Hydraulický vstrekovací lis: Sprievodca výberom, typmi a údržbou

Hydraulickéký vstrekovací stroj používa tlakový hydraulický olej na pohon upínacej jednotky a vstrekovacej jednotky a je to najpoužívanejší typ vstrekovacieho zariadenia na svete. Pre výrobcov, ktorí lisujú veľké diely, vkladajú kovové súčiastky alebo spracovávajú technické plasty s vysokým nárazom, je hydraulický stroj zvyčajne najpraktickejšou voľbou, pretože poskytuje vysokú upínaciu silu pri nižších obstarávacích nákladoch ako elektrické konštrukcie a bez problémov umožňuje nepretržitú výrobu pre veľké zaťaženie.

Táto príručka vysvetľuje, ako fungujú hydraulické vstrekovacie stroje, porovnáva ich s elektrickými a hybridnými alternatívami a pokrýva výberové kritériá, konfigurácie strojov a postupy údržby, ktoré sú v reálnej výrobe najdôležitejšie.

Ako funguje hydraulický vstrekovací stroj?

Hydraulický vstrekovací stroj funguje na jednoduchom princípe: elektromotor otáča hydraulické čerpadlá, ktoré posielajú tlakový olej cez ventily a hadice do valcov, a tieto valce pohybujú svorkou formy, vstrekovacou skrutkou, vyhadzovačom a všetkými funkciami ťahania jadra.

Formovací cyklus pozostáva z piatich fáz:

• Upínanie: Hydraulický upínací valec uzatvára formu a drží ju zatvorenú proti vstrekovaciemu tlaku.
• Injekcia: Skrutka sa pohybuje dopredu ako piest a tlačí roztavený polymér z valca do uzavretej dutiny formy.
• Balenie a držanie: Skrutka udržuje tlak, aby kompenzovala plastové zmršťovanie, ku ktorému dochádza pri ochladzovaní dielu.
• Chladenie: Diel tuhne vo forme, zatiaľ čo sa skrutka otáča, aby plastifikovala ďalší výstrel.
• Vysunutie: Svorka sa otvorí a hydraulický vyhadzovač sa posunie, aby vytlačil hotový diel z dutiny.

Pretože všetky tieto funkcie poháňa jedna hydraulická hnacia jednotka, stroj je mechanicky jednoduchší ako elektrický ekvivalent. Táto jednoduchosť prináša nižšiu obstarávaciu cenu, ľahšiu diagnostiku porúch a spoľahlivé správanie v prašných alebo vlhkých továrenských podmienkach.

Hydraulický vs. elektrický vs. hybridný: Ktorý systém pohonu vyhovuje vašej produkcii?

Elektrické vstrekovacie stroje nahrádzajú hydraulické valce servomotormi na každej osi, čím ponúkajú lepšiu energetickú účinnosť a opakovateľnosť pre presné diely. Hybridnýné stroje kombinujú hydraulickú upínaciu jednotku s elektrickou vstrekovacou jednotkou s cieľom dosiahnuť rovnováhu medzi rýchlosťou, presnosťou a cenou. Každý koncept pohonu má odlišný profil nákladov a výkonu.

Voľba nie je o tom, ktorý pohon je absolútne lepší; ide o prispôsobenie systému vášmu produktovému mixu. Ak formujete veľké automobilové vonkajšie panely alebo diely s kovovými vložkami, hydraulický stroj vám poskytne potrebnú tonáž a odolnosť za cenu, ktorú váš rozpočet projektu akceptuje. Ak prevádzkujete medicínske alebo spotrebné elektronické súčiastky s blízkou toleranciou a potrebujete najnižšie náklady na energiu na cyklus, elektrický stroj ospravedlňuje svoju vyššiu cenu. V mnohých továrňach, an

Elektrické Vertical Injection Molding Machine for Precision Parts Tento elektrický vertikálny stroj je vhodný pre medicínske aplikácie a aplikácie spotrebnej elektroniky s vysokou toleranciou. Jeho servopoháňaný systém ponúka nízku spotrebu energie, vysokú presnosť a voliteľné vysokorýchlostné vstrekovanie až do 500 mm/s, vďaka čomu je ideálny na lisovanie tenkých stien a vložiek. Zobraziť produkt →

elektrický vertikálny stroj obsluhuje tento presný segment, zatiaľ čo hydraulické stroje zvládajú zvyšok výrobnej plochy.

Ako si vybrať hydraulický vstrekovací stroj

Výber začína od hmotnosti dielu, projektovanej plochy a správania živice, nie od značky alebo katalógovej ceny. Nasledujúce parametre určujú, či daný stroj dokáže spustiť vaše formy v požadovanej kvalite a čase cyklu.

1. Upínacia sila: Vynásobte premietnutú plochu dielu (vrátane klzných prvkov) v centimetroch štvorcových tlakom v dutine 300 až 500 kgf/cm², potom preveďte na tony. Vyberte si stroj, ktorého menovitá upínacia sila je o 10 % až 20 % vyššia ako tento výpočet.
2. Veľkosť záberu: Hmotnosť dielu, vrátane systému žľabov, by mala byť medzi 40 % a 80 % menovitej kapacity výstrelu stroja. Príliš veľký valec degraduje živicu dlhým časom zotrvania; poddimenzovaná hlaveň produkuje krátke strely a nekonzistentnú hmotnosť dielu.
3. Vstrekovací tlak a rýchlosť: Vysoká rýchlosť vstrekovania pomáha formovať tenkostenné diely a zlepšuje vzhľad povrchu, ale vyžaduje si formu, ktorá je primerane vetraná a materiál, ktorý toleruje vysoké rýchlosti šmyku.
4. Vzdialenosť medzi tyčami a výška formy: Tieto rozmery definujú maximálnu stopu formy a otvárací zdvih. Pred podpísaním špecifikácie zmerajte svoje súčasné formy a všetky formy, ktoré sa pravdepodobne prenesú do stroja.
5. Energetická účinnosť: Hydraulické čerpadlo poháňané servomotorom prispôsobuje prietok a tlak oleja skutočnému zaťaženiu každého cyklu, čím znižuje spotrebu elektrickej energie až o 50 % v porovnaní so staršími konštrukciami čerpadiel s pevným objemom.

Bežnou chybou pri obstarávaní je nákup najväčšieho dostupného stroja ako bezpečnostná rezerva. Stroj pracujúci pri 60 % až 80 % nominálnej upínacej sily a kapacity výstrelu bude bežať najefektívnejšie a stále ponechá priestor na úpravy procesu.

Vertikálne alebo horizontálne: Ktorá konfigurácia vyhovuje vášmu procesu?

Hydraulické vstrekovacie stroje sú postavené v horizontálnej a vertikálnej konfigurácii a rozdiel ovplyvňuje podlahovú plochu, prístup k formám, umiestnenie vložiek a možnosti automatizácie.

Horizontálny stroj je konvenčnou voľbou pre veľkoobjemové diely bez vložiek. Forma sa otvára v horizontálnej rovine a hotové diely môžu padať na dopravník pod ním. Pri lisovaní vložiek však musí operátor siahnuť do priestoru formy, aby umiestnil vložky, čo je fyzicky náročné a pomalé.

Vertikálny hydraulický stroj udržuje upínaciu jednotku zvislú, takže otvor formy smeruje nahor. Táto konfigurácia ponúka tri konkrétne výhody pre lisovanie vložiek: operátor môže vkladať vložky z dvoch alebo troch strán bez toho, aby sa do stroja skrúcal, vložky zostanú usadené v dutine formy namiesto toho, aby vypadli pôsobením gravitácie, a pôdorys stroja je zhruba polovičný v porovnaní s horizontálnym strojom s rovnakou tonážou. Vďaka týmto výhodám vertikálne vstrekovacie stroje sú široko používané vo výrobe automobilových, elektronických a medicínskych zariadení pre diely s lisovanými komponentmi.

Štandardný vertikálny vstrekovací stroj s vertikálnou svorkou Tento hydraulický vertikálny stroj podporuje tvarovanie vložiek s jednoduchým umiestnením vložiek a kompaktným pôdorysom. Pokrýva široký rozsah upínacích síl a je vhodný pre automobilové, elektronické a medicínske komponenty vyžadujúce tesnú rozmerovú presnosť. Zobraziť produkt →

Štandardné vertikálne stroje pokrývajú upínacie sily od niekoľkých ton až po niekoľko stoviek ton a spoľahlivo vyrábajú matice, puzdrá, konektory, koncovky a iné vložené kovoplastové komponenty s prísnymi rozmerovými požiadavkami.

Hydraulické stroje s viacerými stanicami na vysokovýkonné lisovanie vložiek

Konštrukcie s viacerými stanicami posúvajú vertikálnu konfiguráciu o krok ďalej pridaním pohyblivej spodnej dosky, čím sa skracuje čas nečinnosti medzi cyklami a umožňuje sa nepretržité nakladanie vložiek.

Stroj s posuvným stolom posúva spodnú polovicu formy dovnútra a von z oblasti upnutia na posuvnej doske. Operátor vkladá vložky na jednu stanicu, zatiaľ čo stroj formuje na druhú, takže svorka čaká iba na pohyb stola, nie na ľudské ruky. Stroje s dvojitým posuvným stolom premiestňujú striedavo dve spodné polovice formy a vyhovujú stredne objemovej výrobe, kde je formovací cyklus krátky, ale manuálne vkladanie vložiek stále trvá.

Stroj s otočným stolom namontuje niekoľko spodných polovíc formy na otočnú dosku, čo umožňuje, aby tri alebo viac staníc pracovalo v poradí okolo centrálnej svorky. Toto je najrýchlejší prístup pre veľkoobjemové lisovanie vložiek a pre produkty, ktoré musia kombinovať viacero komponentov v jednom lisovacom cykle, ako sú automobilové konektory a riadiace moduly spotrebičov.

Vertikálny vstrekovací stroj s otočným stolom pre veľkoobjemovú výrobu Tento stroj s dvoma alebo viacerými otočnými stolmi umožňuje súčasné vstrekovanie a nakladanie/vykladanie. Maximalizuje výkon na meter štvorcový a dobre spolupracuje s robotizovanou automatizáciou pre veľkoobjemové vložené výrobky, ako sú konektory a riadiace moduly. Zobraziť produkt →

Bez ohľadu na to, aké usporiadanie s viacerými stanicami si vyberiete, získate praktickú výhodu prekrývania ľudskej práce s prácou strojov, čo priamo zvyšuje výkon na meter štvorcový podlahovej plochy.

Postupy údržby, ktoré určujú životnosť stroja

Dobre udržiavaný hydraulický vstrekovací stroj môže zostať v prevádzke 20 rokov alebo viac a rozhodujúcim faktorom je preventívna údržba, nie značka stroja. Hydraulické systémy zlyhávajú postupne, takže rutinné kontroly vás včas upozornia skôr, ako sa z malého problému stane vypnutie.

• Hydraulický olej: Denne kontrolujte hladinu, teplotu a čistotu oleja. Olej vymeňte, keď číslo kyslosti alebo počet častíc presiahne limit dodávateľa oleja a nikdy nemiešajte rôzne druhy oleja.
• Filtre: Vyčistite alebo vymeňte sacie a spätné filtre podľa plánu definovaného výrobcom. Zanesený filter spôsobuje kavitáciu, ktorá ničí komponenty čerpadla.
• Tesnenia a valce: Každý mesiac kontrolujte tesnenia tyče a tesnenia valca. Dokonca aj malý vonkajší únik plytvá energiou, kontaminuje pracovnú oblasť a urýchľuje opotrebovanie čerpadla pri poklese hladiny oleja.
• Výmenník tepla: Udržujte chladič oleja v čistote, pretože hydraulické systémy fungujú spoľahlivo len vtedy, keď sa teplota oleja pohybuje medzi 40 °C a 55 °C.
• Zoradenie čerpadla a motora: Nesprávne vyrovnanie spôsobuje vibrácie, hluk a predčasné zlyhanie ložísk v motore aj v čerpadle.

Pre konkrétne druhy oleja, intervaly filtrov a hodnoty krútiaceho momentu sa obráťte na výrobcu často kladené otázky časť alebo návod na obsluhu, ktorý sa dodáva so strojom.

Často kladené otázky

Ako dlho vydrží hydraulický vstrekovací stroj?

Pri správnom hospodárení s olejom, pravidelnej výmene tesnení a včasných opravách zostáva mnoho hydraulických formovacích strojov vo výrobe 20 až 30 rokov. Generálna oprava hydraulického stroja je zvyčajne lacnejšia ako jeho výmena, a preto dobre udržiavané hydraulické stroje zostávajú konkurencieschopné na sekundárnych trhoch.

Je hydraulický vstrekovací stroj lacnejší ako elektrický?

áno. Počiatočná nákupná cena hydraulického stroja je zvyčajne o 20 % až 30 % nižšia ako cena ekvivalentného elektrického stroja a náhradné diely sú bežne dostupné za nižšiu cenu. Celkové náklady na vlastníctvo môžu byť po mnoho rokov porovnateľné, pretože elektrické stroje spotrebúvajú menej energie a vynechávajú údržbu súvisiacu s olejom, preto vypočítajte nákupnú cenu aj prevádzkové náklady pre očakávaný objem výroby.

Čo je to servohydraulický vstrekovací stroj?

Servohydraulický stroj používa servomotor na pohon hydraulického čerpadla iba vtedy, keď stroj vyžaduje tlak a prietok. Pretože výkon čerpadla zodpovedá požiadavkám cyklu v reálnom čase, spotreba energie klesá až o 50 % v porovnaní so staršími strojmi s pevným čerpadlom, pričom upínacia sila a vstrekovacie schopnosti konvenčnej hydrauliky zostávajú nezmenené.

Kedy by som si mal zvoliť vertikálny hydraulický stroj namiesto horizontálneho?

Vertikálny stroj si vyberte, keď si diel vyžaduje tvarovanie vložky, keď je súprava foriem ťažká a využíva zatváranie s pomocou gravitácie, alebo keď je priestor na podlahe obmedzený. Vertikálne stroje tiež zjednodušujú automatizované vkladanie vložiek, pretože pracovná plocha je prístupná z troch strán a spodná doska sa dá integrovať s manipulačnými systémami podávanými dopravníkom.