Prof. Liana Hancu 1

PRELUCRAREA

PRIN INJECTIE

C3

Prof. Liana Hancu 2

1. Principiul injectrii

Prelucrarea prin injecie este cel mai larg procedeu industrial de obinere a articolelor din materiale plastice.

Aplicaii: produsele variaz de la piese mari, cum sunt cele folosite n industria automobilelor (spoilere, borduri de interior), la obiecte mult mai mici, ca de exemplu componente electromecanice (comutatoare electrice sau ntreruptoare).

Avantaje: Capacitatea de a obine forme complexe cu o productivitate ridicat. Pret de cost scazut

Definitie: Prelucrarea prin injecie reprezint procesul tehnologic prin care materialul plastic, adus n stare de curgere prin aciunea cldurii, este introdus, sub presiune, n cavitatea unei matrie (cuib) unde are loc rcirea i solidificarea lui. Odat cu ncetarea forei de presare, materialul rcit pstreaz forma cavitii interioare a matriei n care a fost injectat i din care, dup un anumit timp poate fi ndeprtat.

C3

Piese injectate

C3 Prof. Liana Hancu 3

Prof. Liana Hancu 4

Procesul de injectare este un fenomen ciclic, fiecare ciclu cuprinde urmtoarele etape: alimentarea cu material (dozarea);

nclzirea i topirea materialului n cilindrul mainii; nchiderea matriei; introducerea materialului topit sub presiune n matri; solidificarea i rcirea materialului din matri; deschiderea matriei; eliminarea piesei injectate din matri.

Principalii parametrii tehnologici care influeneaz calitatea unui produs finit obinut prin injecie sunt: -presiunea pistonului n cilindru;

-temperatura materialului injectat, temperatura matriei; -durata unui ciclu de injecie.

C3

Prof. Liana Hancu 5

1 -platoul mobil;

2-matri; 3-platou fix;

4-duza;

5-cilindru;

6-corp de nclzire; 7-melc;

8-plnie de alimentare;

9-sistem de antrenare n micarae de rotaie;

10-sistem de acionare n micarea de translaie;

A-piesa injectat a- injectarea materialului n

matri; b- rcirea i solidificarea

topiturii;

c- deschiderea matriei i aruncarea reperului din matri C3

Prof. Liana Hancu 6

Presiunea Pe parcursul procesului procesului se dezvolt o serie de fore care

exercit presiuni importante asupra materialului termoplastic.

pi- presiune interioar; pe- presiune exterioar; ph- presiune hidraulic.

1-matri;2-cilindru;3-melc;4-cilindru hidraulic;

C3

Prof. Liana Hancu 7

-presiunea exterioar pe reprezint presiunea exercitat de piston asupra cilindrului mainii de injectat. Prin intermediul materialului presiunea exterioar se transmite n interiorul matriei.

-presiunea interioar pi reprezint presiunea din interiorul matriei. Presiunea interior este mai mic dect presiunea exterior datorit faptului c o parte se pierde la trecerea materialului prin duza mainii, duza matriei, canalele de alimentare.

-presiunea ulterior pu, sau presiunea de compactizare, reprezint presiunea exercitat de melc asupra materialului din cavitatea matriei, dup umplerea matriei cu material. Aceast presiune compenseaz contracia rezultat n urma rcirii materialului topit.

-presiunea n punctul de sigilare ps este corespunztoare momentului solidificrii materialului n digul de la intrarea n cuibul matriei, sigilndu-se astfel materialul n matri;

-presiunea interioar remanent pr, reprezint presiunea din piesa injectat, n momentul deschiderii matriei.

C3

Prof. Liana Hancu 8

-umplerea matriei, n momentul umplerii, crete la valorea pi; (poriunea de curb 1-2);

-compactizarea -se aplic o presiune ulterioar, (poriunea de curb 2-3), dup care presiunea va scdea pn la valorea presiunii de sigilare ps (poriunea de curb 3-4);

-rcirea i evacuarea obiectului din matri scdere mai lent a presiunii (poriunea de curb 4-5);

C3

9 C3

Temperatura Topirea materialului termoplastic

se face prin transmiterea cldurii de la peretele cilindrului la material sau prin transformarea energiei mecanice n energie termic prin friciune.

Temperatura matriei este hotrtoare pentru calitatea produselor injectate. Dinamica temperaturii materialului termoplastic de-a lungul cilindrului i a matriei, este reprezentat grafic n figura

n interiorul cilindrului, la timpul t1 are loc nclzirea la temperatura Tc i plastifierea. Topitura curge n cilindrul i duza mainii i se nclzete pn la temperatura Ts. Dup umplerea matriei, temperatura materialului din matri scade mult datorit transferului termic prin perei.

t0-temperatura polimerului la intrarea n

cilindru; t1- temperatura de topire a

polimerului; t2-temperatura de injecie; t3-temperatura n matri; l1-l5- coordonate pe lungimea mainii

Prof. Liana Hancu

Prof. Liana Hancu 10

Plastifierea

C3

Prof. Liana Hancu 11

Umplerea matritei

C3

Prof. Liana Hancu 12

Compactizarea

C3

Prof. Liana Hancu 13

Racirea si demularea

C3

Prof. Liana Hancu 14

Temperatura Topirea materialului termoplastic

se face prin transmiterea cldurii de la peretele cilindrului la material sau prin transformarea energiei mecanice n energie termic prin friciune.

Temperatura matriei este hotrtoare pentru calitatea produselor injectate. Dinamica temperaturii materialului termoplastic de-a lungul cilindrului i a matriei, este reprezentat grafic n figura

n interiorul cilindrului, la timpul t1 are loc nclzirea la temperatura Tc i plastifierea. Topitura curge n cilindrul i duza mainii i se nclzete pn la temperatura Ts. Dup umplerea matriei, temperatura materialului din matri scade mult datorit transferului termic prin perei.

t0-temperatura polimerului la intrarea n

cilindru; t1- temperatura de topire a

polimerului; t2-temperatura de injecie; t3-temperatura n matri; l1-l5- coordonate pe lungimea mainii

C3

Prof. Liana Hancu 15

Clasificarea mainilor de injectat a)Dup sistemul de acionare , mainile se pot clasifica n: -manuale, acestea pot produce obiecte cu o greutate de 5-15 g;

-pneumatice, care de obicei au partea de nchidere a matriei acionat manual, iar pistonul de injecie e acionat pneumatic;

-electromecanice, care pot produce piese n greutate de 2000g;

-electrohidraulice, care n prezent sunt cele mai rspndite i pot produce obiecte cu greutatea ntre 20 g i 20 kg;

-mecanohigraulice, care folosesc acionarea mecanic pentru nchiderea matriei i acionarea hidraulic pentru injectarea materialului plastic.

b)Dup direcia de lucru, mainile pot fi: -maini orizontale, la care axa agregatului i direcia nchiderii matriei sunt

orizontale (fig. a);

-maini verticale, la care nchiderea matriei i injectarea materialului se face vertical; prezint avantajul c ocup o suprafa util mai mic (fig.b);

-maini cu unitatea de nchidere orizontal i unitatea de injectare vertical (fig.c);

-maini cu unitatea de nchidere vertical i unitatea de injectare orizontal (fig.d);

-maini cu unitatea de nchidere orizontal i unitatea de injectare orizontal (fig.e). C3

Prof. Liana Hancu 16

a-maini orizontale, b-maini verticale, c-maini cu unitatea de nchidere orizontal i unitatea de injectare vertical; d-maini cu unitatea de nchidere vertical i unitatea de injectare orizontal; e-maini cu unitatea de nchidere orizontal i unitatea de injectare orizontal

C3

Prof. Liana Hancu 17

c)Dup tipul agregatului de topire i de injectare, mainile pot fi: -maini cu piston i cu cilindru de nclzire, cu sau fr torpil (a); -maini cu piston-melc, avnd unul sau doi melci (b); -maini cu piston i dispozitiv auxiliar de preplastifiere (c). 1-duza mainii; 2-cilindru; 3-piston; 4-melc; 5-supap; 6-melc

extruder; 7-cilindru extruder.

C3