Hydraulisk, elektrisk og hybrid plastsprøytestøping: Hvilken prosess passer for deg?

Designingeniører har en rekke alternativer når det gjelder å velge den plastsprøytestøpeprosessen som er best egnet for deres spesifikke bruk. Hver av de tre hovedmetodene (hydraulisk, elektrisk og hybrid) gir unike fordeler og ulemper. For å ta det riktige valget for prosjektet ditt, er det viktig å forstå hvordan disse metodene er forskjellige og hva de kan tilby deg.

Hydraulisk sprøytestøping

Hydrauliske plastsprøytestøpemaskiner (IMM) Avhengig av dine spesifikke behov, strømkostnader og personlige preferanser, kan en hydraulisk presse fortsatt være det beste valget for jobben.

Disse typer maskiner bruker hydrauliske sylindre for å klemme de to halvdelene av formen sammen under høyt trykk. Plastsubstratpelletene smeltes deretter og væsken sprøytes inn i formhulen. Når plasten avkjøles og stivner, skilles de to halvdelene av formen, delen fjernes og prosessen gjentas.

For å forhindre at formen skyves opp av injeksjonstrykket, og får overflødig materiale til å "blinke" rundt delen, må klemanordningen kunne gi nok klemkraft til å holde formen lukket under injeksjonsprosessen. For deler med tynne veggseksjoner og dype trekkdybder kreves en klemkraft på ca. 3-4 tonn per kvadrattomme hulrom. For tykkveggede seksjoner og grunne trekkdybder kreves ca. 2 tonn per kvadrattomme.

Dagens hydrauliske IMM-er er i stand til å kontrollere klemkrefter opp til og over 8000 tonn og kan lage deler som veier mer enn 50 pund. Hydroforming er et populært valg i bilindustrien, som trenger å produsere store, tunge deler som støtfangere.

Fordeler
Hydraulisk sprøytestøping er det foretrukne valget for å drive kjernetrekk, ejektorer og ventilporter, og for tykkveggede deler som må holdes over lengre tid. Noen av fordelene fremfor helelektriske maskiner inkluderer:

Større klemkraft for store deler
Bedre injeksjonshastigheter
Høy slitestyrke
Større skuddstørrelser
Bedre utkastingsmuligheter
Kan utstyres med akkumulatorer for å kompensere for tregere klemmebevegelse
Lavere innkjøpspris
Lave kostnader og høy tilgjengelighet av reservedeler, noe som resulterer i lavere vedlikeholdskostnader
Lettere å kontrollere avanserte prosjekter

Ulemper
Fordi de er så kraftige, bruker hydrauliske presser mye energi selv når de ikke er i bruk. Mens en typisk elektrisk motor kan forbruke omtrent 2,55 kWh under en sprøytestøpeprosess, kan en hydraulisk presse forbruke 5,12 kWh. De krever høyere støpetemperaturer og lengre avkjølingstid, og de er ikke egnet for renromsbruk på grunn av risikoen for væskelekkasjer. Hydrauliske IMM-er er mer støyende og mindre nøyaktige enn helelektriske presser. Ettersom klemkreftene økes og kontrollsystemene forbedres, vil imidlertid presisjonsytelsen til hydrauliske presser forbedres.

Elektrisk sprøytestøping
Disse maskinene drives av digitalt styrte høyhastighets servomotorer i stedet for hydraulikk, noe som resulterer i raskere, repeterbar, mer presis og energieffektiv drift. Motordriften er svært forutsigbar, så når den ideelle injeksjonsprosessen er oppnådd, kan den replikeres veldig konsekvent, noe som resulterer i deler av høyere kvalitet. Når en jobb først er programmert inn i en motor, lar dens digitale kontroll den kjøre praktisk talt uten tilsyn, noe som reduserer arbeidskostnadene og forbedrer fortjenesten.

Fordeler
Elektrisk sprøytestøping er godt egnet for renromsapplikasjoner fordi det ikke er noen risiko for oljeforurensning. På grunn av sin høye presisjon er prosessen også godt egnet for små til mellomstore deler og medisinske produkter som petriskåler og sprøyter. Andre fordeler inkluderer:
Tett nøyaktighet og repeterbarhet, reduserer skraphastigheter.Aldri-lekkende, rene prosesser Redusert nedetid som vanligvis er forbundet med hydraulikk30% til 70% energibesparelser Stillere drift; reduserer motorstøy til mindre enn 70 dBAHøyere raske injeksjonshastigheter opptil 800 mm/sek og raskere klemmebevegelse Kortere oppstartstider og opptil 20% raskere syklustider Mindre materialavfall, senker enhetskostnader Ingen forbruksvarer, som oljer, som trenger utskifting eller rengjøring. Lavere strømbehov reduserer betydelig driftskostnader

Ulemper
Mens elektriske motorer er raskere, renere og mer energieffektive, kan de ikke matche klemkreftene som produseres av hydrauliske presser og har en høyere startkostnad. Det er kuleskruedrevne vippeklemmer, som begge er slitedeler som kan være dyre å erstatte eller vanskelige å finne på bruktmarkedet. Og til tross for stor nøyaktighet, kan den høye posisjoneringsnøyaktigheten til elektriske motorer gjøre dem mindre tilgivende enn hydrauliske presser.

Hybrid plastsprøytestøping
Ved å kombinere det beste fra begge verdener, har hybridsprøytestøpemaskiner vært på markedet i flere tiår nå, og kombinerer den overlegne klemkraften til hydrauliske presser med presisjonen, repeterbarheten, energibesparelsen og den lave støyen til elektriske motorer. Dette gir bedre ytelse for både tynnveggede og tykkveggede deler. Disse maskinene har blitt stadig mer populære de siste årene på grunn av deres effektivitet og brukervennlighet.

Nesten 66% av energien i en hydraulisk presse brukes til å gjenvinne skruen. Så mens hybridpresser koster mer på forhånd, kan deres elektriske skrurotasjon resultere i betydelige besparelser som deretter kan overføres til kunden. Våre hybridmaskiner har all kraften som tilbys av en helhydraulisk maskin, med nesten samme energieffektivitet som en helelektrisk maskin.

Fordeler
Hybrid plastsprøytestøping er en energieffektiv og langvarig prosess uten like stor etterspørsel, som alt gir en raskere avkastning på investeringen.
Noen av deres spesifikke fordeler inkluderer:
Servopumper gir mulighet for kontinuerlig justering for allsidig produktdesign
Har en tendens til å bruke to klemmesystemer på bryteren
Median forhåndskostnad for alle tre alternativene (hydraulisk, elektrisk, hybrid), men kan tilby de største langsiktige besparelsene
Closed-loop prosesser med raskere responstider
Lavere temperaturer krever mindre kjøling og forlenger olje- og maskinlevetiden

Ulemper
Fordi alle hybrider er forskjellige, kan det være vanskelig å matche riktig press til produktet og gi en pålitelig erstatningsmaskin for visse bruksområder. Dersom det er behov for vedlikehold på hybridmaskinen, må veileder ha kunnskap om både hydrauliske og elektriske presser.