Гидравлическое, электрическое и гибридное литье пластмасс под давлением: какой процесс подходит именно вам?

Инженеры-конструкторы имеют множество вариантов выбора процесса литья пластмасс под давлением, который лучше всего подходит для их конкретного применения. Каждый из трех основных методов (гидравлический, электрический и гибридный) предлагает уникальные преимущества и недостатки. Чтобы сделать правильный выбор для вашего проекта, важно полностью понимать, чем отличаются эти методы и что они могут вам предложить.

Гидравлическое литье под давлением

Гидравлические машины для литья пластмасс под давлением (ИММ) В зависимости от ваших конкретных потребностей, затрат на электроэнергию и личных предпочтений гидравлический пресс может оказаться лучшим выбором для работы.

Эти типы машин используют гидравлические цилиндры для зажима двух половин формы вместе под высоким давлением. Затем гранулы пластиковой подложки расплавляются, и жидкость впрыскивается в полость формы. После того, как пластик остывает и затвердевает, две половины формы разделяются, деталь извлекается, и процесс повторяется.

Чтобы предотвратить раскрытие формы под давлением впрыска, что приведет к «вспышке» избыточного материала вокруг детали, зажимное устройство должно быть способно обеспечить достаточное зажимное усилие, чтобы удерживать форму закрытой во время процесса впрыска. Для деталей с тонкими стенками и большой глубиной вытяжки требуется зажимное усилие приблизительно 3-4 тонны на квадратный дюйм полости. Для толстостенных секций и малой глубины вытяжки требуется около 2 тонн на квадратный дюйм.

Современные гидравлические IMM способны контролировать усилия зажима до и более 8000 тонн и могут создавать детали весом более 50 фунтов. Гидроформовка является популярным выбором в автомобильной промышленности, где необходимо производить большие, тяжелые детали, такие как бамперы.

Преимущества
Гидравлическое литье под давлением является предпочтительным выбором для привода сердечников, эжекторов и затворов клапанов, а также для толстостенных деталей, которые необходимо удерживать в течение длительного времени. Некоторые из его преимуществ перед полностью электрическими машинами включают:

Большее усилие зажима для крупных деталей
Лучшая скорость впрыска
Высокая износостойкость и устойчивость к разрывам
Большие размеры снимков
Улучшенные возможности выброса
Может быть оснащен аккумуляторами для компенсации более медленного движения зажима.
Более низкая начальная цена покупки
Низкая стоимость и высокая доступность запасных частей, что приводит к снижению затрат на техническое обслуживание
Легче контролировать сложные проекты

Недостатки
Поскольку они настолько мощные, гидравлические прессы потребляют много энергии даже в режиме ожидания. В то время как типичный электродвигатель может потреблять около 2,55 кВт·ч во время процесса литья под давлением, гидравлический пресс может потреблять 5,12 кВт·ч. Они требуют более высоких температур формования и большего времени охлаждения, и они не подходят для использования в чистых помещениях из-за риска утечек жидкости. Гидравлические IMM более шумные и менее точные, чем полностью электрические прессы. Однако по мере увеличения усилий зажима и совершенствования систем управления точность работы гидравлических прессов будет улучшаться.

Электрическое литье под давлением
Эти машины работают на высокоскоростных серводвигателях с цифровым управлением, а не на гидравлике, что обеспечивает более быструю, повторяемую, более точную и энергоэффективную работу. Работа двигателя очень предсказуема, поэтому после достижения идеального процесса впрыска его можно воспроизводить очень последовательно, что приводит к получению деталей более высокого качества. После того, как работа запрограммирована в двигатель, его цифровое управление позволяет ему работать практически без присмотра, что снижает затраты на рабочую силу и повышает прибыль.

Преимущества
Электрическое литье под давлением хорошо подходит для применения в чистых помещениях, поскольку отсутствует риск загрязнения маслом. Благодаря высокой точности этот процесс также хорошо подходит для деталей малого и среднего размера и медицинских изделий, таких как чашки Петри и шприцы. Другие преимущества включают:
Высокая точность и повторяемость, снижающие процент брака. Чистые процессы без утечек. Сокращение времени простоя, обычно связанного с гидравликой. Экономия энергии от 30% до 70%. Более тихая работа; снижение шума двигателя до менее 70 дБ. Более высокие скорости впрыска до 800 мм/сек и более быстрое движение зажима. Более короткое время запуска и до 20% более быстрое время цикла. Меньше отходов материала, снижение себестоимости единицы продукции. Отсутствие расходных материалов, таких как масла, требующих замены или очистки. Более низкие требования к питанию значительно снижают эксплуатационные расходы.

Недостатки
Хотя электродвигатели быстрее, чище и более энергоэффективны, они не могут сравниться с зажимными усилиями, создаваемыми гидравлическими прессами, и имеют более высокую начальную стоимость. Это шарнирные зажимы с шариковым винтом, оба из которых являются изнашивающимися деталями, замена которых может быть дорогой или их трудно найти на рынке подержанных товаров. И, несмотря на большую точность, высокая точность позиционирования электродвигателей может сделать их менее прощающими, чем гидравлические прессы.

Гибридное литье пластмасс под давлением
Объединяя лучшее из обоих миров, гибридные литьевые машины присутствуют на рынке уже несколько десятилетий, сочетая превосходное усилие зажима гидравлических прессов с точностью, повторяемостью, экономией энергии и низким уровнем шума электродвигателей. Это приводит к лучшей производительности как для тонкостенных, так и для толстостенных деталей. Эти машины стали все более популярными за последние несколько лет благодаря своей эффективности и простоте использования.

Почти 66% энергии в гидравлическом прессе используется для восстановления винта. Таким образом, хотя гибридные прессы изначально стоят дороже, их электрическое вращение винта может привести к значительной экономии, которая затем может быть передана клиенту. Наши гибридные машины обладают всей мощностью, предлагаемой полностью гидравлической машиной, с почти такой же энергоэффективностью, как и полностью электрическая машина.

Преимущества
Гибридное литье пластмасс под давлением — энергоэффективный и долговечный процесс, не требующий большого спроса, что обеспечивает более быструю окупаемость инвестиций.
Некоторые из их особых преимуществ включают в себя:
Сервонасосы обеспечивают непрерывную регулировку для универсальности конструкции продукта
Имеет тенденцию использовать две системы зажима на коленчатом рычаге
Средняя первоначальная стоимость для всех трех вариантов (гидравлический, электрический, гибридный), но может обеспечить наибольшую долгосрочную экономию
Замкнутые процессы с более быстрым временем отклика
Более низкие температуры требуют меньшего охлаждения и продлевают срок службы масла и машины.

Недостатки
Поскольку все гибриды разные, может быть сложно подобрать правильный пресс для продукта и предоставить надежную сменную машину для определенных применений. Если требуется какое-либо обслуживание гибридной машины, руководитель должен обладать знаниями как гидравлических, так и электрических прессов.