Руководство покупателя гидравлической машины для формования пластмасс: основные характеристики, стоимость и советы по выбору

Спросите любого руководителя производства, который использовал обе технологии, и вывод придет быстро: гидравлические машины для литья пластмасс по-прежнему являются выбором по умолчанию для крупнотоннажного литья под давлением. Электрические машины выигрывают в сравнении энергопотребления при малом тоннаже, но когда детали требуется усилие зажима 300 тонн или более, хорошо сконструированная гидравлическая машина обеспечивает большее усилие на единицу инвестиций, допускает более широкий диапазон винтов и выдерживает более жесткие условия цеха. Прагматическое решение заключается не в том, покупать ли гидравлическую машину, а в том, как согласовать ее характеристики, энергетическую систему и вспомогательное оборудование с конкретными деталями, которые вы планируете производить.

Как работает гидравлическая машина для формования пластмасс

Каждая машина для формования пластмасс повторяет один и тот же цикл: закройте форму, впрыскивайте расплав, удерживайте давление упаковки, охлаждайте деталь, открывайте форму, извлекайте деталь. Что отличает гидравлическую машину, так это то, как создается это движение. Электродвигатель приводит в движение насос, насос подает масло в цилиндры и гидромоторы, а направляющие и пропорциональные клапаны контролируют скорость и силу каждого движения. Возникающее в результате давление масла обеспечивает силу зажима, которая удерживает форму закрытой, в то время как горячий пластик вдавливается в полость.

Эта архитектура предлагает три практических преимущества. Во-первых, усилие зажима легко масштабируется примерно с 50 тонн до 2500 тонн за счет увеличения диаметра цилиндра и производительности насоса. Во-вторых, гидравлическая система создает максимальную силу на низкой скорости, а это именно то, что требуется на этапе упаковки и удержания. В-третьих, один и тот же гидравлический контур может управлять устройствами вытягивания сердечника, выталкивателями и отвинчиваниями без добавления специальных серводвигателей.

Недостаток – эффективность. Обычная машина с фиксированным насосом поддерживает работу двигателя на постоянной скорости, направляя излишки масла через предохранительный клапан во время фаз охлаждения и холостого хода. Эта потраченная впустую энергия превращается в тепло и добавляется к каждому циклу. Вот почему управление гидравлической системой стала центральной темой в технологии производства, и почему насосы с сервоприводом сейчас доминируют в продажах нового оборудования.

Основные характеристики, которые нужно сравнить перед покупкой

Когда вы сравниваете расценки, четыре числа определяют, сможет ли машина физически изготовить ваши детали: сила зажима, расстояние между поперечными тягами, мощность впрыска и давление впрыска. Пятый фактор, потребление энергии, определяет, имеет ли машина экономический смысл при непрерывном производстве.

Оценивайте эти цифры как систему, а не изолированно. 250-тонная машина с увеличенным блоком впрыска все равно будет бороться с тонкостенной деталью, если давление впрыска слишком низкое. Машина с большим расстоянием между стяжками, но с ограниченным дневным светом будет ограничивать высоту формы. Сначала определите основу пресс-формы, геометрию детали и диапазон материалов, а затем преобразуйте эти ограничения в спецификацию.

Поставщики обычно покрывают этот диапазон несколькими платформами, а не одной универсальной рамой. серия машин для литья под давлением Например, компания Zhenfei делится на линейку сервоприводов общего назначения (серия ZF), высокоскоростную линейку для тонкостенной упаковки (серия HS) и линейку термореактивных материалов для фенольных и бакелитовых материалов (серия JM). Определение того, на какую платформу попадают ваши детали, сужает выбор, прежде чем сравнивать отдельные тоннажи.

Оценка зажимной силы, которая вам действительно нужна

Недостаточная сила зажима вызывает засветку; Слишком большой зажим приводит к потере энергии и создает нагрузку на форму. Практический метод состоит в том, чтобы умножить площадь проецируемой детали на ожидаемое давление в полости, а затем применить коэффициент запаса. Для товарных пластмасс давление в полости часто составляет от 300 до 500 бар; для технических смол, таких как стеклонаполненный нейлон, оно может достигать 700–800 бар.

Вот проработанный пример. Деталь площадью проекции 250 см², отлитая из АБС-пластика при давлении в полости 400 бар, требует усилия зажима около 100 тонн. Если добавить 20-процентный коэффициент запаса прочности, рекомендуемая нагрузка составит 120 тонн, поэтому рациональным выбором будет машина грузоподъемностью от 130 до 150 тонн. Для изготовления той же детали из тонкостенного стеклонаполненного нейлона при давлении 700 бар потребуется примерно 210 тонн.

Вес выстрела следует той же логике. Если деталь вместе с направляющей весит 180 г, выберите машину, рассчитанную на вместимость дроби от 250 до 500 г. Машины, вес дроби которых превышает 80 процентов от номинального, имеют тенденцию демонстрировать непостоянную пластификацию и длительное время выдержки.

Почему сервоэнергосберегающие гидравлические машины изменили уравнение затрат

В гидравлической машине для формования пластмасс с сервоприводом каждый насос соединен с серводвигателем, скорость которого соответствует мгновенному расходу и давлению, необходимому для процесса. Во время охлаждения двигатель замедляется почти до нуля; во время инъекции он увеличивается за миллисекунды. По сравнению с насосом с фиксированной скоростью сервомашина обычно сокращает потребление энергии на 30–50 процентов в течение полного цикла и до 70 процентов в циклах с длительными фазами упаковки или охлаждения.

Сервосистемы также работают холоднее. Гидравлическое масло сохраняет более стабильную температуру, поэтому уплотнения служат дольше, а масляный радиатор выдерживает меньшую нагрузку. Для покупателя практический результат — окупаемость в течение одного-трех лет при двухсменной работе, причем разрыв сокращается по мере роста тарифов на электроэнергию.

Энергосберегающая литьевая машина с сервоприводом серии ZF от Zhenfei показывает, насколько далеко продвинулась эта технология. Обладая усилием зажима от 50 до 2500 тонн, эта серия обеспечивает такое же пиковое давление и скорость впрыска, что и обычная гидравлическая машина, потребляя при этом только ту энергию, которая действительно необходима для процесса.

Энергосберегающая литьевая машина серии ZF с сервоприводом (50-2500T) Эта гидравлическая машина с сервоприводом обеспечивает усилие зажима от 50 до 2500 тонн, обеспечивая производительность на гидравлическом уровне, потребляя при этом только ту энергию, которая необходима для каждого процесса, что делает ее практичным выбором для энергосберегающего производства. Просмотреть продукт →

Реалии технического обслуживания и общая стоимость владения

Гидравлические машины требуют большего внимания, чем полностью электрические машины, но разница вполне объяснима. Основные статьи затрат — масло, фильтры, сальники и клапана. Дисциплинированная процедура технического обслуживания позволяет поддерживать общий объем обслуживания в пределах от одного до трех процентов от покупной цены в год.

Начните с масла. Пробуйте его каждые шесть месяцев при непрерывном производстве. Если уровень загрязнения частиц превышает класс 18/16/13 по ISO 4406, это означает, что фильтры выходят из строя или в насосах циркулируют остатки износа. Комплект для отбора проб масла и бортовой журнал стоят недорого по сравнению с заменой изношенного поршневого насоса.

Далее проверяем сальники и шланги. На машинах, работающих более 6000 часов в год, проверяйте уплотнения цилиндров не реже одного раза в год и проверяйте давление или превентивно заменяйте гибкие шланги каждые пять лет. Негерметичный шланг при давлении 250 бар – это не только бытовая проблема; это опасность возгорания распыленных частиц.

Наконец, следите за температурой масла. Резервуар, работающий при температуре выше 55 °C, означает потерю энергии или снижение охлаждающей способности, и он израсходует уплотнения быстрее, чем система, поддерживающая температуру от 40 до 50 °C.

Контроль температуры пресс-формы влияет на время цикла и качество

Регулятор температуры пресс-формы является наиболее недооцененным компонентом формовочной ячейки. Удержание поверхности формы в правильном заданном положении сокращает фазу охлаждения, снижает остаточное напряжение и стабилизирует размеры детали. Многие переработчики отмечают, что переход от водяного охлаждения с разомкнутым контуром к машине с автоматическим контролем температуры пресс-формы с замкнутым контуром приводит к сокращению времени цикла на той же пресс-форме на пять-десять процентов.

Автоматическая машина контроля температуры пресс-формы Контроллер температуры пресс-формы с замкнутым контуром, который поддерживает поверхность пресс-формы на точно заданном уровне, помогая сократить циклы охлаждения и уменьшить дефекты, такие как коробление или усадка, для обеспечения стабильного качества деталей. Просмотреть продукт →

Охлаждение гидравлической системы

Гидравлическая машина для формования пластмасс преобразует часть потребляемой электроэнергии в тепло, и это тепло необходимо отводить, чтобы поддерживать стабильную вязкость масла. Промышленный охладитель является стандартным решением для теплого климата и производства с большим количеством полостей, где градирни или водопроводная вода не могут справиться с этой задачей в летние месяцы. Когда температура гидравлического масла меняется более чем на несколько градусов за смену, вес впрыска и время цикла меняются вместе с этим, и устранение неисправностей заменяет производство.

Промышленный охладитель для стабильной температуры гидравлического масла Промышленный охладитель отводит избыточное тепло из гидравлических систем, поддерживая стабильную вязкость масла, поэтому вес впрыска и время цикла остаются постоянными, особенно в теплом климате или при производстве с большим количеством полостей. Просмотреть продукт →

Коротко о решении

Выбирайте гидравлическую машину для формования пластмасс, если ваши детали требуют высокой силы зажима, глубокой вытяжки, формования вставками или нескольких вспомогательных действий. Выбирайте гидравлическую машину с сервоприводом, когда для непрерывного производства стоимость энергии является решающим фактором. И оценивайте контроль температуры пресс-формы, охлаждение, сушку и транспортировку как часть спецификации машины, поскольку эти элементы определяют реальное время цикла и процент брака больше, чем цифры в брошюре.