Как машина для компрессионного формования пластиковых крышек сокращает отходы?

Почему компрессионное формование начинается с меньшим количеством отходов, чем литье под давлением

Основное различие между компрессионным формованием и литьем под давлением заключается в том, сколько материала оказывается на месте в виде лома. В Машина для формования пластиковых крышек расплавленный пластик не проталкивается через традиционную систему направляющих в закрытую форму так же, как при литье под давлением. При литье под давлением система направляющих — каналы, по которым материал переносится от точки впрыска к каждой полости — обычно затвердевает рядом с деталью, и после этого ее необходимо обрезать. В зависимости от размера детали и конструкции пресс-формы отходы желоба могут составлять заметный процент от общего количества использованного материала.

Прессование работает по-другому. Предварительно отмеренная порция полимера помещается непосредственно в открытую полость, а затем форма закрывается под давлением, чтобы придать этой порции окончательную форму крышки. В том же смысле здесь нет бегущей системы, поскольку заряд доставляется близко к полости, а не проталкивается через сеть каналов подачи. Одна только эта разница устраняет один из наиболее частых источников отходов материалов, встречающихся в процессах, основанных на инъекциях.

Точность веса загрузки и ее влияние на отходы

Поскольку компрессионное формование основано на индивидуально измеренной загрузке, а не на непрерывном потоке впрыска, точность веса загрузки становится одним из наиболее прямых способов контроля расхода материала с помощью этого оборудования. Если загрузка слишком тяжелая, лишний материал должен куда-то уходить — обычно через линию разделения в виде обломков, который затем необходимо обрезать и либо выбросить, либо переработать. Если заряд слишком легкий, полость может не заполниться полностью, в результате чего образуется короткая дробь, которую невозможно использовать и которую обычно отправляют обратно на переточку.

Несколько компонентов влияют на то, насколько точно можно контролировать вес загрузки:

• Точность режущего механизма — устройство, которое разделяет непрерывный поток экструдированного полимера на отдельные загрузки, должно резать по одинаковой длине; даже небольшое изменение длины резки напрямую приводит к изменению веса заряда
• Консистенция экструзии — если экструдер, питающий стадию резки, не поддерживает постоянную производительность, вес загрузки может смещаться, даже если сам механизм резки работает правильно
• Температурная стабильность расплава — полимер, который расплавлен неравномерно, может вести себя нестабильно при разрезании, влияя как на форму заряда, так и на его вес.

Когда эти системы хорошо согласованы, вес заряда может оставаться в пределах жесткого диапазона допуска цикл за циклом, что снижает генерацию вспышки и снижает частоту возникновения коротких выстрелов. Покупатели, сравнивающие машины, иногда напрямую спрашивают поставщиков о типичном допуске по весу загружаемого материала, поскольку этот показатель довольно тесно связан с ожидаемой эффективностью использования материала на работающей линии.

Уменьшение обледенения за счет проектирования пресс-форм

Даже при точном весе загрузки конструкция пресс-формы играет свою роль в том, сколько вспышки образуется в течение каждого цикла. Обложка возникает на линии разъема — шве, где встречаются две половины формы, — когда материал под давлением выталкивается немного за границу полости.

Факторы конструкции, влияющие на образование вспышки, включают:

• Влияние конструктивного фактора на Flash
• Подгонка и выравнивание линии разъема Точно подогнанная линия разъема оставляет меньше места для выхода материала под давлением
• Конструкция вентиляции Правильная вентиляция позволяет воздуху выходить, не позволяя полимеру вытекать за ним.
• Постоянное давление зажима формы. Неравномерное зажимание по поверхности формы может привести к образованию локальных зазоров, в которых более вероятно образование заусенцев.
• Износ полостей с течением времени. Поскольку пресс-формы изнашиваются в результате повторяющихся циклов, посадка по линии разъема может постепенно ослабевать, увеличивая склонность к заусенцам.

Поскольку износ пресс-формы представляет собой постепенный процесс, некоторые производители отслеживают уровень вспышки с течением времени как ранний индикатор того, что форма может нуждаться в уходе, вместо того, чтобы ждать, пока на готовых крышках засвет станет визуально заметен. Такой мониторинг превращает отходы материала в полезный сигнал о состоянии плесени, а не просто в побочный продукт, с которым нужно обращаться постфактум.

Практика измельчения и повторной обработки

Даже при хорошо контролируемом производственном цикле возникают отходы — короткие кадры, незначительные обрезки вспышки или колпачки, которые не проходят проверку по косметическим причинам. То, как обращаются с этим ломом, влияет на общую эффективность использования материалов почти так же, как и то, сколько лома образуется на месте.

На многих предприятиях чистый, незагрязненный лом возвращается в поток материала в виде повторного измельчения, смешиваясь с первичной смолой в контролируемом соотношении. Несколько практических соображений определяют, как это работает:

• Контроль загрязнения — перед повторным измельчением лом должен быть очищен от пыли, влаги или смешанных материалов, поскольку загрязнение может повлиять на свойства получаемой смеси.
• Коэффициент измельчения — операции ограничивают количество измельченного материала, смешиваемого с первичным материалом, чтобы не повлиять на прочность или внешний вид крышки, хотя конкретное соотношение зависит от применения и типа смолы.
• Отслеживание материальных ценностей — повторная обработка может постепенно влиять на свойства полимера, поэтому операции по переизмельчению часто отслеживают, сколько раз данная партия материала прошла цикл.

Такая обработка по замкнутому циклу не устраняет потери, но означает, что значительная часть того, что в противном случае было бы выброшено, возвращается в пригодное для использования производство, а не отправляется как чистые потери.

Согласованность на уровне полостей и ее роль в контроле за отходами

В машинах ротационного сжатия, работающих с несколькими полостями, отходы — это не только вопрос процесса в целом — это также зависит от того, насколько стабильно работает каждая отдельная полость. Если одна полость в форме с 24 или 32 полостями немного отходит от других, эта единственная полость может генерировать постоянный поток крышек с недостаточным или избыточным весом, даже если остальная часть формы работает в пределах допуска.

Несколько функций помогают решить эту проблему на уровне полости:

• Независимый контроль давления на полость — системы, которые позволяют регулировать давление в отдельных полостях, а не применять равномерно по всей форме, могут помочь исправить небольшие несоответствия между полостями.
• Контроль температуры в конкретной камере - поскольку охлаждение влияет на точность размеров, неравномерная температура в полостях может привести к неравномерной усадке и, как следствие, к неравномерному проценту брака от полости к полости.
• Линейный контроль на уровне полости - системы визуального контроля или контроля веса, предназначенные для отслеживания производительности отдельных полостей, упрощают изолирование одной неэффективной полости, а не рассматривают отходы как проблему всей машины

Изолирование одной проблемной полости, а не корректировка настроек по всей пресс-форме для компенсации, как правило, снижает расход материала в целом, поскольку корректировка общего покрытия, выполненная для исправления производительности одной полости, иногда может немного вытолкнуть хорошо работающие полости за пределы их собственного диапазона допусков.

Проектирование системы подачи и ее вклад в контроль отходов

Путь, по которому полимер проходит от экструдера к каждой отдельной полости, также играет роль в общей эффективности использования материала. При непрерывном компрессионном формовании постоянный поток экструдированного продукта разделяется на загрузки и распределяется по вращающемуся столу пресс-формы. Если это распределение неравномерно — если в некоторые полости постоянно поступает немного другой размер загрузки, чем в другие, из-за геометрии системы подачи — результатом будет неравномерное образование отходов по всей форме, а не одна явная причина.

Системы подачи, спроектированные с одинаковыми расстояниями или равными путями потока к каждой полости, имеют тенденцию уменьшать такого рода позиционное несоответствие в Машина для формования пластиковых крышек . Некоторые производители также контролируют время подачи загрузки, чтобы убедиться, что каждая полость получает загрузку в пределах определенного окна относительно вращения формы, поскольку загрузка, поступающая слишком рано или слишком поздно в цикле, может повлиять на то, насколько хорошо она оседает в полости до приложения давления.