FirstMold Half Logo

Hoe bereken je de klemkracht bij spuitgieten?

Deel dit artikel:
Klemkracht bij het spuitgieten

Voordat we de klemkracht in spuitgietenLaat me een verhaal vertellen.

Bedrijf X ontving een order voor spuitgieten van hun Europese klant, bedrijf Y. Bedrijf Y stuurde drie werknemers om de locatie van bedrijf X te bezoeken. De heer B, de algemeen directeur van bedrijf X, en de heer C, het hoofd van de afdeling matrijsontwikkeling, vergezelden hen op hun rondreis, samen met de ontwerper van de matrijs en de supervisor van de spuitgietproductie, de heer D. Terwijl de heer A van bedrijf Y de zorgvuldig afgewerkte spuitgietproducten bij de spuitgietmachine bekeek, kwam de heer B, de bedrijfsleider van bedrijf X, naar hem toe.

A: Beste Mr. B, heeft u zorgen?

B: Waarom zit er een braam op de rand van dit product? Ik ben er niet blij mee.

Mr. C, het hoofd van de afdeling matrijsontwikkeling, kwam snel naderbij, pakte het product op en onderzocht het. Hij zei: "Misschien is het veroorzaakt doordat de operator van de spuitgietproductie de klemkracht verkeerd had ingesteld."

Nadat hij de functieverantwoordelijkheden van meneer C had begrepen, wendde meneer A zich tot hem. Hij vroeg: "Was de kritische klemkracht niet aangegeven in de handleiding van de matrijs toen u de matrijs aanleverde voor spuitgietproductie?"

Tegelijkertijd ondervroeg meneer A ook meneer D, de supervisor van de spuitgietproductie: "Heeft de productieoperator de parametertabel in de matrijshandleiding niet gevolgd? Was de beste sluitkracht niet bepaald?"

Zowel meneer C als meneer D schudden hun hoofd.

Opnieuw wendde meneer A zich tot meneer B en merkte op: "Dit is jammer. Uw collega's lijken geen zorg te dragen voor mijn schimmel en mijn product."

Meneer C en meneer D waren sprakeloos.

Mr. B, de GM, leek hulpeloos.

Beste vrienden, begrijpen jullie wat meneer A bedoelt?

Tips in dit verhaal

Wanneer een matrijzenfabriek een matrijs levert, is het gebruikelijk om een handleiding mee te leveren die de optimale klemkracht voor die specifieke matrijs aangeeft. Deze informatie is essentieel voor een goede werking en een lange levensduur van de mal.

Tijdens de spuitgietproductie is het cruciaal om de optimale klemkracht te bevestigen en in te stellen op basis van de specificaties in de matrijshandleiding. Hiervoor moeten de juiste machineparameters worden ingevoerd om de gewenste klemkracht te bereiken zonder de matrijs te beschadigen. Door de aanbevolen klemkracht aan te houden, verloopt het productieproces soepel en blijft de kwaliteit van de spuitgietproducten behouden.

De klemkracht begrijpen

De klemkracht bij spuitgieten houdt de matrijs gesloten tijdens het injectie- en afkoelproces. Een hydraulische pers genereert deze kracht en in het spuitgietmechanisme wordt deze ingedeeld in hydraulische klemkracht en mechanische klemkracht. Als technicus van kunststofproducten is het van cruciaal belang om al deze krachten te begrijpen en te beheersen, vooral voor producten zonder blootstelling of tests.

Factoren die de klemkracht van de mal beïnvloeden

Er zijn verschillende factoren die dit kunnen beïnvloeden bij spuitgieten, zoals:

Deelgeometrie: De vorm, grootte en complexiteit van het onderdeel

Materiaaleigenschappen: Het type en de eigenschappen van het kunststofmateriaal

Wanddikte: Dikkere wanden vereisen over het algemeen hogere klemkrachten om de injectiedruk te weerstaan.

Vormontwerp: Het ontwerp van de mal, inclusief het aantal en de complexiteit van de caviteiten, toevoersysteemen koelkanalen

Injectiedruk: De injectiedruk tijdens het gieten

Schimmeltemperatuur: De werktemperatuur van de mal

De CAE-analyse, zoals analyse van de matrijsstromingbevat meestal een gedeelte dat de klemkracht evalueert. Dit gedeelte kan waardevolle informatie opleveren voor een specifieke matrijs en een specifiek onderdeel. Het kan echter voorkomen dat de klemkrachtparameter niet expliciet gespecificeerd of beschikbaar is in de analyse, waardoor een schatting op basis van andere factoren en technische kennis nodig is.

Hoe bereken je de klemkracht?

Methode 1: Vastgesteld in de ontwikkelingsfase van de schimmel.

Bij het berekenen van de expansiekracht van een matrijs is het meestal aan te raden om de maximale waarde te nemen. Deze berekende expansiekracht vertegenwoordigt de minimale kritische klemkracht die nodig is om het product zonder flitsen te produceren en wordt vaak de beste klemkracht genoemd.

De berekeningsformule voor de kritische klemkracht is als volgt:

F (kritische klemkracht) = P (gemiddelde druk in de holte)(bar) × S (het geprojecteerde oppervlak van het product en de loopwagen) (c㎡)

To accurately determine the cavity pressure, several factors come into play, including the viscosity of the polymer material, the size and location of the runner and gate, the size and thickness of the product, the injection speed, the mold temperature, the barrel temperature, and the mold venting, among others. These factors collectively contribute to the complexity of the pressure inside the cavity during the molding process.

Neem bijvoorbeeld een product dat gemaakt is van ABS-materiaal met de volgende specificaties: een hoofdlooplengte van 50 mm, een vierkante poort van 1,5 mm en een wanddikte van 2,0 mm. De afbeelding hieronder illustreert de vorm van het product.

Casus om te laten zien hoe je de klemkracht berekent
Casus om te laten zien hoe je de klemkracht berekent

Maak jezelf vertrouwd met deze twee tabellen voordat je begint met rekenen

1. Tabel met stromingscoëfficiënten van veel voorkomende thermoplastische materialen.

RangThermoplastische materialenStromingscoëfficiënten
1GPPS、HIPS、LDPE、LLDPE、MDPE、HDPE、PP、PP-EPDM×1.0
2PA6,PA66,PA11/12,PBT,PETP×1.30~1.35
3CA、CAB、CAP、CP、EVA、PUR/TPU、PPVC×1.35~1.45
4ABS、ASA、SAN、MBS、POM、BDS、PPS、PPO-M×1.45~1.55
5PMMA,PC/ABS,PC/PBT×1.55~1.70
6PC、PEI、UPVC、PEEK、PSU×1.70~1.90
Tabel met stromingscoëfficiënten van gewone thermoplastische materialen

2. Diagram van holtedruk versus wanddikte en stromingstraject-dikteverhouding.

verband tussen de wanddikte van de holtedruk en de pad/dikteverhouding
verband tussen de wanddikte van de holtedruk en de pad/dikteverhouding

Stap 1: Bereken eerst de stromingslengteverhouding

Het langste stromingstraject van het materiaal is ongeveer 200+30/2+50=265 mm en de dunste wanddikte is 1,5 mm bij de poort.

Verhouding stromingstraject/wanddikte = langste materiaalstroom/dunste wanddikte

= 265/1.5

= 177:1

Stap 2: Bereken de gemiddelde druk P in de holte met behulp van het relatieschema

Voor een dunne wand van 1,5 mm en een stromingstraject-dikteverhouding van 177 is het kruis corresponderende curvepunt P1 = 250 (bar).

P gemiddelde holtedruk = P1 * K stromingscoëfficiënt = 250 * 1,55 = 387,5 (bar).

Stap 3: Bereken de geprojecteerde oppervlakte

Dit geprojecteerde oppervlak kan worden berekend in de software voor het matrijsontwerp wanneer de matrijs klaar is en moet duidelijk worden aangegeven op de matrijsspecificatie en het typeplaatje.

1. S = projectiegebied van het product + projectiegebied van de loopwagen

2. S = 20*15*2+3*1

3. S = 603 c㎡

Stap 4: Bereken de optimale klemkracht

1. F = P gemiddelde holtedruk (bar) × S geprojecteerd oppervlak van product en runner (c㎡)

2. F =387,5bar*603 (c㎡)

3. F =233662,5kg

4. F =234 ton.

We hebben de kritische klemkracht berekend voor het ABS-product, rekening houdend met de maximale waarde van de coëfficiënt. In dit geval is het niet nodig om de coëfficiënt te vermenigvuldigen met een veiligheidsfactor, omdat we al rekening hebben gehouden met de maximale waarde. Deze berekende waarde vertegenwoordigt de theoretische optimale klemkracht voor de specifieke matrijs en het specifieke product.

Om het spuitgietproductiepersoneel duidelijkheid en referentie te geven, is het belangrijk om deze kritieke sluitkrachtwaarde duidelijk te markeren in de matrijshandleiding en op het typeplaatje van de matrijs. Zo heeft het productiepersoneel een standaardreferentie voor het instellen en handhaven van de juiste klemkracht tijdens de productie.

Methode 2: Berekenen met behulp van productietest

Deze methode kan snel worden getest op elke machine en matrijs met behulp van een elektronische weegschaal van een kilo en het aanpassen van de instellingen van de klemkracht. De volgende stappen beschrijven het proces:

Stap 1: Stel de klemkracht in op 90% van de maximale druk en gebruik gemiddelde druk (ongeveer 60%~70%) en gemiddelde snelheid (30%~60%) voor injectie. Stel de houdpositie en druk in en controleer of het product geen uiterlijke gebreken vertoont. Injecteer het product 3 keer en noteer het gewicht en de uiterlijkheden in een tabel.

Stap 2: Verminder de klemkracht achtereenvolgens met 10 ton en registreer het gewicht terwijl u controleert of er uiterlijke gebreken zijn. Ga door met het verminderen van de klemkracht totdat het productgewicht met ongeveer 5% toeneemt en er flitsen optreden.

Het vastklemmen Kracht (Ton)Gewicht (Eerste product)Gewicht (Tweede product)Gewicht (Derde Product)Uiterlijk
110202020.01Goed
10019.9920.0120Goed
90202020.02Goed
8020.0120.0220.03Goed
7021.121.1121.2Flash
6021.321.321.5Flash
5023.323.923.4Flash

Op basis van de verzamelde gegevens in de tabel kan de beste klemkrachtparameter voor dit specifieke product op deze machine worden bepaald tussen 80 ton en 90 ton.

Tijdens de spuitgietproductie, als er geen specifieke vereisten zijn voor de matrijsproducten, plant het PMC-personeel (Productie, Materiaal en Controle) de productie meestal op basis van de matrijsgrootte in verhouding tot de grootte van de machine. De insteltechnicus kan de waarde instellen op ongeveer 70%~80% van de maximale klemkracht van de machine. Deze aanpak wordt als snel en effectief beschouwd om optimale resultaten te behalen.

De maximale klemkracht van gangbare spuitgietmachinemodellen op de markt

Als er fouten in de onderstaande tabel staan, is het raadzaam contact op te nemen met de relevante bronnen of de informatie bij mij te verifiëren. De tabel is bedoeld als referentie.

Let op:

1. Om de klemkracht te bepalen die nodig is voor een specifieke spuitgiettoepassing, moeten we rekening houden met de specifieke vereisten van het product dat gemaakt wordt.

2. Een hogere klemkracht betekent niet noodzakelijkerwijs een betere machine. In plaats daarvan moeten we een goede machine kiezen binnen het juiste bereik voor de specifieke toepassing.

MerkMachinemodelMaximale klemkracht (ton)
ArburgAllrounder 370 E400
Allrounder 520 E Golden Electric600
Allrounder 1120 H650
DemagIntElect 80/370-31080
Ergotech 110/200110
El-Exis SP 200-1000200
EngelOverwinning 330/90 Tech330
e-mac 440/100440
Duo 3550/7003550
Negri BossiNOVA eT 180-480180
V110-375110
Canbio ST 440-1450440
SumitomoSE230EV-A-C360230
SE180EV-C560H180
SE500EV-A900500
ToshibaEC280SXV50-30A280
EC450SXV50-17A450
EC1000SXV50-27B1000
BattenfeldPlus 350/75350
HM 100/350100
MacroPower 650/5100650
Chen HsongSupermaster 450-2500450
Jetmaster JM168-AiP/480168
Snelheid 168168
FanucRoboshot Alpha-S100iA100
Roboshot Alpha-S150iA150
Roboshot Alpha-S300iA300
HaïtiaansJupiter III-serie1500
Mars 90-32090
Zeres-serie400
HuskyHyPET 300 HPP4300
HyPET 400 HPP4400
HyPET 120 P85/95 E120120
JSWJ220AD-460H220
J50AD-100H50
J280AD-460H280
Krauss MaffeiGX 550-8100550
CX 160-750160
MX 80-18080
MitsubishiME280E280
ME650E650
ME2000S-3902000
NisseiFNX III-50A50
FVX-660660
FVX-860860
SandrettoMega T 400-2550400
Mega T 480-3530480
S8 300-1300300
ToyoSi-200-6200
Si-500-6500
Si-1000-61000
Wittmann BattenfeldSmartPower 240/1330240
MicroPower 15/1015
MacroPower 450/5100450
Inhoudsopgave
Tags
Reacties

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *