Хидравлично, електрическо и хибридно леене под налягане на пластмаса: Кой процес е подходящ за вас?

Инженерите-конструктори разполагат с различни възможности, когато става въпрос за избор на процеса на шприцоване на пластмаса, който е най-подходящ за тяхното конкретно приложение. Всеки от трите основни метода (хидравличен, електрически и хибриден) предлага уникални предимства и недостатъци. За да направите правилния избор за вашия проект, е важно да разберете напълно как се различават тези методи и какво могат да ви предложат.

Хидравлично леене под налягане

Хидравлични машини за леене под налягане на пластмаса (IMM) В зависимост от вашите специфични нужди, разходи за електричество и лични предпочитания, хидравличната преса все още може да бъде най-добрият избор за работата.

Тези видове машини използват хидравлични цилиндри, за да захванат двете половини на формата заедно под високо налягане. След това пелетите от пластмасовия субстрат се разтопяват и течността се инжектира в кухината на формата. След като пластмасата се охлади и втвърди, двете половини на формата се разделят, частта се отстранява и процесът се повтаря.

За да се предотврати изтласкването на матрицата от налягането на инжектиране, причинявайки излишък от материал да "мига" около детайла, затягащото устройство трябва да може да осигури достатъчно сила на затягане, за да държи формата затворена по време на процеса на инжектиране. За части с тънки стени и дълбоки дълбочини на изтегляне се изисква сила на затягане от приблизително 3-4 тона на квадратен инч кухина. За дебелостенни секции и плитки дълбочини на изтегляне са необходими около 2 тона на квадратен инч.

Днешните хидравлични IMM са в състояние да контролират сили на затягане до и над 8000 тона и могат да създават части с тегло над 50 паунда. Хидроформоването е популярен избор в автомобилната индустрия, която трябва да произвежда големи, тежки части като брони.

Предимства
Хидравличното леене под налягане е предпочитаният избор за задвижване на издърпвания на ядрото, ежектори и клапанни шибъри, както и за дебелостенни части, които трябва да се държат за дълги периоди от време. Някои от предимствата му пред изцяло електрическите машини включват:

По-голяма сила на затягане за големи части
По-добри скорости на инжектиране
Висока устойчивост на износване и разкъсване
По-големи размери на изстрела
По-добри възможности за изхвърляне
Може да бъде оборудван с акумулатори за компенсиране на по-бавното движение на скобата
По-ниска първоначална покупна цена
Ниска цена и висока наличност на резервни части, което води до по-ниски разходи за поддръжка
По-лесно управление на напреднали проекти

Недостатъци
Тъй като са толкова мощни, хидравличните преси консумират много енергия дори когато не работят. Докато типичен електрически мотор може да консумира около 2,55 kWh по време на процес на леене под налягане, хидравличната преса може да консумира 5,12 kWh. Те изискват по-високи температури на формоване и повече време за охлаждане и не са подходящи за използване в чисти помещения поради риск от изтичане на течност. Хидравличните IMM са по-шумни и по-малко точни от изцяло електрическите преси. Въпреки това, тъй като силите на затягане се увеличават и системите за управление се подобряват, прецизната производителност на хидравличните преси ще се подобри.

Електрическо леене под налягане
Тези машини се захранват от цифрово контролирани високоскоростни сервомотори, а не от хидравлика, което води до по-бърза, повторяема, по-прецизна и енергийно ефективна работа. Работата на двигателя е силно предсказуема, така че след като бъде постигнат идеалният процес на впръскване, той може да бъде възпроизведен много последователно, което води до по-висококачествени части. След като дадено задание е програмирано в мотор, неговото цифрово управление му позволява да работи практически без надзор, което намалява разходите за труд и подобрява печалбите.

Предимства
Електрическото леене под налягане е много подходящо за приложения в чисти помещения, тъй като няма риск от замърсяване с масло. Поради високата си прецизност процесът е много подходящ и за малки до средни по размер части и медицински продукти като петриеви панички и спринцовки. Други предимства включват:
Висока точност и повторяемост, намаляване на процентите на скрап Никога не течове, чисти процеси Намалено време на престой, обикновено свързано с хидравликата30% до 70% спестяване на енергия По-тиха работа; намалява шума на двигателя до по-малко от 70 dBA По-високи бързи скорости на впръскване до 800 mm/sec и по-бързо движение на затягане По-кратки времена за стартиране и до 20% по-бързи времена на цикъла По-малко материални отпадъци, по-ниски единични разходи Без консумативи, като масла, нуждаещи се от подмяна или почистване По-ниските изисквания за мощност значително намаляват експлоатационни разходи

Недостатъци
Въпреки че електрическите двигатели са по-бързи, по-чисти и по-енергийно ефективни, те не могат да достигнат силите на затягане, произведени от хидравличните преси, и имат по-висока първоначална цена. Те са задвижвани скоби със сферичен винт, като и двете са износващи се части, които могат да бъдат скъпи за подмяна или трудни за намиране на пазара на употребявани машини. И въпреки че предлагат голяма точност, високата точност на позициониране на електрическите двигатели може да ги направи по-малко прощаващи от хидравличните преси.

Хибридно леене под налягане на пластмаса
Комбинирайки най-доброто от двата свята, хибридните машини за леене под налягане са на пазара от десетилетия, съчетавайки превъзходната сила на затягане на хидравличните преси с прецизността, повторяемостта, икономията на енергия и ниския шум на електрическите двигатели. Това води до по-добра производителност както за тънкостенни, така и за дебелостенни части. Тези машини станаха все по-популярни през последните няколко години поради тяхната ефективност и лекота на използване.

Близо 66% от енергията в хидравличната преса се използва за възстановяване на винта. Така че докато хибридните преси струват повече предварително, тяхното електрическо въртене на винта може да доведе до значителни спестявания, които след това могат да бъдат прехвърлени на клиента. Нашите хибридни машини имат цялата мощност, предлагана от напълно хидравлична машина, с почти същата енергийна ефективност като напълно електрическа машина.

Предимства
Хибридното шприцване на пластмаса е енергийно ефективен и дълготраен процес без голямо търсене, като всичко това води до по-бърза възвръщаемост на инвестицията.
Някои от специфичните им предимства включват:
Серво помпите позволяват непрекъснато регулиране за гъвкав дизайн на продукта
Склонен е да използва две системи за затягане на превключвателя
Средна предварителна цена и за трите опции (хидравлични, електрически, хибридни), но може да предложи най-големите дългосрочни спестявания
Процеси със затворен цикъл с по-бързо време за реакция
По-ниските температури изискват по-малко охлаждане и удължават живота на маслото и машината

Недостатъци
Тъй като всички хибриди са различни, може да бъде трудно да се съпостави правилната преса с продукта и да се осигури надеждна заместваща машина за определени приложения. Ако се изисква някаква поддръжка на хибридната машина, ръководителят трябва да има познания както за хидравличните, така и за електрическите преси.