Hogere matrijstemperaturen resulteren in een betere overdraagbaarheid van het productoppervlak, vooral voor producten met patronen op het gevormde oppervlak, waarbij de matrijstemperatuur op passende wijze moet worden verhoogd.
Schimmel temperatuur
Figuur 2-10 toont de temperatuurverdeling van de mal tijdensspuitgieten. Om de productkwaliteit te garanderen, is er een optimale temperatuurinstelling voor de matrijs. Bij het vervaardigen van ABS doos{2}}vormige producten met hoge uiterlijke eisen, kan de temperatuur van de buitenoppervlakzijde (vaste vormplaatzijde) van het product in de vormholte worden ingesteld op 50-65 graden, terwijl de temperatuur van de binnenoppervlakzijde (bewegende vormplaatzijde) ongeveer 10 graden lager kan worden ingesteld dan de buitenoppervlakzijde. Bij deze temperatuur heeft het resulterende productoppervlak geen krimpsporen en ziet het er goed uit. Bovendien resulteert een hogere matrijstemperatuur in een betere overdraagbaarheid van het productoppervlak, vooral bij het vormen van producten met patronen; in dergelijke gevallen moet de matrijstemperatuur op passende wijze worden verhoogd.
Figuur 2-10 Temperatuur-tijdcurven op verschillende locaties in de mal
(a-Schimmelholte-oppervlak; b-Koelleidingwand; c-Uitlaat koelleiding; d-Koelleidinginlaat)
Voor kristallijne kunststoffen wordt de kristallisatiesnelheid bepaald door de afkoelsnelheid. Het verhogen van de matrijstemperatuur, als gevolg van de langzamere koeling, kan de kristalliniteit verhogen, wat gunstig is voor het verbeteren van de maatnauwkeurigheid en mechanische eigenschappen van het eindproduct. Kristallijne kunststoffen zoals nylon, polyoxymethyleen en PBT vereisen om deze reden hogere matrijstemperaturen.
Injectiesnelheid
Injectiesnelheid verwijst naar de snelheid waarmee de schroef voortbeweegt en de vormholte vult met gesmolten plastic. Het wordt doorgaans uitgedrukt als de injectiemassa per tijdseenheid (g/s) of de schroefsnelheid (m/s). Injectiesnelheid is samen met injectiedruk een van de belangrijke voorwaarden bij het spuitgieten. Verschillende injectiesnelheden kunnen verschillende effecten veroorzaken. Figuur 2-11 toont de materiaalstroom tijdens het vullen van de matrijs op lage- en hoge snelheid.
Tijdens injectie op lage-snelheid is de smeltstroom langzaam en stroomt de smelt geleidelijk van de poort naar het andere uiteinde van de holte. De voorrand van de smelt is bolvormig. De smelt die de holte binnendringt, koelt eerst af en de stroomsnelheid neemt af. Het gedeelte nabij de holtewand koelt af tot een dunne, zeer elastische schaal, terwijl het gedeelte verder van de holtewand een stroperige hete stroom blijft, en de voorrand van de smelt bolvormig blijft. Nadat de holte volledig is gevuld, neemt de dikte van de gekoelde schaal toe en wordt deze hard. Dit langzame vulproces, als gevolg van de lange tijd die de smelt nodig heeft om de holte binnen te dringen en de langzame afkoeling, verhoogt de viscositeit en stromingsweerstand, waardoor een hogere injectiedruk vereist is.
Injectievolume
Het injectievolume heeft betrekking op de totale massa (g) van het product, inclusief het hoofd- en aftakkingskanaal. Theoretisch is spuitgieten mogelijk als deze waarde kleiner is dan het maximale spuitvolume (g) van de spuitgietmachine. Over het algemeen moet het injectievolume echter minder dan 85% van het nominale injectievolume van de spuitgietmachine bedragen. Als het werkelijke injectievolume te klein is, zal het plastic thermische ontbinding ondergaan als gevolg van een te lange verblijftijd in het vat. Om dit te voorkomen moet het werkelijke injectievolume minimaal 30% van het nominale injectievolume van de spuitgietmachine bedragen. Daarom kan het injectievolume over het algemeen het beste worden ingesteld tussen 30% en 85% van het nominale injectievolume van de spuitgietmachine.
Uitwerppositie van de schroef
Injectiepositie is een van de belangrijkste parameters bij spuitgieten. Deze wordt doorgaans bepaald door het totale gewicht van het kunststofdeel en de aanspuiting (residu). Soms moet de injectiepositie van de opvulfase rationeel worden ingesteld op basis van het gebruikte type plastic, de matrijsstructuur en de productkwaliteit.
De meeste kunststofproducten worden spuitgegoten met behulp van een injectiemethode met drie- fasen of hoger. De belangrijkste punten van de injectiemethoden van de controller zijn onder meer het instellen van verschillende injectiestartposities, de schakelposities van de schroeven, het houddrukvolume, de resterende bufferhoeveelheid en de drukontlasthoeveelheid, zoals weergegeven in Figuur 2-12.
(Afbeelding 2-12 Uitwerppositie van de schroef)
Injectie tijd
Injectietijd is de tijdsdruk die op de schroef wordt uitgeoefend, inclusief de tijd die nodig is voor het stromen van het plastic, het vullen van de mal en het vasthouden van druk. Daarom zijn injectietijd, injectiesnelheid en injectiedruk allemaal belangrijke vormomstandigheden. Het vinden van de juiste injectietijd kan op twee manieren worden gedaan: de methode voor het instellen van het uiterlijk en de methode voor het instellen van het gewicht.
Hoewel de injectietijd erg kort is en een kleine impact heeft op de gietcyclus, speelt het aanpassen van de injectietijd een belangrijke rol bij de drukcontrole van de poort, runner en holte. Een redelijke injectietijd helpt de smelt een ideale vulling te bereiken en is cruciaal voor het verbeteren van de oppervlaktekwaliteit van het product en het verminderen van maattoleranties. De injectietijd moet veel korter zijn dan de koeltijd, ongeveer 1/10 tot 1/15 van de koeltijd. Deze regel kan worden gebruikt als basis voor het voorspellen van de totale vormtijd van het kunststof onderdeel, zoals weergegeven in figuur 2-13.
(Figuur 2-13 Aandeel van de injectietijd in de gietcyclus: 1 - Begin van de injectiecyclus; 2 - Injectievulling; 3 - Drukhoudschakelaar; 4 - Holte vullen)
Afkoeltijd
Het koelproces begint primair bij het begin van het spuitgieten, niet nadat het is voltooid. De afkoeltijd moet zo kort mogelijk zijn en er tegelijkertijd voor zorgen dat het onderdeel gemakkelijk uit de mal kan worden verwijderd. Over het algemeen beslaat de koeltijd 70% tot 80% van de cyclus, zoals weergegeven in Figuur 2-14.
Figuur 2-14 Koelcyclustijd - Vultijd: 4 - Wachttijd: " - Resterende koeltijd: - Koeltijd: 1, - Plastificeertijd: " - Openings- en sluitingstijd van de mal: 1 - Cyclustijd (1+.+)
Anti-hoeveelheid kwijlen (hoeveelheid losdraaien van schroeven)
Nadat de schroefdosering (voor-plastificeren) zijn positie heeft bereikt, trekt deze lineair over een korte afstand terug, waardoor de ruimte voor de smelt in de doseerkamer groter wordt, de interne druk afneemt en wordt voorkomen dat de smelt uit de doseerkamer stroomt (via het mondstuk of de opening). Deze terugtrekactie wordt anti-kwijlen genoemd, en de terugtrekkingsafstand wordt de anti-hoeveelheid kwijlen of anti-kwijlenslag genoemd. Een ander doel van kwijlen tegen- is het verminderen van de druk in het stroomkanaalsysteem van de spuitmonden en het verminderen van de interne spanning wanneer de spuitmond niet terugtrekt tijdens het pre-plastificeren, en om het verwijderen van het hoofdkanaal tijdens het openen van de matrijs te vergemakkelijken. De hoeveelheid tegen-kwijlen hangt af van de viscositeit van het plastic en de eigenschappen van het product. Een overmatige hoeveelheid kwijlen tegen- zorgt ervoor dat er luchtbellen in de smelt in de doseerkamer vast komen te zitten, waardoor de productkwaliteit ernstig wordt aangetast. Voor materialen met een hoge-viscositeit is er geen hoeveelheid-tegen kwijlen vereist (doorgaans 2-3 mm).
Restmateriaal
Nadat de injectie van de schroef is voltooid, is het niet wenselijk om alle smelt uit de schroefkop te injecteren; sommige moeten als reserve worden bewaard. Dit dient twee doelen: ten eerste voorkomt het mechanische botsingen tussen de schroefkop en het mondstuk; ten tweede maakt deze reserve controle mogelijk over de herhaalbaarheid van het injectievolume, waardoor de kwaliteit van het gevormde product wordt gestabiliseerd (te weinig reserve zorgt niet voor voldoende demping; te veel leidt tot overmatige accumulatie van resten). Een typische reserve is 5–10 mm.