วิธีคำนวณความจุในการฉีดของเครื่องฉีดขึ้นรูปพลาสติก

ความสามารถในการฉีดขึ้นรูป (Shot capacity) กำหนดปริมาณพลาสติกหลอมเหลวสูงสุดที่เครื่องจักรสามารถส่งได้ต่อรอบ การคำนวณที่แม่นยำจะช่วยป้องกันการฉีดขึ้นรูปไม่ครบ การฉีดมากเกินไป และการสิ้นเปลืองวัสดุ ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครื่องจักรจะเหมาะสมกับปริมาตรของแม่พิมพ์

คำจำกัดความและตัวแปรการคำนวณความจุการยิง

ความสามารถในการฉีด (Shot capacity) เท่ากับปริมาตรหลอมเหลวสูงสุดที่สกรูเคลื่อนย้ายได้ในระหว่างการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเต็มรอบหนึ่งครั้ง มีวิธีการคำนวณสองวิธี ได้แก่ ความสามารถในการวัดปริมาตรโดยอิงจากรูปทรงเรขาคณิตของสกรู และความสามารถในการวัดน้ำหนักโดยอิงจากความหนาแน่นของวัสดุ

วิธีวัดปริมาตรจะคำนวณปริมาตรทรงกระบอกระหว่างตำแหน่งของสกรู ส่วนวิธีวัดน้ำหนักจะแปลงปริมาตรเป็นมวลโดยใช้ความหนาแน่น ซึ่งจะได้ค่าน้ำหนักการยิงตามที่ระบุไว้ในเอกสารข้อมูลจำเพาะของเครื่องจักร

สูตรคำนวณความจุของช็อตปริมาตร

ความจุในการฉีดต่อปริมาตรเท่ากับระยะชักของสกรูคูณด้วยพื้นที่หน้าตัดของกระบอกฉีด ระยะชักของสกรูหมายถึงระยะทางเชิงเส้นที่สกรูเคลื่อนที่จากตำแหน่งดึงกลับไปจนถึงตำแหน่งฉีดเต็มที่ พื้นที่หน้าตัดของกระบอกฉีดเท่ากับค่าพายคูณด้วยรัศมีด้านในของกระบอกฉีดกำลังสอง

เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของกระบอกต้องตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสกรู โดยมีระยะห่าง 0.05 ถึง 0.15 มม. ระยะห่างนี้ช่วยให้สกรูหมุนได้ในขณะที่ยังคงรักษาการซีลแรงดันไว้ การคำนวณพื้นที่ใช้งานจะใช้เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของกระบอก ไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู เนื่องจากวัสดุหลอมเหลวจะเติมเต็มช่องว่างวงแหวนระหว่างการฉีด

การแปลงความจุการยิงน้ำหนัก

ความสามารถในการพ่นแบบน้ำหนักต่อปริมาตรเท่ากับความหนาแน่นของวัสดุ โพลิเมอร์ต่างชนิดกันมีความหนาแน่นต่างกัน ซึ่งหมายความว่าเครื่องพ่นแบบเดียวกันจะให้ปริมาณการพ่นที่น้ำหนักต่างกันสำหรับวัสดุต่างชนิดกัน ตัวอย่างเช่น PP ที่มีความหนาแน่น 0.90 กรัม/ซม³ จะให้ปริมาณการพ่นที่เบากว่า PC ที่มีความหนาแน่น 1.20 กรัม/ซม³ จากปริมาตรที่เท่ากัน

ข้อมูลจำเพาะของเครื่องจักรระบุปริมาณการพ่นโดยใช้ความหนาแน่นของ PS เป็นค่าอ้างอิง ผู้ใช้ต้องคำนวณปริมาณการพ่นจริงใหม่โดยการคูณปริมาณที่ระบุใน PS ด้วยอัตราส่วนของความหนาแน่นของวัสดุเป้าหมายต่อค่าอ้างอิงของ PS

การคำนวณความจุการยิงทีละขั้นตอน

1. หาเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของกระบอกปืน จากข้อมูลจำเพาะของเครื่องจักร ค่านี้โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 30 มม. สำหรับเครื่องจักรขนาดเล็ก ถึง 120 มม. สำหรับเครื่องจักรขนาดใหญ่ บันทึกเป็นมิลลิเมตร

2. คำนวณพื้นที่หน้าตัดของลำกล้องปืน โดยใช้สูตร: พื้นที่ (ตร.ซม.) เท่ากับ พาย คูณ (เส้นผ่านศูนย์กลาง/2)² หารด้วย 100 แปลงเส้นผ่านศูนย์กลางจากมิลลิเมตรเป็นเซนติเมตรก่อนยกกำลังสอง

3. กำหนดระยะการเคลื่อนที่สูงสุดของสกรู จากข้อมูลจำเพาะของเครื่องจักร ระยะชักของสกรูมีตั้งแต่ 60 ถึง 300 มม. ขึ้นอยู่กับขนาดของเครื่องจักร ระยะชักที่ยาวขึ้นจะให้ปริมาณความจุต่อรอบที่มากขึ้น

4. คำนวณความจุการฉีดตามปริมาตร โดยใช้สูตร: ปริมาตร (cm³) เท่ากับพื้นที่ (cm²) คูณด้วยระยะชัก (cm) แปลงระยะชักจากมิลลิเมตรเป็นเซนติเมตรก่อนทำการคูณ

5. เลือกความหนาแน่นของวัสดุเป้าหมาย จากเอกสารข้อมูลวัสดุ ความหนาแน่นทั่วไป ได้แก่ PP ที่ 0.90, PE ที่ 0.95, PS ที่ 1.05, ABS ที่ 1.07, PA ที่ 1.14 และ PC ที่ 1.20 g/cm³

6. คำนวณความจุของกระสุนปืน โดยใช้สูตร: น้ำหนักการฉีด (กรัม) เท่ากับปริมาตรความจุ (ซม³) คูณด้วยความหนาแน่นของวัสดุ (กรัม/ซม³) เปรียบเทียบค่านี้กับปริมาตรโพรงแม่พิมพ์ทั้งหมดบวกกับปริมาตรของระบบทางวิ่ง

7. ตรวจสอบอัตราส่วนความจุต่อช่องว่าง ประสิทธิภาพการทำงานอยู่ระหว่าง 40 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ การทำงานต่ำกว่า 40 เปอร์เซ็นต์จะสิ้นเปลืองพลังงานของเครื่องจักร การทำงานสูงกว่า 80 เปอร์เซ็นต์มีความเสี่ยงที่จะได้ผลลัพธ์ที่ไม่สมบูรณ์เนื่องจากเวลาในการฟื้นตัวไม่เพียงพอ

การจับคู่ความจุในการฉีดกับปริมาตรของแม่พิมพ์

• ความไม่สอดคล้องกันของกำลังการผลิตที่ต่ำกว่าเกณฑ์ เกิดขึ้นเมื่อปริมาณการฉีดพลาสติกต่ำกว่าปริมาตรทั้งหมดของโพรงแม่พิมพ์และทางวิ่ง เครื่องจักรไม่สามารถเติมพลาสติกให้เต็มแม่พิมพ์ได้ ส่งผลให้ได้ชิ้นงานที่ไม่เต็มและขนาดที่ไม่สมบูรณ์

• ความไม่สอดคล้องกันของกำลังการผลิตที่เกินความจำเป็น เกิดขึ้นเมื่อปริมาณการฉีดขึ้นรูปมีมากกว่าปริมาตรของแม่พิมพ์มาก ทำให้โลหะหลอมเหลวส่วนเกินตกค้างอยู่ในกระบอกฉีดระหว่างรอบการฉีด ส่งผลให้วัสดุเสื่อมสภาพจากการสัมผัสความร้อนเป็นเวลานาน และใช้เวลาในการระบายความร้อนต่อรอบนานขึ้น

• ช่วงความจุที่เหมาะสมที่สุด เป้าหมายคือปริมาณการบรรจุแม่พิมพ์จริงที่ 40 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ของความจุการยิงที่กำหนดไว้ ช่วงนี้ให้บัฟเฟอร์การกู้คืนที่เพียงพอโดยไม่เหลือโลหะหลอมเหลวมากเกินไปในลำกล้อง

• ข้อควรพิจารณาสำหรับการรักษาหลายโพรง นำจำนวนช่องพิมพ์คูณด้วยปริมาตรของแต่ละช่องพิมพ์ บวกกับปริมาตรทั้งหมดของทางวิ่ง เพื่อกำหนดความจุในการพิมพ์ที่ต้องการต่อรอบ

เอกสารอ้างอิงการคำนวณความจุการยิง

คำถามที่พบบ่อย

ฉันจะแปลงค่าความจุช็อตที่ระบุโดย PS ให้เข้ากับวัสดุของฉันได้อย่างไร?

นำน้ำหนักการฉีดที่กำหนดโดย PS มาคูณด้วยอัตราส่วนของความหนาแน่นของวัสดุต่อ 1.05 กรัม/ซม³ สำหรับ PP ให้คูณด้วย 0.90/1.05 เท่ากับ 0.857 เครื่องที่กำหนด PS 200 กรัม จะฉีด PP ได้ 171 กรัมต่อรอบ

จะเกิดอะไรขึ้นหากปริมาตรของแม่พิมพ์เกินความจุในการฉีด?

เครื่องจักรผลิตชิ้นงานพิมพ์ที่มีขนาดสั้นและเติมเต็มช่องพิมพ์ไม่สมบูรณ์ การเพิ่มแรงดันการฉีดไม่สามารถชดเชยปริมาณวัสดุหลอมเหลวที่ไม่เพียงพอได้ วิธีแก้ปัญหาคือการใช้โครงเครื่องจักรที่ใหญ่ขึ้น หรือลดปริมาณช่องพิมพ์โดยรวมโดยการตัดช่องพิมพ์บางส่วนออกจากแบบพิมพ์

อุณหภูมิของลำกล้องปืนส่งผลต่อปริมาณกระสุนที่ยิงได้หรือไม่?

ความสามารถในการฉีดในเชิงปริมาตรยังคงที่โดยไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความสามารถในการรับน้ำหนักจะลดลงเล็กน้อยที่อุณหภูมิหลอมเหลวสูงขึ้น เนื่องจากความหนาแน่นของพอลิเมอร์ลดลงตามการขยายตัวทางความร้อน ความแตกต่างในทางปฏิบัติมีน้อยกว่า 2 เปอร์เซ็นต์ในช่วงอุณหภูมิการประมวลผลปกติ

การออกแบบสกรูมีผลต่อประสิทธิภาพการยิงอย่างไร?

ความลึกของเกลียวสกรูและอัตราส่วนการอัดจะเป็นตัวกำหนดปริมาตรการหลอมเหลวที่มีประสิทธิภาพต่อจังหวะการทำงาน สกรูอเนกประสงค์ที่มีการอัดปานกลางจะให้ปริมาณตามที่กำหนด สกรูที่มีการอัดสูงสำหรับวัสดุทางวิศวกรรมอาจให้ปริมาตรที่มีประสิทธิภาพน้อยลง 5 ถึง 10 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากช่องวัดปริมาตรที่ลึกกว่า

ฉันสามารถใช้ความจุในการยิงที่ต่ำกว่า 20 เปอร์เซ็นต์ของความจุสูงสุดที่กำหนดได้หรือไม่?

การใช้งานที่ระดับต่ำกว่า 20 เปอร์เซ็นต์ของความจุที่กำหนด จะทำให้วัสดุหลอมเหลวอยู่ในลำกล้องเป็นเวลานานเกินไป การเสื่อมสภาพของวัสดุจากการให้ความร้อนเป็นเวลานานจะทำให้เกิดการเปลี่ยนสี คุณสมบัติทางกลลดลง และอาจเกิดก๊าซขึ้นได้ การใช้งานที่เหมาะสมขั้นต่ำควรอยู่ที่ 40 เปอร์เซ็นต์ของความจุที่กำหนด

สรุป

การคำนวณความจุในการฉีดขึ้นรูปต้องใช้ข้อมูลเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกฉีด ระยะชักของสกรู และความหนาแน่นของวัสดุ โดยใช้สูตรปริมาตรที่ตรงไปตรงมา การจับคู่ความจุที่คำนวณได้กับปริมาตรของแม่พิมพ์ที่ระดับการใช้งาน 40 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ จะช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการผลิตโดยไม่มีความเสี่ยงต่อการฉีดขึ้นรูปไม่ครบหรือการเสื่อมสภาพของวัสดุ

เครื่องจักร NPC เราจัดจำหน่ายเครื่องฉีดขึ้นรูปพลาสติกที่มีความแม่นยำสูง พร้อมระบุอัตรากำลังการพ่นอย่างชัดเจนในขนาดเฟรมต่างๆ ขอใบเสนอราคาด่วนจาก NPC Machinery สำหรับน้ำหนักการพ่นและปริมาตรโพรงแม่พิมพ์ที่ต้องการ หรือติดต่อทีมวิศวกรของ NPC Machinery เพื่อขอรับการสนับสนุนด้านการออกแบบขนาดที่กำหนดเองโดยไม่เสียค่าใช้จ่าย โดยอิงตามวัสดุและข้อกำหนดของแม่พิมพ์ของคุณ