قالب گیری تزریق پلاستیک هیدرولیک، الکتریکی و هیبریدی: کدام فرآیند برای شما مناسب است؟

مهندسان طراح هنگام انتخاب فرآیند قالب گیری تزریق پلاستیک که برای کاربرد خاص آنها مناسب تر است، گزینه های مختلفی دارند. هر یک از سه روش اصلی (هیدرولیک، الکتریکی و هیبریدی) دارای مزایا و معایب منحصر به فردی هستند. برای انتخاب درست برای پروژه خود، مهم است که به طور کامل درک کنید که این روش ها چگونه متفاوت هستند و چه چیزی می توانند به شما ارائه دهند.

قالب گیری تزریقی هیدرولیک

ماشین‌های قالب‌گیری تزریق پلاستیک هیدرولیک (IMM) بسته به نیازهای خاص، هزینه‌های برق و ترجیحات شخصی شما، پرس هیدرولیک ممکن است بهترین انتخاب برای این کار باشد.

این نوع ماشین ها از سیلندرهای هیدرولیک برای بستن دو نیمه قالب تحت فشار بالا استفاده می کنند. سپس گلوله های بستر پلاستیکی ذوب شده و مایع به داخل حفره قالب تزریق می شود. پس از سرد شدن و سفت شدن پلاستیک، دو نیمه قالب از هم جدا شده، قسمت جدا شده و این کار تکرار می شود.

برای جلوگیری از باز شدن قالب توسط فشار تزریق، که باعث "فلش زدن" مواد اضافی در اطراف قطعه می شود، دستگاه گیره باید بتواند نیروی گیره کافی برای بسته نگه داشتن قالب در طول فرآیند تزریق ایجاد کند. برای قطعات با مقاطع دیواره نازک و عمق کشش عمیق، نیروی گیره تقریباً 3-4 تن در هر اینچ مربع از حفره مورد نیاز است. برای مقاطع دیواره ضخیم و عمق کشش کم، حدود 2 تن در هر اینچ مربع مورد نیاز است.

IMMهای هیدرولیک امروزی قادر به کنترل نیروهای گیره تا 8000 تن و بیش از 8000 تن هستند و می توانند قطعاتی با وزن بیش از 50 پوند ایجاد کنند. هیدروفرمینگ یک انتخاب محبوب در صنعت خودروسازی است که نیاز به تولید قطعات بزرگ و سنگین مانند ضربه گیر دارد.

مزایا
قالب‌گیری تزریقی هیدرولیک برای هدایت کشش‌های هسته، اجکتورها و دریچه‌های سوپاپ، و برای قطعات دیواره ضخیم که نیاز به نگهداری طولانی مدت دارند، انتخاب ارجح است. برخی از مزایای آن نسبت به ماشین های تمام الکتریکی عبارتند از:

نیروی گیره بیشتر برای قطعات بزرگ
نرخ تزریق بهتر
مقاومت در برابر سایش و پارگی بالا
اندازه شات های بزرگتر
قابلیت تخلیه بهتر
برای جبران حرکت آهسته تر گیره می توان به آکومولاتور مجهز شود
قیمت خرید اولیه پایین تر
هزینه کم و در دسترس بودن زیاد قطعات جایگزین و در نتیجه هزینه های تعمیر و نگهداری کمتر می شود
کنترل پروژه های پیشرفته آسان تر است

معایب
از آنجایی که پرس های هیدرولیک بسیار قدرتمند هستند، حتی در حالت بیکار نیز انرژی زیادی مصرف می کنند. در حالی که یک موتور الکتریکی معمولی ممکن است حدود 2.55 کیلووات ساعت در طول فرآیند قالب گیری تزریقی مصرف کند، یک پرس هیدرولیک ممکن است 5.12 کیلووات ساعت مصرف کند. آنها به دمای قالب گیری بالاتر و زمان خنک کنندگی بیشتری نیاز دارند و به دلیل خطر نشت مایع برای استفاده در اتاق تمیز مناسب نیستند. IMM های هیدرولیک نسبت به پرس های تمام برقی پر سر و صداتر و دقت کمتری دارند. با این حال، با افزایش نیروهای گیره و بهبود سیستم های کنترل، عملکرد دقیق پرس های هیدرولیک بهبود می یابد.

قالب گیری تزریقی الکتریکی
این ماشین‌ها به جای هیدرولیک، توسط سروموتورهای پرسرعت کنترل شده دیجیتالی تغذیه می‌شوند و در نتیجه عملکرد سریع‌تر، تکرارپذیرتر، دقیق‌تر و کم‌مصرف‌تر را دارند. عملکرد موتور بسیار قابل پیش بینی است، بنابراین هنگامی که فرآیند تزریق ایده آل به دست آمد، می توان آن را به طور مداوم تکرار کرد و منجر به قطعات با کیفیت بالاتر می شود. هنگامی که یک کار در یک موتور برنامه ریزی می شود، کنترل دیجیتالی آن به آن اجازه می دهد عملاً بدون مراقبت کار کند، که هزینه های نیروی کار را کاهش می دهد و سود را بهبود می بخشد.

مزایا
قالب‌گیری تزریقی الکتریکی برای کاربردهای اتاق تمیز مناسب است زیرا خطر آلودگی روغن وجود ندارد. به دلیل دقت بالا، این فرآیند برای قطعات کوچک تا متوسط و محصولات پزشکی مانند ظروف پتری و سرنگ نیز مناسب است. مزایای دیگر عبارتند از:
دقت و تکرارپذیری کم، کاهش نرخ‌های ضایعات هرگز نشت نمی‌کند، فرآیندهای تمیز کاهش زمان خرابی که معمولاً با هیدرولیک‌ها مرتبط است. کاهش سر و صدای موتور به کمتر از 70 دسی‌بائی سرعت تزریق سریع‌تر تا 800 میلی‌متر بر ثانیه و حرکت بستن سریع‌تر زمان راه‌اندازی کوتاه‌تر و تا 20% زمان‌های چرخه سریع‌تر اتلاف مواد کمتر، کاهش هزینه‌های واحد بدون مواد مصرفی، مانند روغن، نیاز به تعویض یا تمیز کردن به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. هزینه های عملیاتی

معایب
در حالی که موتورهای الکتریکی سریعتر، تمیزتر و کارآمدتر از انرژی هستند، نمی توانند با نیروهای گیره تولید شده توسط پرس های هیدرولیک مطابقت داشته باشند و هزینه اولیه بالاتری دارند. آنها گیره های ضامن دار گوی پیچی هستند که هر دو دارای قطعاتی هستند که تعویض آنها گران است یا یافتن آنها در بازار کارکرده دشوار است. و علیرغم ارائه دقت فوق العاده، دقت موقعیت یابی بالای موتورهای الکتریکی می تواند آنها را نسبت به پرس های هیدرولیک کمتر بخشنده کند.

قالب گیری تزریقی پلاستیک هیبریدی
ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی ترکیبی با ترکیب بهترین‌های هر دو جهان، ده‌ها سال است که در بازار هستند و نیروی گیره برتر پرس‌های هیدرولیک را با دقت، تکرارپذیری، صرفه‌جویی در انرژی و صدای کم موتورهای الکتریکی ترکیب می‌کنند. این باعث عملکرد بهتر برای قطعات جدار نازک و ضخیم می شود. این ماشین ها در چند سال گذشته به دلیل کارایی و سهولت استفاده از محبوبیت فزاینده ای برخوردار شده اند.

نزدیک به 66% از انرژی یک پرس هیدرولیک برای بازیابی پیچ استفاده می شود. بنابراین در حالی که پرس های هیبریدی از قبل هزینه بیشتری دارند، چرخش پیچ الکتریکی آنها می تواند باعث صرفه جویی قابل توجهی شود که می تواند به مشتری منتقل شود. ماشین های هیبریدی ما تمام قدرت ارائه شده توسط یک ماشین کاملا هیدرولیک را دارند که تقریباً بازده انرژی یک ماشین کاملاً الکتریکی را دارد.

مزایا
قالب‌گیری تزریقی پلاستیک هیبریدی یک فرآیند کم مصرف و طولانی‌مدت بدون تقاضای زیاد است که همگی منجر به بازگشت سرمایه سریع‌تر می‌شود.
برخی از مزایای خاص آنها عبارتند از:
پمپ های سروو امکان تنظیم مداوم برای تطبیق پذیری طراحی محصول را فراهم می کنند
تمایل به استفاده از دو سیستم گیره در ضامن دارد
متوسط هزینه اولیه برای هر سه گزینه (هیدرولیک، الکتریکی، هیبریدی) اما می تواند بیشترین صرفه جویی طولانی مدت را ارائه دهد.
فرآیندهای حلقه بسته با زمان پاسخ سریعتر
دماهای پایین تر نیاز به خنک کننده کمتری دارند و عمر روغن و ماشین را افزایش می دهند

معایب
از آنجایی که همه هیبریدها متفاوت هستند، تطبیق پرس صحیح با محصول و ارائه یک دستگاه جایگزین قابل اعتماد برای کاربردهای خاص ممکن است دشوار باشد. در صورت نیاز به تعمیر و نگهداری در دستگاه هیبریدی، سرپرست باید از هر دو پرس هیدرولیک و الکتریکی آگاهی داشته باشد.