Hydraulisk, elektrisk og hybrid plastsprøjtestøbning: Hvilken proces er den rigtige for dig?

Designingeniører har en række muligheder, når det kommer til at vælge den plastsprøjtestøbeproces, der er bedst egnet til deres specifikke anvendelse. Hver af de tre hovedmetoder (hydraulisk, elektrisk og hybrid) byder på unikke fordele og ulemper. For at træffe det rigtige valg til dit projekt, er det vigtigt fuldt ud at forstå, hvordan disse metoder adskiller sig, og hvad de kan tilbyde dig.

Hydraulisk sprøjtestøbning

Hydrauliske plastsprøjtestøbemaskiner (IMM'er) Afhængigt af dine specifikke behov, elomkostninger og personlige præferencer kan en hydraulisk presse stadig være det bedste valg til jobbet.

Disse typer maskiner bruger hydrauliske cylindre til at klemme de to halvdele af formen sammen under højt tryk. Plastsubstratpillerne smeltes derefter, og væsken sprøjtes ind i støbeformens hulrum. Når plastikken afkøles og hærder, adskilles de to halvdele af formen, delen fjernes, og processen gentages.

For at forhindre, at formen skubbes åben af indsprøjtningstrykket, hvilket får overskydende materiale til at "blinke" rundt om delen, skal spændeanordningen være i stand til at give nok spændekraft til at holde støbeformen lukket under indsprøjtningsprocessen. For dele med tynde vægsektioner og dybe trækdybder kræves en klemkraft på ca. 3-4 tons pr. kvadrattomme hulrum. Til tykvæggede sektioner og lavvandede trækdybder kræves omkring 2 tons pr. kvadrattomme.

Dagens hydrauliske IMM'er er i stand til at styre klemkræfter op til og over 8.000 tons og kan skabe dele, der vejer mere end 50 pund. Hydroformning er et populært valg i bilindustrien, som skal producere store, tunge dele såsom kofangere.

Fordele
Hydraulisk sprøjtestøbning er det foretrukne valg til at drive kernetræk, ejektorer og ventilporte og til tykvæggede dele, der skal holdes i længere tid. Nogle af dens fordele i forhold til helt elektriske maskiner inkluderer:

Større spændekraft til store dele
Bedre injektionshastigheder
Høj slidstyrke
Større skudstørrelser
Bedre udstødningsmuligheder
Kan udstyres med akkumulatorer for at kompensere for langsommere klemmebevægelser
Lavere oprindelige købspris
Lave omkostninger og høj tilgængelighed af reservedele, hvilket resulterer i lavere vedligeholdelsesomkostninger
Lettere at styre avancerede projekter

Ulemper
Fordi de er så kraftfulde, bruger hydrauliske presser meget energi, selv når de er i tomgang. Mens en typisk elektrisk motor kan forbruge omkring 2,55 kWh under en sprøjtestøbningsproces, kan en hydraulisk presse forbruge 5,12 kWh. De kræver højere støbetemperaturer og længere køletid, og de er ikke egnede til renrumsbrug på grund af risikoen for væskelækager. Hydrauliske IMM'er er mere støjende og mindre nøjagtige end helt elektriske presser. Men efterhånden som spændekræfterne øges og styresystemerne forbedres, vil præcisionsydelsen af hydrauliske presser forbedres.

Elektrisk sprøjtestøbning
Disse maskiner er drevet af digitalt styrede højhastigheds servomotorer i stedet for hydraulik, hvilket resulterer i hurtigere, gentagelig, mere præcis og energieffektiv drift. Motordrift er meget forudsigelig, så når den ideelle indsprøjtningsproces er opnået, kan den replikeres meget konsekvent, hvilket resulterer i dele af højere kvalitet. Når først et job er programmeret ind i en motor, gør dets digitale kontrol det muligt at køre praktisk talt uden opsyn, hvilket reducerer lønomkostningerne og forbedrer fortjenesten.

Fordele
Elektrisk sprøjtestøbning er velegnet til renrumsapplikationer, fordi der ikke er nogen risiko for olieforurening. På grund af sin høje præcision er processen også velegnet til små til mellemstore dele og medicinske produkter som petriskåle og sprøjter. Andre fordele omfatter:
Stram nøjagtighed og repeterbarhed, reducerer skrotrater.Aldrig utætte, rene processerReduceret nedetid, der typisk er forbundet med hydraulik30% til 70% energibesparelser Mere stille drift; reducerer motorstøj til mindre end 70 dBAHøjere hurtige indsprøjtningshastigheder op til 800 mm/sek. og hurtigere spændebevægelse Kortere opstartstider og op til 20% hurtigere cyklustider Mindre materialespild, lavere enhedsomkostninger. Ingen forbrugsstoffer, såsom olier, der skal udskiftes eller renses. Lavere strømbehov reducerer betydeligt driftsomkostninger

Ulemper
Mens elektriske motorer er hurtigere, renere og mere energieffektive, kan de ikke matche spændekræfterne produceret af hydrauliske presser og har en højere startomkostning. Det er kugleskrue drevne vippeklemmer, som begge er sliddele, der kan være dyre at udskifte eller svære at finde på brugtmarkedet. Og på trods af at de tilbyder stor nøjagtighed, kan den høje positioneringsnøjagtighed af elektriske motorer gøre dem mindre tilgivende end hydrauliske presser.

Hybrid plastsprøjtestøbning
Ved at kombinere det bedste fra begge verdener har hybridsprøjtestøbemaskiner været på markedet i årtier nu, og de kombinerer den overlegne spændekraft fra hydrauliske presser med præcisionen, repeterbarheden, energibesparelserne og den lave støj fra elektriske motorer. Dette resulterer i bedre ydeevne for både tyndvæggede og tykvæggede dele. Disse maskiner er blevet mere og mere populære i løbet af de sidste par år på grund af deres effektivitet og brugervenlighed.

Næsten 66% af energien i en hydraulisk presse bruges til at genvinde skruen. Så mens hybridpresser koster mere på forhånd, kan deres elektriske skruedrejning resultere i betydelige besparelser, som derefter kan overføres til kunden. Vores hybridmaskiner har al den kraft, som en fuldhydraulisk maskine tilbyder, med næsten samme energieffektivitet som en fuldelektrisk maskine.

Fordele
Hybrid plastsprøjtestøbning er en energieffektiv og langtidsholdbar proces uden så stor efterspørgsel, hvilket alt sammen resulterer i et hurtigere afkast af investeringen.
Nogle af deres specifikke fordele omfatter:
Servopumper giver mulighed for kontinuerlig justering for produktdesigns alsidighed
Har en tendens til at bruge to spændesystemer på vippen
Median forhåndspris for alle tre muligheder (hydraulisk, elektrisk, hybrid), men kan tilbyde de største langsigtede besparelser
Closed-loop processer med hurtigere svartider
Lavere temperaturer kræver mindre køling og forlænger olien og maskinens levetid

Ulemper
Fordi alle hybrider er forskellige, kan det være svært at matche den korrekte presse til produktet og at levere en pålidelig erstatningsmaskine til visse applikationer. Hvis der er behov for vedligeholdelse på hybridmaskinen, skal den tilsynsførende have kendskab til både hydrauliske og elektriske presser.