Руководство по гидравлической литьевой машине: как гидравлические системы формируют формовку

Зайдите в литейный цех, который работает уже два десятилетия, и вы обычно обнаружите, что тяжелую работу выполняет машина с гидравлическим впрыском. Это не ностальгия. Гидравлика превращает скромный электродвигатель в огромную, легко управляемую силу, а литье под давлением — это бизнес, построенный на контролируемой силе: сила удерживает форму закрытой, сила проталкивает расплав через узкий затвор и сила упаковывает деталь до того, как она остынет.

Гидравлическая машина для литья под давлением — это просто машина для литья под давлением, движения зажима, впрыска и винтового привода которой приводятся в действие маслом под давлением, а не отдельными электрическими сервоприводами. Полностью электрические и гибридные прессы занимают растущую долю рынка, особенно при малотоннажной и высокоточной работе, однако гидравлика остается выбором по умолчанию для крупных деталей, толстых стенок, термореактивных материалов и всего, что требует серьезного усилия зажима по разумной цене. В этом руководстве рассказывается, как работает гидравлическая система, в чем она все же выигрывает и как сохранить здоровье.

Как на самом деле работает гидравлическая литьевая машина

Большинство гидравлических машин разделяют один силовой агрегат на два контура, и понимание этих двух контуров объясняет почти все, как ведет себя машина.

Схема зажима

Когда форма закрывается, гидравлический цилиндр толкает подвижную плиту вперед до тех пор, пока две поверхности формы не соприкоснутся. Затем давление масла продолжает расти, и это давление, действующее на область поршня, становится усилием зажима — тоннаж, указанный на паспортной табличке машины. Поскольку сила создается за счет давления жидкости, а не от механического винта, изготовление очень больших тоннажей обходится недорого, а сила распределяется по плите достаточно равномерно, что благоприятно для больших форм. В конструкциях с тумблером и с двумя пластинами используется один и тот же принцип; они просто отличаются тем, как передается сила.

Схема впрыска

Гидравлический двигатель вращает винт, плавя и дозируя порцию. Когда начинается впрыск, отдельный цилиндр толкает винт вперед, как плунжер, а обратный клапан на кончике винта не дает расплаву течь обратно. Изменение производительности насоса во время хода обеспечивает многоступенчатый профиль впрыска, который необходим большинству деталей: быстрое заполнение, более медленная набивка, контролируемое удержание. Гидравлические машины особенно хороши на медленных и длительных стадиях обработки, которые необходимы для толстостенных деталей.

Силовой агрегат

Силовой агрегат is the motor, pump, reservoir, filters, valves and oil cooler. Older machines used fixed-displacement pumps that pushed a constant flow no matter what the cycle needed, which is why they earned a reputation for wasting electricity. Modern servo-driven pumps vary their speed to match demand, and the difference in consumption is significant. Machine builders commonly report large reductions compared with fixed-pump designs, and that is the technology behind most energy-saving machines sold today.

Гидравлический, полностью электрический или гибридный вариант: прямое сравнение

Каждый покупатель рано или поздно сталкивается с одним и тем же вопросом. Универсального ответа не существует, поскольку он зависит от размера детали, материала, требований к точности и того, насколько вы цените простой, ремонтопригодный станок.

По нашему опыту, решение редко принимается в зависимости от моды. Если ваши детали большие, материал абразивный или термочувствительный, или ваш бюджет должен охватывать несколько машин, а не одну, обычно выигрывает гидравлика. Если ваши детали небольшие, ваши допуски жесткие, а электричество — ваша самая большая статья расходов, полностью электрические прессы имеют смысл. Для более длительной совместной работы мы ведем подробную запись на гидравлические и электрические термопластавтоматы в нашей базе знаний.

Где гидравлическая машина все еще занимает свое место

После достаточного количества проектов появляются закономерности. Гидравлика, как правило, является правильным ответом, когда:

• Усилие зажима измеряется сотнями или тысячами тонн, как в случае с поддонами, ящиками, большими контейнерами и автомобильной отделкой.
• Стенки толстые, а стадия удержания длинная, поэтому машине приходится без проблем выдерживать давление.
• Материал представляет собой термореактивный материал, например фенольный, который требует высокого давления впрыска и тщательного контроля температуры ствола.
• Формы тяжелые и глубокие, и даже распределение силы по плите имеет значение более доли секунды времени цикла.
• Несколько машин должны соответствовать одному бюджету, а доступность местного обслуживания и запасных частей важнее, чем просто спецификация.

Гидравлика с сервоприводом делает этот список длиннее, чем раньше. Например, в нашей собственной серии ZF используется гидравлика с сервоуправлением в диапазоне от 50 до 2500 т, поэтому преимущество зажима сохраняется, а потери на холостом ходу снижаются.

Энергосберегающая литьевая машина серии ZF с сервоприводом Гидравлика с сервоуправлением в диапазоне от 50 до 2500 тонн снижает потери на холостом ходу, обеспечивая при этом стабильное и повторяемое формование термопластов для автомобильных, электронных, медицинских и упаковочных деталей. Посмотреть продукт →

Соответствие машины материалу, а не только детали

Термопласты прощают ошибки. Винт общего назначения с разумной степенью сжатия и приличным соотношением длины к диаметру справится с полипропиленом, АБС-пластиком и большей частью того, что видит мастерская, при условии, что размер порции и усилие зажима подходящие.

Реактопласты не прощают ошибок. Фенольные смолы скорее отверждаются, чем замерзают, и каждую секунду пребывания в горячей бочке они отверждаются немного больше. Это означает, что машине требуется точное температурное зонирование цилиндра, геометрия шнека, обеспечивающая короткое время пребывания, и достаточное давление впрыска, чтобы заполнить полость до того, как материал начнет схватываться. Поскольку эти материалы являются абразивными, а процесс протекает в горячем состоянии, в этом сегменте формования широко распространены гидравлические машины. Наша серия JM охватывает от 178 до 408 тонн фенольных и подобных материалов.

Машина для литья бакелита серии JM, 178T-408T Для фенольных и аналогичных термореактивных материалов в этой серии 178T-408T используется специальное охлаждение цилиндра и пластификация, чтобы предотвратить затвердевание расплавленного материала и обеспечить стабильное производство. Посмотреть продукт →

Вспомогательная сторона гидравлической линии

Гидравлические машины более чувствительны к температуре, чем электрические, поскольку масло само является частью трансмиссии. Когда масло нагревается, вязкость падает, внутренние утечки увеличиваются, и машина теряет скорость и повторяемость. Хранение гидравлического масла, формы и сырья в соответствующих окнах — это то, что отличает стабильный процесс от разочаровывающего.

Вот почему так важно оборудование вокруг пресса:

• Контроллер температуры пресс-формы поддерживает в полости температуру, которая действительно нужна вашей детали, а не температуру, которая установлена в цеху.
• Промышленный охладитель постоянно подает охлаждающую воду в маслоохладитель и пресс-форму, что обеспечивает повторяемость времени цикла в течение длительной смены.
• Бункерная сушилка удаляет влагу до того, как она превратится в серебряные полосы и пузыри на готовой детали.
• Вакуумный автозагрузчик и смеситель красок обеспечивают подачу и однородность материала без необходимости присутствия оператора у бункера.
• Гранулятор или машина для переработки отходов превращают бегуны и отбракованные отходы обратно в пригодный для использования материал.

Охлаждение — это часть, которую чаще всего недооценивают. В гидравлической машине маслоохладитель, контур формы и подающее отверстие конкурируют за одну и ту же охлажденную воду, а в охладителе, размеры которого немного меньше, время цикла дрейфует задолго до того, как кто-либо заподозрит наличие водоснабжения.

Промышленный охладитель для литья под давлением и технологического охлаждения Вспомогательное охлаждающее оборудование для контроля температуры пресс-форм, технологического охлаждения и отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с энергоэффективными функциями и адаптируемыми температурными диапазонами для промышленного, фармацевтического и пищевого применения. Посмотреть продукт →

Практический контрольный список перед подписанием

Принесите эти цифры в любой разговор с поставщиками, и обсуждение станет намного короче.

1. Проекционная площадь детали плюс бегун, умноженная на давление в полости, необходимое для вашего материала и толщины стенки. Для легкотекучих товарных смол разумной отправной точкой является давление от 300 до 500 бар; жестких, тонкостенных или длиннотекучих деталей нужно больше.
2. Размер выстрела, то есть вес детали плюс бегун, с достаточным оставшимся объемом ствола для постоянной пластификации. Используйте удобную часть мощности выстрела, а не максимальную.
3. Геометрия винта, диаметр покрытия, соотношение длины к диаметру и степень сжатия проверены на соответствие вашей конкретной смоле и любому содержанию наполнителя.
4. Расстояние между стойками и дневной свет измеряются по самой большой форме, которую вы планируете использовать в ближайшие пять лет, а не той, которая стоит сегодня на скамейке запасных.
5. Скорость впрыска и время сухого цикла по сравнению с циклом, который вам действительно необходим для получения прибыли.
6. Номинальное гидравлическое давление и тип насоса, а также поддерживает ли система управления профиль впрыска, необходимый для ваших деталей.
7. Сервисная поддержка: как быстро можно заменить насос, клапан или уплотнение и есть ли помощь в вашем регионе.

Вы можете увидеть параметры тоннажа и конфигурации в наш ассортимент термопластавтоматов если вам нужна отправная точка для сравнения.

Правила технического обслуживания, которые обеспечивают надежность гидравлики

Гидравлическая машина вознаграждает за элементарную дисциплину. В этом списке нет ничего экзотического, но если его пропустить, хорошая печатная машина превращается в проблему с обслуживанием.

• Следите за чистотой масла. Загрязнение является основной причиной заедания клапанов и износа насоса, поэтому меняйте фильтры вовремя и проверяйте состояние масла, а не предполагайте, что календарного интервала будет достаточно.
• Следите за температурой масла. Большинство систем наиболее счастливы при температуре от 45 до 55 градусов по Цельсию. Если она приближается к 60, посмотрите на охладитель, расход воды и температуру окружающей среды на установке.
• Устраняйте утечки заранее. Плачущее уплотнение дешево исправить и дорого игнорировать, потому что потеря масла приводит к аэрации, а аэрация приводит к шуму работы насосов и нестабильному давлению.
• Слушайте насос. Изменение тона обычно происходит раньше изменения в исполнении.
• Запишите настройки давления и скорости для каждой формы. Когда деталь выходит за пределы спецификации, сохраненная настройка сообщает вам, переместился ли станок или изменился материал.
• Содержите контур охлаждения в чистоте. Накипь и биопленка внутри каналов плесени незаметно сокращают время цикла в каждой смене.

Выбор машины для гидравлического впрыска — это не столько сравнение брошюр, сколько сопоставление силы, расхода и температуры с деталями, которые вы фактически продаете. Технология отработанная, и это хорошо: принципы понятны, машины ремонтопригодны, а ухоженный пресс может служить заводу очень долго.

Мы производим термопластавтоматы и сопутствующее к ним вспомогательное оборудование на нашем предприятии в Юяо, провинция Чжэцзян, и мы скорее зададим вам правильные вопросы, чем предложим вам не ту машину. Сообщите нам, какая деталь, материал и время цикла вам нужны, и мы поможем вам подобрать подходящий тоннаж и конфигурацию.