Przewodnik po wtryskarkach hydraulicznych: Jak układy hydrauliczne kształtują formowanie

Wejdź do formierni, która działa od dwudziestu lat i zwykle zauważysz, że ciężką pracę wykonuje hydrauliczna wtryskarka. To nie jest nostalgia. Hydraulika zamienia skromny silnik elektryczny w ogromną, łatwą do kontrolowania siłę, a formowanie wtryskowe to biznes oparty na kontrolowanej sile: sile utrzymującej formę w zamknięciu, zmuszającej do przepychania stopu przez wąską bramę i zmuszającej do pakowania części, zanim ostygnie.

Wtryskarka hydrauliczna to po prostu wtryskarka, której ruchy zaciskania, wtryskiwania i napędu śrubowego są napędzane olejem pod ciśnieniem, a nie oddzielnymi serwomechanizmami elektrycznymi. Prasy całkowicie elektryczne i hybrydowe zdobywają coraz większy udział w rynku, szczególnie w przypadku prac o małym tonażu i wymagających dużej precyzji, jednak hydraulika pozostaje domyślnym wyborem w przypadku dużych części, grubych ścian, materiałów termoutwardzalnych i wszystkiego, co wymaga dużej siły zacisku za rozsądną cenę. W tym przewodniku opisano, jak działa układ hydrauliczny, gdzie nadal wygrywa i jak dbać o jego zdrowie.

Jak faktycznie działa wtryskarka hydrauliczna

Większość maszyn hydraulicznych dzieli jeden zespół napędowy na dwa obwody, a zrozumienie tych dwóch obwodów wyjaśnia prawie wszystko na temat zachowania maszyny.

Obwód zaciskowy

Kiedy forma się zamyka, siłownik hydrauliczny popycha ruchomą płytę do przodu, aż obie powierzchnie formy zetkną się. Następnie ciśnienie oleju w dalszym ciągu rośnie, a ciśnienie działające na obszar tłoka staje się siłą docisku, czyli tonażem wydrukowanym na tabliczce znamionowej maszyny. Ponieważ siła pochodzi z ciśnienia płynu, a nie ze śruby mechanicznej, budowanie bardzo dużych tonaży jest niedrogie, a siła rozkłada się na płycie dociskowej w miarę równomiernie, co jest korzystne dla dużych form. Zarówno konstrukcje z zaciskiem przegubowym, jak i konstrukcje z dwiema płytami wykorzystują tę samą zasadę; różnią się po prostu sposobem przenoszenia siły.

Obwód wtryskowy

Silnik hydrauliczny obraca śrubę, aby stopić i odmierzyć śrut. Kiedy rozpoczyna się wtrysk, oddzielny cylinder popycha śrubę do przodu niczym tłok, a zawór zwrotny na końcówce śruby zapobiega cofaniu się stopionego materiału. Zmienna wydajność pompy podczas skoku zapewnia wielostopniowy profil wtrysku, którego potrzebuje większość części: szybkie napełnianie, wolniejsze pakowanie, kontrolowane trzymanie. Maszyny hydrauliczne sprawdzają się szczególnie dobrze w powolnych i długich etapach przetrzymywania, których wymagają części o grubych ściankach.

Jednostka napędowa

Jednostka napędowa 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.

Hydraulicznyzny, całkowicie elektryczny lub hybrydowy: proste porównanie

Każdy kupujący w końcu staje przed tym samym pytaniem. Nie ma uniwersalnej odpowiedzi, ponieważ zależy to od rozmiaru części, materiału, wymagań dotyczących precyzji i tego, jak bardzo cenisz prostą, nadającą się do naprawy maszynę.

Z naszego doświadczenia wynika, że decyzja rzadko dotyczy mody. Jeśli części są duże, materiał jest ścierny lub wrażliwy na ciepło lub budżet musi obejmować kilka maszyn, a nie jedną, zwykle wygrywa hydraulika. Jeśli części są małe, tolerancje wąskie, a najważniejszym elementem zamówienia jest energia elektryczna, prasy całkowicie elektryczne mają sens. W przypadku dłuższego side-by-side prowadzimy szczegółowy opis wtryskarki hydrauliczne i elektryczne w naszej bazie wiedzy.

Gdzie maszyna hydrauliczna wciąż zasługuje na swoje miejsce

Po wystarczającej liczbie projektów pojawiają się wzorce. Hydraulika jest zazwyczaj właściwym rozwiązaniem, gdy:

• Siłę zacisku mierzy się w setkach lub tysiącach ton, podobnie jak w przypadku palet, skrzyń, dużych pojemników i elementów wyposażenia samochodów.
• Ściany są grube, a etap utrzymywania długi, więc maszyna musi wytrzymać nacisk bez reklamacji.
• Materiał jest termoutwardzalny, np. fenolowy, który wymaga wysokiego ciśnienia wtrysku i dokładnej kontroli temperatury cylindra.
• Formy są ciężkie i głębokie, a równomierny rozkład sił na płycie dociskowej ma znaczenie dłużej niż ułamek sekundy czasu cyklu.
• Kilka maszyn musi mieścić się w jednym budżecie, a lokalny serwis i dostępność części zamiennych liczą się nie tylko w arkuszu specyfikacji.

Hydraulika napędzana serwomechanizmem sprawia, że ​​ta lista jest dłuższa niż kiedyś. Na przykład nasza własna seria ZF wykorzystuje hydraulikę sterowaną serwo w zakresie od 50 t do 2500 t, dzięki czemu przewaga mocowania pozostaje niezmienna, podczas gdy straty na biegu jałowym spadają.

Energooszczędna wtryskarka serii ZF Servo Układ hydrauliczny sterowany serwomechanizmem w zakresie od 50 ton do 2500 ton zmniejsza straty na biegu jałowym, jednocześnie zapewniając stabilne, powtarzalne formowanie termoplastyczne części samochodowych, elektronicznych, medycznych i opakowaniowych. Zobacz produkt →

Dopasowanie maszyny do materiału, a nie tylko części

Termoplasty są wybaczające. Śruba ogólnego przeznaczenia o rozsądnym stopniu sprężania i przyzwoitym stosunku długości do średnicy poradzi sobie z polipropylenem, ABS i większością tego, co widzi warsztat, o ile wielkość śrutu i siła zacisku są odpowiednie.

Termoutwardzacze nie wybaczają. Żywice fenolowe utwardzają się, a nie zamarzają, a z każdą sekundą przebywania w gorącej beczce utwardzają się nieco bardziej. Oznacza to, że maszyna wymaga precyzyjnego określenia stref temperatury cylindra, geometrii ślimaka zapewniającej krótki czas przebywania i wystarczającego ciśnienia wtrysku, aby wypełnić gniazdo, zanim materiał zacznie twardnieć. Ponieważ materiały te są ścierne, a proces przebiega na gorąco, maszyny hydrauliczne są nadal powszechne w tym zakątku formowania. Nasza seria JM obejmuje obciążenia od 178 t do 408 t dla materiałów fenolowych i podobnych.

Wtryskarka bakelitowa serii JM, 178T-408T W przypadku materiałów termoutwardzalnych fenolowych i podobnych seria 178T-408T wykorzystuje specjalistyczne chłodzenie beczki i uplastycznianie, aby zapobiec zestalaniu się stopionego materiału i zapewnić spójną produkcję. Zobacz produkt →

Strona pomocnicza linii hydraulicznej

Maszyny hydrauliczne są bardziej wrażliwe na temperaturę niż maszyny elektryczne, ponieważ sam olej jest częścią przekładni. Gdy olej się nagrzewa, lepkość spada, wzrasta wyciek wewnętrzny, a maszyna traci zarówno prędkość, jak i powtarzalność. Utrzymywanie oleju hydraulicznego, formy i surowca w odpowiednich okienkach oddziela stabilny proces od frustrującego.

Dlatego sprzęt wokół prasy ma tak duże znaczenie:

• Kontroler temperatury formy utrzymuje wnękę w temperaturze faktycznie potrzebnej danej części, a nie temperaturze panującej w warsztacie.
• Przemysłowy agregat chłodniczy dostarcza stałą wodę chłodzącą do chłodnicy oleju i formy, dzięki czemu czasy cykli są powtarzalne przez całą długą zmianę.
• Suszarka zasypowa usuwa wilgoć, zanim w gotowej części pojawią się srebrne smugi i pęcherzyki.
• Automatyczny podajnik próżniowy i mieszalnik kolorów zapewniają płynność i spójność materiału bez konieczności stania operatora przy zbiorniku.
• Granulator lub maszyna do recyklingu zamienia kanały i odrzuty z powrotem w materiał użytkowy.

Chłodzenie to element najczęściej niedoceniany. W maszynie hydraulicznej chłodnica oleju, obwód formy i gardziel zasilająca konkurują o tę samą schłodzoną wodę, a nieco za mały agregat chłodniczy wykazuje dryfujące czasy cykli na długo, zanim ktokolwiek zacznie podejrzewać dopływ wody.

Przemysłowy agregat chłodniczy do formowania wtryskowego i chłodzenia procesowego Pomocniczy sprzęt chłodzący do kontroli temperatury form, chłodzenia procesowego i HVAC, z energooszczędnymi funkcjami i dostosowywalnymi zakresami temperatur do zastosowań produkcyjnych, farmaceutycznych i spożywczych. Zobacz produkt →

Praktyczna lista kontrolna przed podpisaniem

Przynieś te liczby do dowolnej rozmowy z dostawcą, a dyskusja stanie się znacznie krótsza.

1. Rzutowany obszar części plus prowadnica pomnożony przez ciśnienie wnęki wymagane przez materiał i grubość ścianki. W przypadku łatwo płynących żywic handlowych rozsądnym punktem wyjścia jest ciśnienie od 300 do 500 barów; części sztywne, cienkościenne lub o długim przepływie wymagają więcej.
2. Rozmiar śrutu, co oznacza wagę części plus wlew, z wystarczającą pojemnością lufy, aby zapewnić stałą plastyfikację. Używaj wygodnej części pojemności strzału, a nie maksymalnej.
3. Geometria śruby, średnica krycia, stosunek długości do średnicy i stopień sprężania, sprawdzone pod kątem konkretnej żywicy i zawartości wypełniacza.
4. Rozstaw kolumn i ilość światła dziennego mierzona w odniesieniu do największej pleśni, z jaką można się spotkać w ciągu najbliższych pięciu lat, a nie tej, która znajduje się obecnie na stole warsztatowym.
5. Szybkość wtrysku i czas cyklu suchego w porównaniu z cyklem faktycznie potrzebnym, aby zapewnić rentowność.
6. Ciśnienie hydrauliczne i typ pompy oraz to, czy układ sterowania obsługuje profil wtrysku wymagany przez Twoje części.
7. Wsparcie serwisowe: jak szybko można wymienić pompę, zawór lub uszczelkę i czy dostępna jest pomoc w Twoim regionie.

Możesz zobaczyć opcje tonażu i konfiguracji w naszej gamy wtryskarek jeśli chcesz mieć punkt wyjścia do porównania.

Nawyki konserwacji, które zapewniają niezawodność układu hydraulicznego

Maszyna hydrauliczna nagradza podstawową dyscyplinę. Nic na tej liście nie jest egzotyczne, ale pominięcie tego sprawia, że ​​dobra prasa staje się problemem w utrzymaniu.

• Utrzymuj olej w czystości. Zanieczyszczenia są najczęstszą przyczyną zacinania się zaworów i zużycia pompy, dlatego należy wymieniać filtry zgodnie z harmonogramem i sprawdzać stan oleju, zamiast zakładać, że wystarczy okres kalendarzowy.
• Obserwuj temperaturę oleju. Większość systemów czuje się najlepiej w temperaturze pomiędzy około 45 a 55 stopniami Celsjusza. Jeśli zbliża się do 60, spójrz na chłodnicę, przepływ wody i temperaturę otoczenia w instalacji.
• Wcześnie zajmij się wyciekami. Uszczelnienie płaczące jest tanie w naprawie i kosztowne w ignorowaniu, ponieważ utrata oleju prowadzi do napowietrzenia, a napowietrzenie prowadzi do hałaśliwych pomp i niestabilnego ciśnienia.
• Posłuchaj pompy. Zmiana tonu zwykle następuje przed zmianą wykonania.
• Zapisz ustawienia ciśnienia i prędkości dla każdej formy. Kiedy część odbiega od specyfikacji, zapisana konfiguracja informuje, czy maszyna się poruszyła, czy zmienił się materiał.
• Utrzymuj obieg chłodzenia w czystości. Kamień i biofilm w kanałach formy po cichu kosztują czas cyklu na każdej zmianie.

Wybór wtryskarki hydraulicznej polega w mniejszym stopniu na porównaniu broszur, a bardziej na dopasowaniu kontroli siły, przepływu i temperatury do części, które faktycznie sprzedajesz. Technologia jest dojrzała i to dobrze: zasady są dobrze zrozumiałe, maszyny można naprawiać, a dobrze konserwowana prasa może służyć zakładowi przez bardzo długi czas.

Budujemy wtryskarki i otaczający je sprzęt pomocniczy w naszym zakładzie w Yuyao w Zhejiang i wolimy zadać Ci właściwe pytania, niż zaproponować Ci niewłaściwą maszynę. Podaj nam potrzebną część, materiał i czas cyklu, a pomożemy Ci ustalić odpowiedni tonaż i konfigurację.