Proses pengacuan suntikan merujuk kepada kaedah menghasilkan produk separuh-siap bentuk tertentu melalui operasi seperti menekan, menyuntik, menyejukkan dan mengeluarkan bahan mentah cair. Proses ini merupakan sumber pengeluaran produk syarikat pembungkus kosmetik. Kualiti produk separuh siap ini-menentukan kestabilan proses seterusnya dan kualiti produk akhir, menjadikannya prosedur utama untuk memaksimumkan keuntungan korporat.
Selama bertahun-tahun, profesional pengacuan suntikan telah mengatasi pelbagai cabaran, terutamanya dalam menangani kecacatan biasa pada produk dengan dinding nipis atau tebal-seperti pengecutan, garisan kimpalan, tanda alir, buih udara, bintik berkilat dan lenturan. Secara ringkasnya, proses pengacuan suntikan tertumpu terutamanya pada penyelesaian dua aspek berikut:
I. Aliran Proses
Aliran proses merangkumi empat peringkat: pengisian, pembungkusan, penyejukan (plasticizing), dan lonjakan. Peringkat ini secara langsung menentukan kualiti pengacuan produk dan membentuk proses yang lengkap dan berterusan.
(1) Peringkat Pengisian
Pengisian adalah langkah pertama dalam keseluruhan kitaran pengacuan suntikan. Ia bermula apabila acuan ditutup dan suntikan bermula, dan berakhir apabila kira-kira 95% daripada rongga acuan terisi. Secara teorinya, masa pengisian yang lebih singkat membawa kepada kecekapan pengacuan yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, dalam amalan, masa pengacuan atau kelajuan suntikan dikekang oleh banyak keadaan, yang amat ketara dalam produk berdinding-tebal.
Pengisian-Kelajuan Tinggi:Semasa pengisian berkelajuan tinggi-, kadar ricih adalah tinggi. Disebabkan oleh kesan penipisan ricih-, kelikatan plastik berkurangan, mengurangkan rintangan aliran keseluruhan. Pemanasan likat tempatan juga menipiskan lapisan pejal. Oleh itu, semasa peringkat kawalan aliran, kaedah pengisian selalunya bergantung kepada volum yang akan diisi. Pada peringkat ini, kesan penipisan- ricih leburan biasanya ketara, manakala kesan penyejukan dinding nipis kurang ketara. Oleh itu, kesan kelajuan mendominasi, menjadikan kaedah ini sesuai untuk-produk berdinding nipis.
Pengisian-Kelajuan Rendah:Dalam pengaliran haba-pengisian kelajuan rendah-yang dikawal, kadar ricih lebih rendah, kelikatan tempatan lebih tinggi dan rintangan aliran lebih besar. Oleh kerana kadar pengisian semula plastik panas adalah lebih perlahan, alirannya lebih beransur-ansur, menjadikan kesan pengaliran haba lebih ketara. Haba cepat dibawa oleh dinding acuan sejuk. Ditambah dengan pemanasan likat yang minimum, lapisan pejal menjadi lebih tebal, meningkatkan lagi rintangan aliran di kawasan dinding yang lebih nipis. Oleh itu, kaedah pengisian ini sesuai untuk produk berdinding tebal-dan juga boleh digunakan apabila suhu acuan agak tinggi.
(2) Peringkat Pembungkusan
Peranan peringkat pembungkusan adalah untuk terus menggunakan tekanan untuk memampatkan cair dan meningkatkan ketumpatan plastik, mengimbangi tingkah laku pengecutan plastik.
Semasa pembungkusan, oleh kerana rongga acuan sudah diisi dengan plastik, tekanan belakang daripada cair adalah tinggi. Semasa pemadatan pembungkusan, skru mesin suntikan hanya boleh bergerak ke hadapan dengan perlahan dalam kenaikan kecil, dan kadar aliran plastik juga agak perlahan. Aliran ini dirujuk sebagai aliran pembungkusan. Semasa peringkat pembungkusan, apabila plastik menyejuk dan memejal lebih cepat terhadap dinding acuan, kelikatan cair meningkat dengan cepat, mengakibatkan rintangan yang ketara dalam rongga acuan. Pada peringkat akhir pembungkusan, ketumpatan bahan terus meningkat, dan bahagian plastik secara beransur-ansur terbentuk. Keadaan pembungkusan mesti dikekalkan sehingga pintu pagar mengeras dan mengelak. Pada ketika ini, tekanan rongga mencapai nilai tertinggi semasa peringkat pembungkusan.
Semasa pembungkusan, disebabkan tekanan yang agak tinggi, plastik mempamerkan ciri-ciri boleh mampat. Di kawasan tekanan yang lebih tinggi, plastik lebih padat dan lebih padat; di kawasan tekanan yang lebih rendah, plastik lebih longgar dan kurang tumpat. Oleh itu, taburan ketumpatan berbeza mengikut lokasi dan masa. Semasa pembungkusan, halaju aliran plastik adalah sangat rendah, dan aliran tidak lagi memainkan peranan yang dominan; tekanan adalah faktor utama yang mempengaruhi proses pembungkusan. Oleh kerana rongga acuan sudah diisi dengan plastik semasa pembungkusan, leburan yang secara beransur-ansur memejal bertindak sebagai medium untuk penghantaran tekanan. Tekanan dalam rongga acuan dihantar melalui plastik ke permukaan dinding acuan, yang boleh membantu meningkatkan gloss permukaan produk.
(3) Peringkat Penyejukan (Plasticizing)
Dalam acuan pengacuan suntikan, reka bentuk sistem penyejukan adalah penting. Ini kerana produk plastik yang dibentuk mesti mempunyai molekul plastiknya yang terhablur dan dipejalkan kepada ketegaran tertentu untuk mengelakkan ubah bentuk yang disebabkan oleh daya luar semasa lentingan. Memandangkan masa penyejukan menyumbang 70% hingga 80% daripada keseluruhan kitaran pengacuan, sistem penyejukan-yang direka dengan baik boleh memendekkan masa pengacuan dengan ketara dan meningkatkan produktiviti pengacuan suntikan.
Dalam acuan, haba daripada plastik di dalam rongga dipindahkan melalui pengaliran haba melalui kerangka acuan ke saluran air penyejuk, dan kemudian dikeluarkan melalui perolakan haba melalui cecair penyejuk. Sebilangan kecil haba yang tidak dibawa oleh air penyejuk terus mengalir dalam acuan dan akhirnya meresap ke udara apabila bersentuhan dengan persekitaran luaran.
Kitaran pengacuan suntikan termasuk masa tutup acuan, masa mengisi, masa pembungkusan, masa penyejukan (di bawah masa suhu cair), dan masa lontar. Antaranya, masa penyejukan menduduki bahagian terbesar, iaitu 70% hingga 80%. Oleh itu, masa penyejukan secara langsung mempengaruhi panjang kitaran pengacuan produk plastik dan output pengeluaran.
Faktor yang mempengaruhi kadar penyejukan produk termasuk:
Reka bentuk produk plastik.
Ketebalan dinding produk plastik; dinding yang lebih tebal menghasilkan masa penyejukan yang lebih lama.
Faktor yang mempengaruhi penyejukan acuan:
Bahan acuan:Termasuk bahan teras acuan, rongga, dan asas acuan, yang sangat mempengaruhi kadar penyejukan. Lebih tinggi kekonduksian terma bahan acuan, lebih berkesan ia memindahkan haba dari plastik setiap unit masa, menghasilkan masa penyejukan yang lebih singkat.
Konfigurasi Saluran Air Penyejuk:Lebih dekat saluran penyejukan dengan rongga, lebih besar diameternya, dan lebih besar bilangannya, lebih baik kesan penyejukan dan lebih pendek masa penyejukan.
Kadar Aliran Penyejuk:Kadar aliran penyejuk yang lebih tinggi (biasanya mencapai aliran turbulen adalah ideal) meningkatkan penyingkiran haba melalui perolakan haba.
Sifat Penyejuk:Kelikatan dan kekonduksian terma penyejuk juga mempengaruhi kecekapan pemindahan haba acuan. Kelikatan penyejuk yang lebih rendah, kekonduksian terma yang lebih tinggi dan suhu yang lebih rendah menghasilkan prestasi penyejukan yang lebih baik.
Penyejukan acuan boleh menggunakan komponen bercetak tiga-logam-untuk mencipta struktur saluran penyejukan tiga dimensi-yang kompleks untuk mencapai kesan penyejukan yang lebih baik.
(4) Peringkat Ejection
Ejection adalah langkah terakhir dalam kitaran pengacuan suntikan. Walaupun produk telah menjadi pepejal dan terbentuk, lonjakan masih memberi kesan ketara kepada kualiti produk. Kaedah lontar yang tidak betul boleh menyebabkan kecacatan seperti ubah bentuk produk akibat daya yang tidak sekata semasa lontar.
Kaedah lontar utama adalah dua: lontar pin ejektor dan lontar plat penjalur. Apabila mereka bentuk acuan, kaedah lenting yang sesuai mesti dipilih berdasarkan ciri-ciri struktur produk untuk memastikan kualiti produk.
Untuk acuan yang menggunakan pancaran pin ejektor, pin hendaklah disusun sekata yang mungkin dan diposisikan di mana rintangan lemparan adalah paling besar dan di mana bahagian plastik mempunyai kekuatan dan kekakuan maksimum untuk mengelakkan ubah bentuk atau kerosakan.
Plat penjalur biasanya digunakan untuk bekas berdinding-dalam,{1}}nipis dan produk lutsinar di mana tanda pin pelontar tidak dibenarkan. Kaedah ini mempunyai daya lenting yang besar dan seragam, pergerakan yang lancar, dan tiada tanda yang ketara.
II. Parameter Proses
Lima elemen utama pengacuan suntikan ialah: tekanan, masa, kelajuan, suhu dan saiz pukulan.
(1) Tekanan Suntikan
Tekanan suntikan ialah tekanan silinder hidraulik yang dihantar melalui skru mesin suntikan ke cair plastik. Didorong oleh tekanan ini, cair plastik memasuki acuan melalui muncung mesin suntikan, melalui sprue dan pelari, dan memasuki rongga acuan. Proses ini ialah peringkat pengisian suntikan. Tekanan wujud untuk mengatasi rintangan semasa aliran cair, memastikan proses pengisian berjalan dengan lancar.
Semasa suntikan, tekanan paling tinggi pada muncung mesin suntikan dan paling rendah pada bahagian hadapan cair. Tekanan secara beransur-ansur berkurangan di sepanjang laluan dari bahagian hadapan cair kembali ke muncung.
Banyak faktor mempengaruhi tekanan pengisian cair:
A. Faktor bahan, seperti jenis dan kelikatan plastik.
B. Faktor struktur, seperti sistem pelari sejuk/panas, bilangan dan lokasinya, bentuk rongga acuan, dan ketebalan dinding produk.
C. Elemen parameter proses.
Ini menunjukkan bahawa tekanan suntikan tidak seharusnya memainkan peranan dominan dalam-acuan produk berdinding nipis tetapi penting dalam-acuan suntikan produk berdinding tebal. Ia juga boleh memainkan peranan penting dalam menyelesaikan kecacatan produk seperti pengecutan, garisan kimpalan dan buih udara. Penetapan tekanan yang munasabah bergantung pada penyelarasan kelajuan dan masa pengisian. Semasa suntikan, penetapan tekanan pembungkusan juga sangat kritikal. Berhampiran penghujung suntikan, muncung mesin terus memasukkan bahan ke dalam rongga untuk mengisi volum yang ditinggalkan oleh pengecutan produk. Jika tiada tekanan pembungkusan dikenakan selepas rongga diisi, produk akan mengecut kira-kira 25%, terutamanya dalam-kawasan berdinding tebal, di mana pengecutan yang berlebihan boleh membentuk tanda tenggelam. Tekanan pembungkusan biasanya kira-kira 85% daripada tekanan pengisian maksimum, walaupun ini harus ditentukan berdasarkan keadaan sebenar.
(2) Masa Suntikan
Masa suntikan yang dimaksudkan di sini ialah masa yang diperlukan untuk cair plastik untuk mengisi rongga, untuk cair untuk plastik, dan untuk penyejukan. Ia tidak termasuk masa tambahan seperti pembukaan dan penutup acuan. Sama ada masa ini ditetapkan secara munasabah mempengaruhi kualiti produk. Walaupun masa suntikan tidak membentuk bahagian terbesar kitaran pengacuan, pelarasan masa suntikan memainkan peranan penting dalam mengawal tekanan pada pintu pagar, pelari, dan rongga. Masa suntikan yang munasabah memudahkan pengisian cair yang ideal dan adalah penentu untuk meningkatkan kualiti permukaan produk dan mengurangkan toleransi dimensi. Masa suntikan adalah lebih pendek daripada masa penyejukan, kira-kira 1/10 daripada masa penyejukan. Nisbah meningkat dengan dinding produk yang lebih tebal. Corak ini boleh berfungsi sebagai asas untuk menganggar jumlah masa pengacuan bahagian plastik.
(3) Kelajuan Suntikan
Hubungan rapat antara kelajuan suntikan dan kualiti produk menjadikannya parameter utama dalam pengacuan suntikan. Dengan menentukan titik permulaan, tengah dan akhir bagi segmen kelajuan mengisi dan mencapai peralihan yang lancar antara titik set, kelajuan permukaan cair yang stabil dapat dipastikan. Ini menghasilkan orientasi molekul yang dikehendaki dan meminimumkan tekanan dalaman. Oleh itu, apabila menetapkan parameter kelajuan semasa penyahpepijatan proses produk, pendekatan berikut disyorkan:
Kelajuan permukaan bendalir hendaklah malar.
Suntikan pantas harus digunakan untuk mengelakkan penghabluran cair.
Tetapan kelajuan suntikan harus mempertimbangkan kawasan kritikal (cth, pelari), perlahan di pintu pagar sambil mengisi dengan cepat di tempat lain.
Kelajuan suntikan hendaklah berhenti serta-merta selepas rongga diisi untuk mengelakkan lebihan-pembungkusan, kilat dan tekanan baki.
Berdasarkan struktur produk, digabungkan dengan tahap penghabluran sebenar, laraskan parameter kelajuan suntikan tinggi dan rendah untuk kawasan dinding nipis/tebal dan di mana arah aliran cair berubah.
Penyelarasan rapat dengan elemen lain dalam keadaan pengacuan adalah sangat penting.
(4) Suhu Suntikan
Suhu suntikan adalah faktor penting yang mempengaruhi tekanan dan kelajuan suntikan. Tong mesin suntikan biasanya mempunyai 5-6 zon pemanasan. Setiap bahan mentah mempunyai suhu pemprosesan yang sesuai. Sebagai tambahan kepada parameter suhu yang dikuasai melalui pengalaman praktikal, tetapan juga boleh berdasarkan data yang disediakan oleh pembekal bahan mentah dalam kombinasi dengan keadaan mesin sebenar.
Suhu suntikan mesti dikawal dalam julat tertentu. Jika suhu terlalu rendah, leburan akan terplastis dengan teruk, menjejaskan kualiti bahagian acuan dan meningkatkan kesukaran proses. Jika suhu terlalu tinggi, bahan mentah terdedah kepada penguraian. Dalam pengacuan suntikan sebenar, suhu cair selalunya lebih tinggi daripada suhu tong. Perbezaannya bergantung pada kadar suntikan dan sifat bahan. Ini disebabkan oleh haba tinggi yang dijana oleh ricih semasa leburan melalui muncung suntikan.
(5) Saiz Pukulan
Dalam pengacuan suntikan, saiz pukulan yang munasabah mengawal penetapan elemen parameter proses lain. Semasa proses penyahpepijatan produk, kusyen cair (baki saiz pukulan) hendaklah ditetapkan supaya selepas pengisian produk selesai, kedudukan skru meninggalkan kusyen kira-kira 15-20mm. Jika ia terlalu hampir kepada sifar, hujung cincin semakan skru akan haus terlalu cepat, dan kestabilan dimensi produk tidak dapat dijamin. Jika kusyen terlalu besar, sisa cair yang berlebihan berada di dalam tong terlalu lama boleh menyebabkan perubahan warna pada pukulan seterusnya, dan meningkatkan kebarangkalian penjanaan gas akibat penguraian cair daripada masa tinggal yang berpanjangan.
Semasa pemplastikan, tekanan belakang secara langsung mempengaruhi saiz pukulan. Tekanan belakang merujuk kepada tekanan yang mesti diatasi apabila skru ditarik semasa penyediaan cair. Menggunakan tekanan belakang yang tinggi bermanfaat untuk penyebaran warna dan peleburan plastik, meningkatkan ketumpatan leburan dalam tong. Walau bagaimanapun, ia juga memanjangkan masa penarikan balik skru (jika ia melebihi masa penyejukan, ia meningkatkan kitaran suntikan produk). Jika kelajuan putaran skru ditingkatkan, skru boleh memerangkap udara dari celah antara pelet plastik yang dimampatkan ke dalam cair di dalam tong, yang kemudiannya disuntik ke dalam rongga acuan. Untuk produk yang lebih tebal, ini juga meningkatkan kebarangkalian gelembung udara terbentuk di dalam dinding dan menambah beban kuasa mesin suntikan. Oleh itu, apabila memplastikan bahan biasa, tekanan belakang hendaklah lebih rendah, secara amnya tidak melebihi 20% daripada tekanan suntikan, dengan air liur cair sedikit pada muncung adalah ideal.
Ringkasnya, untuk meningkatkan teknologi pengacuan suntikan, seseorang mesti terlebih dahulu memahami prinsip dan proses pengacuan suntikan. Kedua, seseorang mesti mahir menyelaraskan lima elemen utama-tekanan, masa, kelajuan, suhu dan saiz tangkapan-semasa proses penyahpepijatan. Hanya selepas itu unsur-unsur ini boleh saling melengkapi dalam proses, yang membawa kepada parameter proses optimum untuk produk.