Comment calculer le tonnage de la machine à moulage par injection

Introduction

Dans le domaine de la fabrication en plastique, la machine à moulage par injection est une pierre angulaire de l'efficacité de la production et de la précision. Au cœur du fonctionnement de ces machines se trouve le calcul du tonnage, un facteur critique qui détermine le succès du processus de moulage. Le calcul avec précision du tonnage d'une machine à moulage par injection garantit une force de serrage optimale, empêche les défauts et prolonge la durée de vie de l'équipement. Comprendre ce calcul est essentiel pour les ingénieurs et les opérateurs visant à améliorer la qualité et l'efficacité de la production. Cet article plonge profondément dans les méthodologies et les considérations impliquées dans le calcul du tonnage de la machine de moulage par injection.

Fondamentaux des machines de moulage par injection

Pour comprendre la signification du calcul du tonnage, il faut d'abord comprendre les composants de base et les fonctions d'une machine à moulage par injection. Ces machines se composent principalement d'une unité d'injection et d'une unité de serrage. L'unité d'injection fond et injecte le matériau plastique dans le moule, tandis que l'unité de serrage maintient le moule fermé sous pression pendant les phases d'injection et de refroidissement. La force de serrage, mesurée en tonnes, est cruciale pour maintenir les moitiés de moule solidement fermées, empêchant le flash ou une garniture incomplète.

Composants d'une machine à moulage par injection

L' unité d'injection comprend la trémie, le canon, les vis, les radiateurs et la buse d'injection. Il est responsable de la plastification de la matière première et de l'injection dans le moule. L' unité de serrage comprend les plaques de moule, les barres d'attache et le mécanisme de serrage, qui pourrait être hydraulique, mécanique ou hybride. La compréhension de ces composants est essentielle pour un calcul précis du tonnage et un fonctionnement optimal de la machine.

Importance du tonnage

Le tonnage représente la force de serrage requise pour garder le moule fermé pendant l'injection. Si la force est insuffisante, elle peut entraîner une ouverture de moisissure, provoquant des défauts comme le clignotement, où l'excès de matériau s'infiltre de la cavité de la moisissure. Le tonnage excessif, en revanche, peut provoquer une contrainte inutile sur le moule et la machine, entraînant une usure ou des dommages prématurés. Par conséquent, le calcul du tonnage correct est vital pour maintenir la qualité du produit et prolonger la durée de vie de la moisissure et de la machine à moulage par injection.

Facteurs influençant le calcul du tonnage

Plusieurs facteurs affectent le tonnage requis dans le moulage par injection, chacun relatif aux caractéristiques spécifiques de la pièce produite et au matériau utilisé. Une évaluation précise de ces facteurs est essentielle pour un calcul précis du tonnage.

Sélection des matériaux

Différents matériaux plastiques ont des caractéristiques d'écoulement variables et des viscosités. Des matériaux comme le polycarbonate ou le nylon peuvent nécessiter des pressions d'injection plus élevées par rapport au polyéthylène. Plus la pression d'injection est élevée, plus la force de serrage requise est élevée pour contrer la pression exercée sur les surfaces de cavité du moule.

Géométrie en partie

La zone projetée de la pièce, qui est essentiellement la zone exposée à la pression d'injection, joue un rôle important. Les pièces plus grandes avec de plus grandes zones projetées nécessitent des forces de serrage plus élevées. De plus, les pièces avec des géométries complexes ou des murs minces peuvent nécessiter des pressions d'injection plus élevées, influençant le calcul du tonnage.

Conception de moisissure

Le nombre de cavités dans un moule affecte la zone globale projetée. Les moules multi-cavité augmentent la force de serrage requise proportionnellement. De plus, la disposition des cavités et la position des portes d'injection peuvent influencer la distribution de pression dans le moule, ce qui a un impact sur les exigences de tonnage.

Calcul de tonnage: guide étape par étape

Le calcul du tonnage requis implique une approche systématique qui considère tous les facteurs d'influence. Vous trouverez ci-dessous un guide étape par étape pour aider les ingénieurs et les opérateurs à déterminer la force de serrage appropriée pour leurs applications de moulage par injection.

Étape 1: Déterminez la zone projetée

La zone projetée est calculée en regardant la pièce (et les coureurs) sous forme de silhouette à partir de la direction de l'ouverture et de la fermeture du moule. Il est mesuré en pouces carrés (in²) ou centimètres carrés (CM²). Pour plusieurs pièces dans un seul moule, admenez les zones projetées de toutes les parties et des coureurs.

Étape 2: Calculer la pression d'injection

Identifiez la pression d'injection requise pour le matériau et la conception des pièces. Cette valeur est souvent fournie par les fournisseurs de matériaux ou peut être déterminée via un logiciel de simulation. La pression d'injection est généralement mesurée en livres par pouce carré (psi) ou mégapascals (MPa).

Étape 3: Calculez la force de serrage théorique

Multipliez la zone projetée par la pression d'injection pour obtenir la force de serrage théorique:

Force de serrage (tonnes) = (zone projetée × pression d'injection) / 2000

La division en 2000 convertit la force des livres en tonnes.

Étape 4: Appliquer un facteur de sécurité

Pour tenir compte des variations de la qualité des matériaux, des performances de la machine et des conditions de processus, il est prudent d'appliquer un facteur de sécurité, allant généralement de 1,1 à 1,5. Multipliez la force de serrage théorique par le facteur de sécurité choisi pour déterminer le tonnage requis.

Étape 5: Sélectionnez une machine appropriée

Choisissez une machine de moulage par injection avec une force de serrage égale ou légèrement supérieure au tonnage calculé. La oversization de la machine peut être inefficace, tandis que la sous-division peut entraîner des défauts et des dommages à l'équipement.

Formules courantes pour le calcul du tonnage

Plusieurs formules et règles de base sont utilisées dans l'industrie pour des calculs rapides de tonnage. La formule la plus courante est:

Tonnage (tonnes) = zone projetée (in²) × facteur de tonnage (tonnes / in²)

Le facteur de tonnage varie en fonction du matériau:

• Polyéthylène à basse densité (LDPE): 2 à 3 tonnes / in²
• en polyéthylène haute densité (HDPE): 3 à 5 tonnes / in²
• en polypropylène (PP): 3 à 5 tonnes /
• in² INSÉNÉRATIONS DIMENDIQUES ET MAUVE FINE DE TRACHIE.
• Polycarbonate (PC): 5 à

Ces valeurs sont des lignes directrices et peuvent varier en fonction des paramètres de conception et de processus des pièces.

Exemples pratiques de calcul du tonnage

Pour solidifier la compréhension du calcul du tonnage, considérons un exemple pratique.

Exemple: calcul du tonnage pour une partie en polypropylène

Supposons que nous ayons une partie PP avec une zone projetée de 150 in². Utilisation d'un facteur de tonnage de 4 tonnes / in² pour PP:

Tonnage = 150 in² × 4 tonnes / in² = 600 tonnes

Application d'un facteur de sécurité de 1,2:

Tonnage requis = 600 tonnes × 1,2 = 720 tonnes

Par conséquent, une machine de moulage par injection avec une force de serrage d'au moins 720 tonnes est nécessaire.

Implications du calcul du tonnage incorrect

Le tonnage incorrect peut avoir plusieurs effets indésirables:

• 8 tonne
• Tonnage excessif: provoque une contrainte inutile sur les composants de la moisissure et de la machine, entraînant une usure, des dommages et une augmentation des coûts d'entretien.
• Inefficacité énergétique: L'utilisation d'une machine avec un tonnage plus élevé que nécessaire consomme plus d'énergie, augmentant les coûts opérationnels.

Par conséquent, un calcul précis et une sélection sont essentiels pour la production et la rentabilité optimales.

Meilleures pratiques et recommandations

Pour assurer un calcul précis du tonnage et une utilisation optimale des machines de moulage par injection, considérez les meilleures pratiques suivantes:

• Utilisez un logiciel de simulation: utilisez des outils d'ingénierie assistés par ordinateur pour simuler le processus de moulage et obtenez des valeurs précises de pression et de force.
• Consulter les fournisseurs de matériaux: obtenir des fiches de données matérielles détaillées qui fournissent des pressions et des recommandations d'injection spécifiques.
• Conserver régulièrement l'équipement: les machines bien entretenues fonctionnent de manière plus cohérente, en aidant à une application de tonnage précise.
• Formation et expertise: s'assurer que les opérateurs et les ingénieurs sont formés aux dernières méthodes et technologies liées à la moulure d'injection.
• Collaboration avec les fournisseurs: Travaillez en étroite collaboration avec les fournisseurs de machines et de moisissures pour optimiser les conceptions et la sélection des machines.

Conclusion

Le calcul du tonnage d'une machine à moulage par injection est un aspect essentiel qui a un impact significatif sur la qualité des produits, l'efficacité opérationnelle et la rentabilité. En comprenant les facteurs impliqués et en suivant les méthodes de calcul systématique, les fabricants peuvent optimiser leurs processus de moulage par injection. Tirer parti des ressources telles que les logiciels de simulation, les données matérielles et l'expertise de l'industrie améliore la précision et les performances. En fin de compte, un calcul précis du tonnage assure la longévité de la machine à moulage par injection et la production de composants plastiques de haute qualité.