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注塑機

鎖定
注塑機又名注射成型機或注射機。它是將熱塑性塑料或熱固性塑料利用塑料成型模具製成各種形狀的塑料製品的主要成型設備。分為立式、卧式、全電式。注塑機能加熱塑料,對熔融塑料施加高壓,使其射出而充滿模具型腔。
中文名
注塑機
外文名
injection machine
別    名
注射成型機或注射機
工廠別稱
啤機
節    能
動力加熱生產週期
性    質
工業機器

注塑機簡介

注塑機又名注射成型機注射機,很多工廠叫啤機(píjī),注塑產品叫啤件。它是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具製成各種形狀的塑料製品的主要成型設備。注塑機按照注射裝置和鎖模裝置的排列方式,可分為立式、卧式和立卧複合式 [1] 

注塑機結構功能

注塑機組成

zy-623注塑機通常由注射系統、合模系統、液壓傳動系統、電氣控制系統潤滑系統、加熱及冷卻系統、安全監測系統等組成。

注塑機注射系統

圖1 圖1
注射系統的作用:注射系統是注塑機最主要的組成部分之一,一般有柱塞式、螺桿式、螺桿預塑柱塞注射式3種主要形式。應用最廣泛的是螺桿式。其作用是,在注塑料機的一個循環中,能在規定的時間內將一定數量的塑料加熱塑化後,在一定的壓力和速度下,通過螺桿將熔融塑料注入模具型腔中。注射結束後,對注射到模腔中的熔料保持定型。如圖1所示
注射系統的組成:注射系統由塑化裝置和動力傳遞裝置組成
螺桿式注塑機塑化裝置主要由加料裝置、料筒、螺桿、過膠組件、射嘴部分組成。動力傳遞裝置包括注射油缸、注射座移動油缸以及螺桿驅動裝置(熔膠馬達)。

注塑機合模系統

合模系統的作用:合模系統的作用是保證模具閉合、開啓及頂出製品。同時,在模具閉合後,供給模具足夠的鎖模力,以抵抗熔融塑料進入模腔產生的模腔壓力,防止模具開縫,造成製品的不良現狀。
合模系統的組成:合模系統主要由合模裝置、機絞、調模機構、頂出機構、前後固定模板、移動模板、合模油缸和安全保護機構組成。

注塑機液壓系統

液壓傳動系統的作用是實現注塑機按工藝過程所要求的各種動作提供動力,並滿足注塑機各部分所需壓力、速度、温度等的要求。它主要由各自種液壓元件和液壓輔助元件所組成,其中油泵和電機是注塑機的動力來源。各種閥控制油液壓力和流量,從而滿足注射成型工藝各項要求。

注塑機電氣控制

原理示意圖 原理示意圖
電氣控制系統與液壓系統合理配合,可實現注射機的工藝過程要求(壓力、温度、速度、時間)和各種程序動作。主要由電器、電子元件、儀表(如圖《儀表》所示、加熱器、傳感器等組成。一般有四種控制方式,手動、半自動、全自動、調整。
儀表 儀表

注塑機加熱/冷卻

加熱系統是用來加熱料筒及注射噴嘴的,注塑機料筒一般採用電熱圈作為加熱裝置,安裝在料筒的外部,並用熱電偶分段檢測。熱量通過筒壁導熱為物料塑化提供熱源;冷卻系統主要是用來冷卻油温,油温過高會引起多種故障出現所以油温必須加以控制。另一處需要冷卻的位置在料管下料口附近,防止原料在下料口熔化,導致原料不能正常下料。

注塑機潤滑系統

潤滑系統是注塑機的動模板、調模裝置、連桿機鉸、射台等處有相對運動的部位提供潤滑條件的迴路,以便減少能耗和提高零件壽命,潤滑可以是定期的手動潤滑,也可以是自動電動潤滑。

注塑機安全監測

注塑機的安全裝置主要是用來保護人、機安全的裝置。主要由安全門、安全擋板、液壓閥、限位開關、光電檢測元件等組成,實現電氣——機械——液壓的聯鎖保護。
監測系統主要對注塑機的油温、料温、系統超載,以及工藝和設備故障進行監測,發現異常情況進行指示或報警。

注塑機工作原理

注塑機的工作原理與打針用的注射器相似,它是藉助螺桿(或柱塞)的推力,將已塑化好的熔融狀態(即粘流態)的塑料注射入閉合好的模腔內,經固化定型後取得製品的工藝過程。
注射成型是一個循環的過程,每一週期主要包括:定量加料—熔融塑化—施壓注射—充模冷卻—啓模取件。取出塑件後又再閉模,進行下一個循環。
注塑機操作項目:注塑機操作項目包括控制鍵盤操作、電器控制系統操作和液壓系統操作三個方面。分別進行注射過程動作、加料動作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇,料筒各段温度的監控,注射壓力和背壓壓力的調節等。
一般螺桿式注塑機的成型工藝過程是:首先將粒狀或粉狀塑料加入機筒內,並通過螺桿的旋轉和機筒外壁加熱使塑料成為熔融狀態,然後機器進行合模和注射座前移,使噴嘴貼緊模具的澆口道,接着向注射缸通入壓力油,使螺桿向前推進,從而以很高的壓力和較快的速度將熔料注入温度較低的閉合模具內,經過一定時間和壓力保持(又稱保壓)、冷卻,使其固化成型,便可開模取出製品(保壓的目的是防止模腔中熔料的反流、向模腔內補充物料,以及保證製品具有一定的密度和尺寸公差)。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實現和保證成型製品質量的前提,而為滿足成型的要求,注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時,由於注射壓力很高,相應地在模腔中產生很高的壓力(模腔內的平均壓力一般在20~45MPa之間),因此必須有足夠大的合模力。由此可見,注射裝置和合模裝置是注塑機的關鍵部件
塑料製品的評價主要有三個方面,第一是外觀質量,包括完整性、顏色、光澤等;第二是尺寸和相對位置間的準確性;第三是與用途相應的物理性能、化學性能、電性能等。這些質量要求又根據製品使用場合的不同,要求的尺度也不同。製品的缺陷主要在於模具的設計、製造精度和磨損程度等方面。但事實上,塑料加工廠的技術人員往往苦於面對用工藝手段來彌補模具缺陷帶來的問題而成效不大的困難局面。
生產過程中工藝的調節是提高製品質量和產量的必要途徑。由於注塑週期本身很短,如果工藝條件掌握不好,廢品就會源源不絕。在調整工藝時最好一次只改變一個條件,多觀察幾回,如果壓力、温度、時間統統一起調的話,很易造成混亂和誤解,出了問題也不知道是何道理。調整工藝的措施、手段是多方面的。例如:解決製品注不滿的問題就有十多個可能的解決途徑,要選擇出解決問題癥結的一、二個主要方案,才能真正解決問題。此外,還應注意解決方案中的辨證關係。比如:製品出現了凹陷,有時要提高料温,有時要降低料温;有時要增加料量,有時要減少料量。要承認逆向措施的解決問題的可行性。

注塑機節能降耗

注塑機的節能上可分為兩個部分:一個是動力部分,一個是加熱部分。
動力部分節能:大多采用變頻器,節能方式是通過節約電機的餘耗能,例如電機的實際功率是50Hz,而你在生產中實際上只需要30Hz就足夠生產了,那些多餘的能耗就白白浪費了,變頻器就是改變電機的功率輸出達到節能的效果。
加熱部分節能:加熱部分節能大多是採用電磁加熱器節能,節能率約是老式電阻圈的30%-70%。
1.相比電阻加熱,電磁加熱器多了一層保温層,熱能利用率增加。
2.相比電阻加熱,電磁加熱器直接作用於料管加熱,減少了熱傳遞熱能損耗。
3.相比電阻加熱,電磁加熱器的加熱速度要快四分之一以上,減少了加熱時間。
4.相比電阻加熱,電磁加熱器的加熱速度快,生產效率就提高了,讓電機處在飽和狀態,使其減少了高功率低需求造成的電能損耗。
以上四點就是飛如電磁加熱器,為什麼能在注塑機上節能高達30%-70%的原因 [1] 

注塑機分類

(1)按塑化方式分類
1. 柱塞式塑料注射成型機
它的混煉性很差的,塑化性也不好,要加裝分流梭裝置。已很少使用。
2. 往復式螺桿式塑料注射成型機;
依靠螺桿進行塑化與注射,混煉性和塑化性都很好,使用最多。
3. 螺桿——柱塞式塑料注射成型機依靠螺桿進行塑化與依靠柱塞進行注射,兩個過程分開來。
(2)按合模方式分類
1.機械式
2.液壓式
3.液壓——機械式

注塑機特點

注塑機立式注塑機

1、注射裝置和鎖模裝置処於同一垂直中心線上,且模具是沿上下方向開閉。其佔地面積只有卧式機的約一半,因此,換算成佔地面積生產性約有二倍左右。
2、容易實現嵌件成型。因為模具表面朝上,嵌件放入定位容易。採用下模板固定、上模板可動的機種,拉帶輸送裝置與機械手相組合的話,可容易地實現全自動嵌件成型。
3、模具的重量由水平模板支承作上下開閉動作,不會發生類似卧式機的由於模具重力引起的前倒,使得模板無法開閉的現象。有利於持久性保持機械和模具的精度。
4、通過簡單的機械手可取出各個塑件型腔,有利於精密成型。
5、一般鎖模裝置周圍為開放式,容易配置各類自動化裝置,適應於複雜、精巧產品的自動成型。
6、拉帶輸送裝置容易實現串過模具中間安裝,便於實現成型自動生產。
7、容易保證模具內樹脂流動性及模具温度分佈的一致性。
8、配備有旋轉台面、移動枱面及傾斜枱面等形式,容易實現嵌件成型、模內組合成型。
9、小批量試生產時,模具構造簡單成本低,且便於卸裝。
10、經受了多次地震的考驗,立式機由於重心低,相對卧式機抗震性更好。

注塑機卧式注塑機

1、即使是大型機由於機身低,對於安置的廠房無高度限制。
角式注塑機 角式注塑機
2、產品可自動落下的場合,不需使用機械手也可實現自動成型。
3、由於機身低,供料方便,檢修容易。
4、模具需通過吊車安裝。
5、多台並列排列下,成型品容易由輸送帶收集包裝。

注塑機角式注塑機

角式注塑機注射螺桿的軸線與合模機構模板的運動軸線相互垂直排列,其優缺點介於立式與卧式之間。因其注射方向和模具分型面在同一平面上,所以角式注塑機適用於開設側澆口的非對稱幾何形狀的模具或成型中心不允許留有澆口痕跡的製品。如圖《角式注塑機》所示

注塑機雙色注塑機

可以一次性注塑二種顏色的注塑機,可以滿足消費者對外觀要求,可以使用户使用產品更加舒心。

注塑機多工位成型機

其注射裝置與合模裝置有兩個或兩個以上的工作位置,也可把注射裝置與合模裝置進行多種排列。

注塑機電動注塑機

全電動注塑機不僅能滿足特殊用途的需要,而且還有比普通注塑機更多的優點。
全電動注塑機的另一個優點就是可以降低噪音,這不僅使工人們受益,而且還能降低隔音生產車間裏的投資建設成本。

注塑機用途

注塑機分類及用途

注塑機 注塑機
注塑機具有能一次成型外型複雜、尺寸精確或帶有金屬嵌件的質地密緻的塑料製品的能力,被廣泛應用於國防、機電、汽車、交通運輸、建材、包裝、農業、文教衞生及人們日常生活各個領域。塑料工業迅速發展,注塑機不論在數量上或品種上都佔有重要地位,其生產總數佔整個塑料成型設備的20%--30%,從而成為塑料機械中增長最快,生產數量最多的機種之一。據有關資料統計,1996--1998年我國出口注塑機8383台(套),進口注塑機42959台(套),其中1998年我國注塑機產量達到20000台,其銷售額佔塑機總銷售額的42.9%。
中國生產注塑機的廠家較多,據不完全統計已超過2000家。注塑機的結構形式有立式和卧式兩種。按生產出的製品可分為普通型和精密型注塑機。如圖《注塑機》所示。

注塑機行業發展情況

注塑機機械手是能夠模仿人體上肢的部分功能,可以對其進行自動控制使其按照預定要求輸送製品或操持工具進行生產操作的自動化生產設備。華南、華東沿海地區的中國塑料加工廠對機械手錶現出越來越濃厚的興趣,但是注塑機機械手在國內塑機行業的普及率低於10%。機械手可以確保運轉週期的一貫性,提高品質,並且更加安全。隨着塑料加工行業在我國的敏捷發展,注塑成型設備的自動化程度也越來越高。現代化的注塑機經常配置有機械手,以提高生產效力。我國出口和進口注塑機的數量基本持平,均為1.5萬台左右,但進口額為9.2億美元,出口額為3.5億美元。精密注塑機主要是國外品牌,擠出裝備中的雙向拉伸PET,膜機組、精密醫用導管擠出機組等也一直是國外公司的領地。開發具有自主知識產權的國產精密注塑和擠出裝備非常必要,一方面可以替代進口,還可以使得我國在國際塑料機械高端市場上佔據一席之地。傳統塑料機械在節能方面還具有一定的潛力,原因是以往的設計往往只注重單機的生產能力。在節能型塑料機械的設計中,生產速度已不是最重要的指標,最重要的指標是加工單位重量製品的能耗。所以,必須對設備的機械結構、控制模式,以及操作工藝條件進行基於最小能耗的優化設計。
隨着節能降耗上升為國家戰略,注塑機節能問題也被廣泛關注。常規注塑機領域的節能用於電機方面有變頻器和伺服電機兩個比較成熟的方式,其中伺服電機越來越被廣泛接受。
伺服節能系列注塑機,配備了高性能的伺服變速動力控制系統,在注塑機成型過程中對不同的壓力流量,作出不同的頻率輸出,並對壓力流量進行精確的閉環控制,實現伺服電機對注塑機能量需求的高速響應及最佳匹配和自動調整。
1、 採用性能極佳的伺服控制器,伺服電動機等節能器件。
2、 靈敏的伺服控制系統,快速啓動反應時間僅需0.04S.
3、 伺服電機與液壓系統組成閉環控制,相比傳統機型重複精度大大提高.
4、 減輕開鎖模的衝擊,延長機械部件和模具的使用壽命.
5、 減少電力的使用,在理想工作狀態下該機型比傳統注塑機節電效率可達20%-80%
6、 系統發熱量遠遠低於傳統注塑機,節約了冷卻水30%左右的用量,延長了油路密封件和液壓件的使用壽命.
7、 整行運行時噪音低,比傳統注塑機明顯下降.

注塑機操作要點

注塑機開機之前

1.注塑機操作前,檢查電器控制箱內是否有水、油進入,若電器受潮,切勿開機。應有維修人員將電器零件吹乾後再開機。
2.注塑機操作前,檢查供電電壓是否符合,一般不應超過±6%。
注塑機的操作 注塑機的操作
3.檢查急停開關,前後安全門開關是否正常。驗證電動機與油泵的轉動方向是否一致。
4.檢查各冷卻管道是否長途暢通,並對油冷卻器和機筒端部的冷卻水套通入冷卻水。
5.注塑機操作前,檢查各活動部位是否有潤滑油,並加足潤滑油。
6.打開電熱,對機筒各段進行加熱。當各段温度達到要求時,再保温一段時間,以使機器温度趨於穩定。保温時間根據不同設備和塑料原料的要求而有所不同。
7.在料斗內加足足夠的塑料。根據注塑不同塑料的要求,有些原料最好先經過乾燥。
8.要蓋好機筒上的隔熱罩,這樣可以節約電能,又可以延長電熱圈和電流接觸器的壽命 [1]  。如圖《注塑機的操作》所示。

注塑機操作過程

1.不要為貪圖方便,隨意取消安全門的作用。
2.注意觀察壓力油的温度,油温不要超出規定的範圍。液壓油的理想工作温度應保持在45-50℃之間,一般在35-60℃範圍內比較合適。
3.注意調整各行程開關,避免機器在動作時產生撞擊。

注塑機工作結束

1.注塑機操作完畢後,應將機筒內的塑料清理乾淨,預防剩料氧化或長期受熱分解。
2.應將模具打開,使肘杆機構時間處於閉鎖狀態。
3.車間必須備有起吊設備。裝拆模具時應十分小心,以確保生產安全。

注塑機注意事項

注塑機危害

注塑機温升過高五大危害:使機械產生熱變形,油的粘度降低,橡膠密封件變形,加速油液氧化變質,同時也使空氣的分力壓降低。
危害之一:使機械產生熱變形
液壓元件中熱脹係數不同的運動部件因其配合間隙變小而卡死,引起動作失靈、影響液壓系統的傳動精度,導致部件工作質量變差。
危害之二:使油的粘度降低
注塑機温升過高將導致油的粘度降低,泄漏增加,泵的容積效率和整個系統的效率會顯著降低。由於油的粘度降低,滑閥等移動部件的油膜變薄和被切破,摩擦阻力增大,導致磨損加劇。
危害之三:使橡膠密封件變形
注塑機温升過高會使橡膠密封件變形,加速老化失效,降低密封性能及使用壽命,造成泄漏。
危害之四:加速油液氧化變質
注塑機温升過高會加速油液氧化變質,析出瀝青物質,降低液壓油的使用壽命。析出物堵塞阻尼小孔和縫隙式閥口,導致壓力閥卡死而不能動作、金屬管路伸長而彎曲,甚至破裂等。
危害之五:導致部件工作質量變差
注塑機温升過高會導致部件工作質量變差,油中溶解空氣逸出,產生氣穴,致使液壓系統工作性能降低。  液壓系統的理想工作温度應介乎45度-50度之間,原因是液壓系統是依據一選定的壓力油粘度而設計,但粘度會隨着油温的高低而變化,進而影響系統中工作元件,如油缸、液壓閥等,使控制精度和響應靈敏度降低,對於精密注射機的情況尤甚。同時温度過高亦會加速密封件的老化令其硬化、碎裂;温度過低則加工能量消耗大,使運轉速度降低。因此密切注意液壓油的工作温度是十分必要的。油温過高的原因多樣,但多歸於油路故障或冷卻系統的失效等。

注塑機處理方法

(1)根據不同的負載要求,經常檢查、調整溢流閥的壓力,使之恰到好處。
(2)合理選擇液壓油,特別是油液粘度,在條件允許的情況下,儘量採用低一點的粘度以減少粘度摩擦損失。
(3)改善運動件的潤滑條件,以減少摩擦損失,有利於降低工作負荷、減少發熱。
(4)提高液壓元件和液壓系統的裝配質量與自身精度,嚴格控制配合件的配合間隙和改善潤滑條件。採用摩擦係數小的密封材料和改進密封結構,儘可能降低液壓缸的啓動力,以降低機械摩擦損失所產生的熱量。
(5)必要時增設冷卻裝置。

注塑機選型

一般而言,從事注塑行業多年的客户多半有能力自行判斷並選擇合適的注塑機來生產。但是在某些狀況下,客户可能需要廠商的協助才能決定採用哪一個規格的注塑機,甚至客户可能只有產品的樣品或構想,然後詢問廠商的機器是否能生產,或是哪一種機型比較適合。
此外,某些特殊產品可能需要搭配特殊裝置如蓄壓器、閉迴路、射出壓縮等,才能更有效率地生產。由此可見,如何決定合適的注塑機來生產,是一個極為重要的問題。以下資訊提供給讀者參考。
通常影響射出機選擇的重要因素包括模具、產品、塑料、成型要求等,因此,在進行選擇前必須先收集或具備下列資訊:
模具尺寸(寬度、高度、厚度)、重量、特殊設計等;
使用塑料的種類及數量(單一原料或多種塑料);
注塑成品的外觀尺寸(長、寬、高、厚度)、重量等;成型要求,如品質條件、生產速度等。
在獲得以上資訊後,即可按照下列步驟來選擇合適的射出機:
1、選對型: 由產品及塑料決定機種及系列。
由於射出機有非常多的種類,因此一開始要先正確判斷此產品應由哪一種注塑機,或是哪一個系列來生產,例如是一般熱塑性塑膠或電木原料或PET原料等,是單色、雙色、多色、夾層或混色等。此外,某些產品需要高穩定(閉迴路)、高精密、超高射速、高射壓或快速生產(多回路)等條件,也必須選擇合適的系列來生產。
2、放得下 :由模具尺寸判定機台的“大柱內距”、“模厚”、“模具最小尺寸”及“模盤尺寸”是否適當,以確認模具是否放得下。
模具的寬度及高度需小於或至少有一邊小於大柱內距;
模具的寬度及高度最好在模盤尺寸範圍內;
模具的厚度需介於注塑機的模厚之間;
模具的寬度及高度需符合該注塑機建議的最小模具尺寸,太小也不行;
3、拿得出 :由模具及成品判定“開模行程”及“託模行程”是否足以讓成品取出。
開模行程至少需大於成品在開關模方向的高度的兩倍以上,且需含豎澆道(sprue)的長度;
託模行程需足夠將成品頂出;
4、鎖得住 :由產品及塑料決定“鎖模力”噸數。
當原料以高壓注入模穴內時會產生一個撐模的力量,因此注塑機的鎖模單元必須提供足夠的“鎖模力”使模具不至於被撐開。鎖模力需求的計算如下:
由成品外觀尺寸求出成品在開關模方向的投影面積;
撐模力量=成品在開關模方向的投影面積(cm2)×模穴數×模內壓力(kg/cm2);
模內壓力隨原料而不同, 一般原料取350~400kg/cm2;
機器鎖模力需大於撐模力量,且為了保險起見,機器鎖模力通常需大於撐模力量的1.17倍以上;
至此已初步決定夾模單元的規格,並大致確定機種噸數,接着必須再進行下列步驟,以確認哪一個射出單元的螺桿直徑比較符合所需。
5、射得飽: 由成品重量及模穴數判定所需“射出量”並選擇合適的“螺桿直徑”。
計算成品重量需考慮模穴數(一模幾穴);
為了穩定性起見,射出量需為成品重量的1.35倍以上,亦即成品重量需為射出量的75%以內;
立式注塑機 立式注塑機
6、射得好 :由塑料判定“螺桿壓縮比”及“射出壓力”等條件。有些工程塑料需要較高的射出壓力及合適的螺桿壓縮比設計,才有較好的成型效果,因此為了使成品射得更好,在選擇螺桿時亦需考慮射壓的需求及壓縮比的問題。
一般而言,直徑較小的螺桿可提供較高的射出壓力。如圖《立式注塑機》所示
7、射得快 :及“射出速度”的確認。
有些成品需要高射出率速射出才能穩定成型,如超薄類成品,在此情況下,可能需要確認機器的射出率及射速是否足夠,是否需搭配蓄壓器、閉迴路控制等裝置。一般而言,在相同條件下,可提供較高射壓的螺桿通常射速較低,相反的,可提供較低射壓的螺桿通常射速較高。因此,選擇螺桿直徑時,射出量、射出壓力及射出率(射出速度),需交叉考量及取捨。
此外,也可以採用多回路設計,以同步複合動作縮短成型時間。
經過以上步驟之後,原則上已經可以決定符合需求的注塑機,但是有一些特殊問題可能也必須再加以考慮,包括:
大小配的問題:
在某些特殊狀況下,客户的模具或產品可能模具體積小但所需射量大,或模具體積大但所需射量小,在這種況下,廠家所預先設定的標準規格可能無法符合客户需求,而必須進行所謂“大小配”,亦即“大壁小射”或“小壁大射”。所謂“大壁小射”指以原先標準的夾模單元搭配較小的射出螺桿,反之,“小壁大射”即是以原先標準的夾模單元搭配較大的射出螺桿。當然,在搭配上也可能夾模與射出相差好幾級。
快速機或高速機的觀念:
在實際運用中,越來越多的客户會要求購買所謂“高速機”或“快速機”。一般而言,其目的除了產品本身的需求外,其他大多是要縮短成型週期、提高單位時間的產量,進而降低生產成本,提高競爭力。通常,要達到上述目的,有幾種做法:
射出速度加快:將電機馬達及泵浦加大,或加蓄壓器(最好加閉迴路控制);
加料速度加快:將電機馬達及泵浦加大,或加料油壓馬達改小,使螺桿轉速加快;
多回路系統:採用雙迴路或三迴路設計,以同步進行複合動作,縮短成型時間;
增加模具水路,提升模具的冷卻效率;
然而,“天下沒有白吃的午餐”,機器性能的提升及改造固然可以增加生產效率,但往往也增加投資成本及運轉成本,因此,投資前的效益評估需仔細衡量,才能以最合適的機型產生最高的效益 [1] 

注塑機選購要點

注塑機是一種常見的塑料機械,對於使用和選購注塑機的操作人員來説,首先應該瞭解好的注塑機有哪些性能,需要從哪些方面評估,才能選擇一台稱心如意的注塑機,下面我們來了解一下要選購注塑機應該注意哪些方面。
選購注塑機之注塑機的技術參數。用户選購注塑機時可通過縱向或橫向的比較來判別。所謂“縱向”就是注塑機主要技術參數應滿足行業標準,根據行業標準審視。所謂“橫向”是根據國內外同類注塑機的技術參數進行比較。因此,這是一項很仔細的科學性的工作。要根據注塑製品的材料、形狀、結構乃至應用的領域和具體場合;根據模具的結構、質量、精度、型腔數目、流道的類型及其結構、形狀、尺寸;根據製品的日、月、年的生產能力自動化程度等來選擇注塑機各級參數。
選購注塑機之選擇供貨商,最好是選擇附近有服務處的廠商採購,因為注塑機結構複雜,難免不出現問題,快捷的售後服務很關鍵,採購時不要一味求低價格,注塑機上的配件,國產的和進口的價格差別很大,所以你需要儘量搞清楚廠商用的是什麼品牌的配件。當然有些配件你是看不到的,如油封,軸承等,所以這時候廠商的知名度,信譽度很關鍵。
選購注塑機之選擇型號,注塑機的兩個主要參數是射出量和鎖模力。為保證加工的產品質量,實際一模產品的重量應在機器理論射出量的70%以內。根據產品投影面積算出所需鎖模力的大小。並要特別注意機器的柱間距離、開模行程以及最小模厚是否與模具相宜。
注塑機 注塑機
選購注塑機之人機對話能力和可操作性。注塑機應使其操作和管理更加人性化,操作要方便,顯示要明確、易懂,一目瞭然。有對參數選擇,製品質量的控制,模具資料的存儲及其各項參數的自動再現功能,能對故障進行快速地診斷與排除,以最短時間減少物料浪費,恢復系統正常操作。選購注塑機要點之機器工作的穩定性、可靠性、安全性和使用壽命。機器的穩定性多表現在合模機構及注塑系統在各循環週期中運行得是否平穩,在無撞擊的靜音下工作,噪聲不得超過行業標準。這些情況與機械方面的製造、裝配精度有關,也與曲肘連桿的合理設計及其結構有關。可靠性及使用壽命,主要反映在合模機構的系統剛性方面,與模板、拉桿、連桿及其銷軸的結構、尺寸以及材料及其熱處理工藝等有關;注塑機的塑經系統如料筒、螺桿、螺桿頭、止逆環以及螺桿的驅動主軸的結構及其製造工藝等,這些件是注塑機的主要受力件和磨損件,直接影響着使用壽命。注塑機的安全性十分重要。合模機構在開閉模時,低壓保護系統的可靠性涉及人機安全。近代注塑機要求必須實行電氣,機械,液壓的聯合安全保護系統,這個保護主要體現兩個方面:一是對模具的安全保護,另一是對人身的安全保護。在閉模之前,當安全門未關好時,閉模應無法動作;在閉模過程中,如果安全門未關到正確位置,模板動作停止或者自動開模。如果在閉模時,在異物如嵌件,由於振動等原因誤落入型腔,或有其他異物如入手等,錯誤的置入模具內,模具應停止閉模動作,或自動開模並報警。
注塑機另一安全環節,是預塑螺桿的防止冷啓動,當螺桿的物料未達到指定温度和保温時間,是禁止啓動的,否則會發生報警。注塑機噴嘴濺料的防護裝置是必需的,以防燙傷。
選購注塑機要點之自動化程度要高,功能要齊全完善,生產效率高。現代注塑機都可以實現手動、半自動、全自動操作,只要模具設計合理,就能實現從注射充模到製品頂出落下的全自動操作,也可配備機械手實現無人操作。抽插芯功能,液壓噴嘴控制功能以及快速加熱流道探針功能等均可編入注射成型週期中的自動化程序,進行自動循環。生產效率高主要表現在,每模製品在正常的注塑工藝條件下,成型週期要短。這是反映一部注塑機的機械、電氣、液壓系統綜合性能指標,因此,必須採用高質量的液壓、電子元器件,採用精密的製造技術才能提高注塑機系統的靈敏度和各項重複精度,這是注塑系統高效工作是可靠保證。
選購注塑機要點之節能和環保已是評判近代注塑機的不可忽視的指標。節能,主要是反映注塑機在加熱系統(電磁加熱)、動力驅動系統(變頻器、伺服器等)、散熱系統滿足正常工藝條件下與同類機比較的節水、節電能力。近代注塑機設計應充分地考慮“環保”這一主題。注塑機應防止液壓油泄漏或超標的噪聲,要安靜地工作。此外,注塑機本身也應多采用環保材料。
選購注塑機要點之機器維護、檢修要便利。各種機器如機械、液壓、電子、電器元器件的安裝位置應有利於機器的維護和檢修,同時注塑機的通用化、標準化程度對用户也十分重要。

注塑機安全

1.1 一般安全規則
機器的維護、修理和保養必須由具有足夠資格且在注塑機領域有着豐富經驗的專家來執行。他們應該通曉工業壽命和安全標準,並且應該熟悉必需的機器安全設備的構造和功能。
注意:
安裝在機器上的安全裝置,目的是為了保障操作者的人生安全和保證產品免受損害。
機器必須保證所有的安全設備處在正常工作情況下才能操作。
不得隨意拆除任何安全裝置。
安全設施也包括軟件中的程序,不允許對程序作任何修改。
如果安全設施發生任何意外或錯誤,需馬上關閉機器;
緊急停止鍵電源總開關約20分鐘後關閉冷卻水供應必須立即通知負責人
在重新開動機器前,故障必須排除
1.1.1 機器的安全標牌
生產時請注意各安全標牌,使用中文和英文,務必做到“安全第一”原則。
1.1.2 維修保養時的注意事項
注意!
所有的維修工作必須在注塑機的電源總開關,置於“0”時才能進行,如果必要,用掛鎖鎖上。
僱主有責任讓操作者知道有關安全設施的構造和功能,認真對待人身健康和安全。
注意!
任何會損壞機器安全設施的工作都應停止。
僱主必須確保操作者是一些有經驗和資格操作人員。
任何情況下安全保障設施不應拆離機器或是不起作用。如果確實需要移開安全裝置以便維修機器,則必須確保安全。維修工作結束後,按原樣裝回安全設施並檢查效果。
未經許可任何對安全設施的改換是不允許的!
1.1.3 有毒煙霧的排除
有些塑料在受到過度加熱時會發出有毒煙霧,主要是聚四氟乙烯(PTEE),聚甲醛(POM)和聚氯乙烯(PVC)。
如果這些有毒煙霧不能通過應急機械裝置排除,建議安裝抽氣扇來排除有害煙霧,並且要求抽氣扇開關與注塑機電源開關聯鎖。
注意!
如果排煙裝置直接安裝在機器上,我們建議安裝在定模板上。
1.1.4 塑料分解的防範
當長時間加熱後,一些塑料將會產生分解反應和爆炸。這塑料主要是聚甲醛(POM)和聚氯乙烯(PVC)。
這類塑料加工時,注意注射壓力升高時應將噴嘴退離模具,使分解產生氣體能從噴嘴逸出。
事故防範通過下列措施:
嚴格按照塑料的材料特性設定工藝和參數,特別是在料筒中的加熱温度和停留時間。當加工熱敏性塑料時,塑料在料筒中的停留時間應縮短,當生產中斷或材料變性時,用聚乙烯(PE)清洗(使用過熱敏塑料的機筒),然後停止加熱。
1.1.5 防止過預塑造成事故
一般預塑量的設定超過製品重量的15%左右比較合適,預塑量過大會注塑後仍有過多的高温高壓融料留在料筒和熱流道里;預塑背壓太高,當預塑結束後,料筒內熔料仍有較高剩餘壓力,在人工清理模腔或維修模具時,這種能量有可能突然釋放是高温料傷及人身,為此必須事先將注射座後退,使噴嘴離開模口,打開模具後停止油泵電機
1.2 安全設備
1.2.1 通用設備
安全設施包括防護裝置和保險機構
防護門可防止任何人或物進入危險區域,保護人員免受溶化的塑料飛濺出來受到傷害。當打開防護門時,保險機構將中斷任何危險的機械運動。模區移動防護門和液壓頂出機構的外形尺寸,都設計成有足夠大的安全邊緣,對於較大的模具,此時的防護門尺寸相應增加。
1.2.2 安全裝置
位 置
名 稱
1
模區移動防護門———操作方/反操作方
2
噴嘴防護罩
3
注射裝置固定防護罩—操作方
4
合模系統固定防護門——操作方/反操作方
5
合模系統固定防護門——側方
6
液壓保險安全門
7
機械保險裝置
8
電器保險裝置
9
料筒電熱防護罩
10
頂部防護罩板
1.2.3 模區移動防護門
模腔區域內的移動門保險共有三個安全制動機構,一是機械保險制動裝置,二是液壓保險制動裝置(PD60-PD148除外),三是電器保險制動裝置。
當防護門開啓時,三個保險機構自動起作用,防止合模裝置,脱模系統和注射裝置動作,注塑機在電器保險起作用時,主電機不工作。
機械保險裝置通過移動機械保險撞塊,使機械保險擋塊下落,阻止機械保險桿的運動,達到阻止合模動作。
電器保險通過安全行程開關的動作,使電氣系統中的合模動作都被停止。
出錯信息:
如果防護門沒關上就開動了機械,誤操作時屏幕顯示的信息:在操作面板的顯示屏上會顯示“安全門未關”的信息。
出錯信息消除:
關好防護安全門 如果顯示屏信息仍未取消繼續檢查行程開關,調整或修理行程開關; 錯誤消除後,出錯信息自動取消。1.2.4 噴嘴防護罩
為防止灼熱的塑料噴出傷人,在噴嘴工作位置設置了金屬的噴嘴防護罩,在防護罩上安裝了待有觀察窗的活動門罩,在活動門罩上安裝了安全行程開關。
當打開噴嘴防護罩時,“注射座前進”、“注射”、“預塑”全部停止(有些系列機型由於配置關係,可能稍有不同)。
半自動和全自動操作取消。
出錯信息:
如果再未關上噴嘴防護門罩時作啓動動作,顯示屏上會顯示“噴嘴防護罩未關閉”。關閉防護罩後,出錯信息消失後可以重新工作。
1.2.5 料斗加料
工作時輔助加料設備由用户提供,並必須與加料口固定。應當使用階梯、平台或上料機等輔助設施向料斗加料。
注意!禁止踏在注塑裝置上進行維修或踏在機身上向料斗中加料。這樣操作容易受傷。
1.2.6 固定防護門
固定防護門用螺釘擰緊,用合適的工具才能打開,只能在維修時才能移掉。
注意!不允許在打開固定防護門的情況下操作機器。
固定防護門安裝在合模區域操作方和反操作方,射膠裝置前面和側面。其它固定防護門,防止從二板側進合模裝置:防止可能碰到料筒隔熱裝置。
注意!在塑化射膠區域工作時必須佩戴PPE保護手套和安全眼鏡;任何情況下不允許調節油泵系統安全閥。
1.2.7 噴嘴防護門罩打開所造成的其它危險
如果料斗被移走或者添加中斷,料筒熱量增加意味着加料口發生火災危險。
噴嘴區域也會發生火災,因為噴嘴温度高並且噴嘴有加熱圈,同時熔融物會噴出。
1.3 液壓安全裝置
液壓安全系統除防護門液壓保護安全閥外,主要由系統安全閥實現,生產廠家已設置好最大允許值並且將其封閉。如果壓力值超過所設置的規定值,系統安全閥則開啓。
安全閥液壓系統壓力並且保護操作者,防止膠管和鋼管連接部位免受壓力過大所造成的損害。同時保護不受液壓系統出錯而帶來的損害。安全閥使液壓驅動裝置中的油泵受過載保護。
注意!任何情況下不允許調節油泵系統安全閥。
1.4 電器安全裝置
電器安全裝置包括基本的接地線和緊急制動按鈕。
機器所有電器部分都有接地線,特別是電熱加熱部分,加熱圈必須頂起檢查。
緊急制動按鈕分別設置在操作面板上和頭板的防護板上。
如果按下這一按鈕,機器所有的動作立刻停止,包括油泵電機。所有與標準接口連接的操作設備也將被關閉。
注塑機
注塑機(20張)
為安全所需一旦緊急制動按鈕被按下,機器將會緊急即停。
將按鈕外圈旋轉一定角度,按鈕復位。然後運轉重新開始,出錯消失。
斷路器帶有失壓保護功能。
1.5 檢查安全設備
注意!當客户在機器安裝好以後,進行試機時,首先應檢查安全設施是否有效。如果安全設備有錯誤,應馬上停止機器運行。
在機器回到工作狀態時,必須找出錯誤原因並排除。
我們推薦對安全設施採取下列檢查方式:
試機時必須由操作人員和安裝人員共同進行檢查,仔細察看機器各運動部位,是否存在妨礙機器運行的異物,確認後關好移動防護門。用手動開模按鈕,是移動模板向左至開模位置。打開移動防護門,目測機械保險檔塊是否落下,能阻止合模動作。點動合模按鈕,應無合模動作,如果產生動作、應進行檢查和調整液壓保險開關。點動脱模按鈕,塑化按鈕、注射按鈕、應地按鈕,如果產生動作,應進行檢查和重新調整電器保險開關。關閉移動防護門,保險撞塊會使機械保險擋塊抬起,並壓下電器保險開關,同時使液壓保險開關彈起。此時操作面板所有的按鈕控制有效。檢驗安全裝置包括下列項目:
執行機構的剛性;安全保險機構是否緊固在機器上;所有的電線是否與電氣安全開關正確連接;每個單獨的安全裝置和限位開關功能是否正常。注意!當檢查安全時防護門是開着的時候,就是機器危險部分暴露在外,應確保身體和其它物品遠離這一區域。
檢查噴嘴防護罩的行程開關,需戴防護鏡以免熔物質濺出產生危害。
如果發現安全裝置中有故障,必須立即關閉機器!在重新啓動機器前,故障和原因必須排除。

注塑機故障

1.按故障發生狀態,可分為:
(1)漸發性故障。是由於注塑機初始性能逐漸劣化而產生的,大部分注塑機的故障都屬於這類故障。這類故障與電控、液壓機械元配件的磨損、腐蝕、疲勞及蠕變等過程有密切的關係。
(2)突發性故障。是各種不利因素以及偶然的外界影響共同作用而產生的,這種作用超出了注塑機所能承受的限度。例如:因料筒進入鐵物出現超負荷而引起螺桿折斷;因高壓串入而擊穿注塑機電子板。此類故障往往是突然發生的,事先無任何徵兆。
突發性故障多發生在注塑機使用階段,往往是由於設計、製造、裝配以及材質等缺陷,或者操作失誤、違章作業而造成的。
2.按故障性質劃分,可分為:
(1)間斷性故障注塑機在短期內喪失其某些功能,稍加修理調試就能恢復,不需要更換零部件。
(2)永久性故障。注塑機某些零部件已損壞,需要更換或修理才能恢復使用。
3.按故障影響程度劃分,可分為:
(1)完全性故障。導致注塑機完全喪失功能。
(2)局部性故障。導致注塑機某些功能喪失。
4.按故障發生原因劃分,可分為:
(1)磨損性故障。由於注塑機正常磨損造成的故障。
(2)錯用性故障。由於操作錯誤、維護不當造成的故障。
(3)固有的薄弱性故障。由於設計問題,使注塑機出現薄弱環節,在正常使用時產生的故障。
5.按故障的危險性劃分,可分為:
(1)危險性故障。例如安全保護系統在需要動作時因故障失去保護作用,造成人身傷害和注塑機故障;液壓電控系統失靈造成的故障等。
(2)安全性故障。例如安全保護系統在不需要動作時發生動作;注塑機不能啓動時啓動的故障。
6.按注塑機故障的發生、發展規律劃分,可分為;
(1)隨機故障。故障發生的時間是隨機的。
(2)有規則故障。故障的發生有一定規律。
每一種故障都有其主要特徵,即所謂故障模式,或故障狀態。各種注塑機的故障狀態是相當繁雜的,但可歸納出以下數種:異常振動、機械磨損、輸入信號無法讓電腦接受、電磁閥沒有輸出信號、機械液壓元件破裂、、比例線性失調、液壓壓降、液壓滲漏、油泵故障、液壓噪音、電路老化、異常聲響、油質劣化、電源壓降、放大板無輸出、温度失控及其它。不同類型注塑機的各種故障模式所佔比例有所不同。

注塑機專用機

注塑專用模温機是注塑機的周邊設備,用於控制模具温度,使用工作温度高達180℃,採用當今世界最先進的流程設計,控温精度高,導熱速度快,高效節能。並可配置自動吸出回水、全負壓運轉、RS485通訊等功能,注塑模温機在各個注塑企業中得到了廣泛的應用。

注塑機維修維護

注塑機維修與維護:1、檢查運行中的模具是否處於正常狀態:是否有低壓鎖模保護;活動部位如導柱、頂杆、行位是否磨損,潤滑是否良好?要求至少12小時要加一次油,特殊結構要增加加油次數。模具的固定模板的螺絲和鎖模夾是否鬆動;生產正常狀況:檢查產品的缺陷是否與模具有關;下機時要對模具進行全面檢查並進行防鏽處理:抹乾型腔、型芯、頂出機構和行位等部位水份並噴灑模具防鏽劑或塗抹黃油。下機後的模具要放在指定地點並作好記錄:(1)模具狀況:完好還是待修。(2)下模時的防鏽處理方式。
2、每季的例行檢查:主要是對放置兩個月以上沒有使用的模具進行清理維護。
2.1打開模具,檢查內部防鏽效果,有異常情況,須重新進行防鏽處理.長期不使用的模具須塗抹黃油。
2.2放回原位並作好記錄。
3、.維修注意事項:
(1).非專業維修人員或未經專業維修人員允許,不可自行拆模維修。
(2).生產過程出現小的故障,調機人員可根據情況加以解決。如:2.1進膠口粘模:應用銅針在進料嘴處敲出,不可用鋼針等硬物敲打模具。2.2型腔輕微模痕,可根據型腔的光潔度選擇拋光材料.有紋面不可使用砂紙等拋光材料,一般用銅刷蘸鑽石膏或金剛砂漿刷洗,由專業維修人員完成。2.3產品粘模:一般用熱的塑料包覆產品及頂出部位,待冷卻後頂出。如用火燒注意不要損傷模具表面。
(3).專業人員維修模具時,不可隨意更改結構,需要更改結構須經質量工程部門同意後方可進行。
(4).保證維修質量,選擇合適的設備、材料、工具及其解決問題的方法,以最快速度完成。
4、.質量記錄:
1.注塑機及模具保養記錄表。
一、目的:為規範塑料注塑模的使用和保養,減少模具的損壞,確保產質量量滿足客户需求。
二、職責:本標準必須經由培訓合格之注塑技術人員2.2注塑領班負責實施和檢查督導,主管定期督導。

注塑機發展前景

注塑機 注塑機
回顧2008年全球注塑機出口總額為54.6億美元,其中德國注塑機產業規模居世界首位,出口總額佔全世界出口總額的20%以上,在全球注塑機競爭中處於優勢地位。意大利和日本分列第二、三位。美國的注塑機出口份額逐年下降,己由2000年的9.8%降疊2008年的5.3%。日本的電動注塑機在全世界佔有重要地位,其中在北美地區的電動注塑機佔有率已經達到30%左右。歐美日的注塑機主要以精密注塑機、大型注塑機等高技術含量、高附加值的機型為主。經過多年的技術引進和技術創新,中國塑機行業在低端注塑機領域中,製造水平已經與發達國家相差無幾,加上勞動力價格的優勢,使得中國的低端注塑機出口佔據了世界的半壁江山。此外,中國塑機行業不僅在中端注塑機領域有了長足的進步,在高端注塑機領域也取得了重要突破,中國塑機的市場份額有望逐步擴大。
就全球市場格局而言,全球建築市場的持續發展,將會拉動對塑料管材、壁板等擠壓制品的需求,進而推動擠出設備的需求增長。因此,預計全球擠出設備需求,將超過其他類型的塑機產品。美國工業市場研究公司的調查表明,美國和日本塑料機械需求將重新顯現復甦跡象,西歐市場需求將在2009年加速增長。中國、印度和俄羅斯塑料機械銷售前景看好。土耳其、捷克、伊朗及其他發展中國家和地區,對塑料機械需求也將逐步增長。
中國生產注塑機的廠家較多,據不完全統計已超過3000家。注塑機的結構形式有立式和卧式這兩種。按生產出的製品可分為普通型注塑機和精密型注塑機。一次注射量18-51000g;鎖模力30-36000kN;加工原料有熱固性塑料、熱塑性塑料和橡膠三種。熱塑性塑料包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚氨酯、聚碳酸酯有機玻璃、聚碸及(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)等。從加工出的製品來看,有單色、雙色的一般和精密塑料製品。
普通卧式注塑機仍是注塑機發展的主導方向,其基本結構幾乎沒有大的變化,除了繼續提高其控制及自動化水平、降低能耗外,生產廠家根據市場的變化正在向組合系列化方向發展,如同一型號的注塑機配置大、中、小三種注射裝置,組合成標準型和組合型,增加了靈活性,擴大了使用範圍,提高了經濟效益。
世界上工業發達國家的注塑機生產廠家都在不斷提高普通注塑機的功能、質量、輔助設備的配套能力,以及自動化水平。同時大力開發、發展大型注塑機、專用注塑機、反應注塑機和精密注塑機,以滿足生產塑料合金、磁性塑料、帶嵌件的塑料製品的需求。
注塑機是中國塑料機械中發展速度最快、水平與工業發達國家差距較小的塑機品種之一。但主要指普通型注塑機,在特大型、各種特殊、專用、精密注塑機的多數品種方面,有的產品尚屬空白,這是與工業發達國家的主要差距 [1] 
參考資料
  • 1.    鍾漢如. 注塑機控制系統[M]. 化學工業出版社工業裝備與信息工程出版中心, 2004.