Metoden för termoplastisk formsprutning är att smälta plastmaterialet och sedan injicera det i filmhålan. När den smälta plasten har kommit in i formen formas den till en viss form i enlighet med formkaviteten.
Den resulterande formen är ofta slutprodukten, och ingen ytterligare bearbetning krävs innan installation eller användning som slutprodukt. Många detaljer, till exempel upphöjda delar. Revben och gängor kan formas i ett enda steg med formsprutning.
En formsprutningsmaskin har två grundläggande komponenter: en injektionsanordning och en formklämmanordning för att smälta och mata plast i en form. Formens fastspänningsanordnings funktion är: (1) göra formen stängd under förutsättningen att bära injektionstrycket; (2) ta ut produkten.
Injektionsanordningen smälter plasten innan den injiceras i formen och styr sedan trycket och hastigheten för att injicera smältan i formen. Det finns för närvarande två konstruktioner av injektionsanordningar: skruvförplastisatorer eller tvåstegsanordningar och fram- och återgående skruvar. Skruvförmjukningsmedlet använder den förmjukade skruven (första steget) för att skicka smält plast till injektionsstången (andra steget).
Fördelarna med skruvförplastisatorer är konstant smältmassa, högt tryck och hög hastighet och exakt kontroll av injektionsvolymen (med hjälp av mekaniska tryckanordningar i båda ändarna av kolvslaget). Dessa styrkor är exakt vad som behövs för transparenta, tunnväggiga produkter och höga produktionshastigheter. Nackdelar inkluderar ojämn uppehållstid (orsakar materialnedbrytning), högre utrustningskostnader och underhållskostnader.
Den vanligaste fram- och återgående skruvinsprutningsanordningen kräver inte en kolv för att smälta och injicera plasten. Den pulverformiga eller granulära plasten i tratten smälts och skickas till skruvens främre ände genom den roterande skruven. Plastvätskan strömmar genom skruvens framsida och ackumuleras framför skruven. Anhopningen av smält plast framför skruven skjuter skruven på baksidan av injektionsanordningen. Skruvens rotation, ansamlingen av det smälta materialet och rörelsen bakifrån fortsätter tills en viss injektionsvolym bildas. I nästa utrustnings arbetscykel är skruvspetsen stängd för att förhindra att materialet återgår längs skruven. Funktionen hos skruvspetsen och matningsskruven är som injektionskolven, som pressar plasten i formen.
Fördelarna med fram- och återgående skruvar inkluderar reducerad plast uppehållstid, självrengörande skruvar och skruvspetsar. Dessa fördelar är viktiga vid bearbetning av värmekänsliga material och när de färgade råvarorna eller hartsvarianterna byts och skruven och trumman rengörs.
De för närvarande allmänt använda spännanordningskonstruktionerna inkluderar: växelarmens spännanordning, hydraulisk klämanordning och hydraulisk-mekanisk klämanordning. Växelspaken är lämplig för utrustning med liten tonnage med tanke på dess låga kostnad under tillverkningen. Dess funktioner inkluderar höga mekaniska fördelar med spärroperationer, inbyggd mögelklämningsenheter, långsam formskada och snabb formklämningsoperationer.
Formspänncylindern skjuter den horisontella toppplattan framåt, sträcker sig armbågen och förflyttar tryckplattan framåt. När spännanordningen är stängd reduceras de mekaniska fördelarna och plattan flyttas snabbt. När tryckplattan når formens stängda läge ändras armbågen från hög hastighet till låg mekanisk fördel till låg hastighet till hög mekanisk fördel. Låg hastighet är nyckeln till att skydda formen, och stora mekaniska fördelar behövs för att bilda en stor tonnage. När ribborna är helt utsträckta är hydraultrycket inte längre nödvändigt för att bibehålla tonnaget. För att öppna formklämmanordningen appliceras hydrauliskt tryck på motsatt sida av formklämman och för att förhindra att den gjutna produkten skadas öppnas formen långsamt. Genom förflyttningen av hela armbågskopplingsanordningen och rörelsen av plattanordningen längs dragstången (flyttas till formens stängningsläge innan armbågskopplingsanordningen är helt utsträckt) justeras klämanordningen för att anpassa sig till olika formhöjder. Fördelarna med spännanordningen för växelspaken inkluderar: snabb klämfunktion, reducerad energiförbrukning och lägre utrustningskostnader. Nackdelen är att den är mer komplicerad än den hydrauliska formspännformen och att anslutningsstift och bussningar måste repareras ofta. Utvecklingen av armbågsdesign har dock minskat underhållet av armbågsspännanordningen. Denna utveckling inkluderar oljefria bussningar, vilket kraftigt har minskat obligatorisk smörjning.
En av utvecklingen är att alla motorer använder den befintliga tekniken för kulskruvmaskin och avancerade AC-servomotorer för att ersätta hydrauliska kraftenheter. Dessa motorer ger endast den kraft som krävs för att utföra maskinens funktioner, och de minskar kraftigt den totala energiförbrukningen för varje produkt.
Hydraulisk klämanordning används ofta i 150-1000t utrustning, och de flesta används i 250-700t utrustning. Med hjälp av boosterröret (eller extern oljecylinder) för att stänga formen snabbt blir resultatet av en stor mängd olja på ett litet område mycket snabbt. Den förutbestämda vätskan pumpas från den höga reservoaren till baksidan av huvudkolven genom tyngdkraften. Innan de två formhalvorna är i kontakt, bör formen vara i låghastighets- och lågtrycksskyddstillstånd, vilket förhindrar skador orsakade av främmande föremål, flashover eller produkter som inte tagits ut under den föregående cykeln. När formen är stängd stänger förfyllningsvätskan utloppet till förbehållaren. Klämkraften för tonnage alstras på baksidan av huvudkolven. Efter denna injektionscykel öppnas den förfyllda vätskan, vilket uppmanar formklämman att gradvis öppna formklaffen. På kort avstånd accelererar klämanordningen till en snabb öppningshastighet.
Hydraulisk klämanordning ger flexibilitet för installation och drift av utrustningen. Eftersom massor av klämkraft kan alstras vid vilken som helst del av klämslaget, så länge läget justeras till det läge som motsvarar kontakten mellan de två halva halvorna genom styrningen av utrustningen, kan formen anslutas. Den hydrauliska mekaniska klämanordningen kombinerar funktionerna hos både mekanisk och hydraulisk för att förflytta klämanordningen och orsaka en tonnivåspännkraft. Den hydrauliska maskindesignen begränsas av flödeshastigheten för förfyllningsrummet, som används för att göra formklämman, allt från cirka 1000 ton till större. Spännanordningens hastighet begränsas av fluidflödet som regleras av den förfyllda vätskan. Den hydrauliska mekaniska konstruktionen inkluderar följande enheter: den hydraulcylinder som används för att flytta den rörliga plattan till de två halvorna av formen, som är nära varandra; (2) en mekanisk låsplatta som förhindrar att den stora tonnage-spännkraften rör sig bakåt; 3) Hydraulcylinder med kort takt som används för att flytta formens sista avstånd till stängt tillstånd och generera klämkraften.
Maskinens styrdel samordnar alla maskinens funktioner. Det har gått vidare för att anta flera datorkontrollsystem. För att matcha den nya styrenheten har maskinens hydrauliska del också förbättrats. Proportionella ventiler med servostyrning och motsvarande förstärkningsanordningar ökar flexibiliteten och noggrannheten, samtidigt som maskinens svarstid reduceras. Mikrodatorstyrningssystem och servoproportionell hydraulisk anordning ger dynamiskt svar för att fullfölja ett riktigt slutet system. System med slutna kretsar justerar maskinen för att kompensera för förändringar i oljetemperatur, råmaterialets viskositet och maskinvariabler. Kontroller på hög nivå finns också på hjälputrustning. (Torktumlare, kylanordning och styrenhet för formtemperatur), och gör att alla maskiner och utrustningar justeras och övervakas av CRT och LCD. Olika maskiner anslutna till värddatorn tillhandahåller övergripande verkstadsövervakning och produktionsplanering, och SPC tillhandahåller realtidsövervakning på maskinen eller värddatorn.
Viktiga faktorer vid plastbearbetning inkluderar: temperatur, konsistens, färgämnesfördelning och smältdensitet. Både den ledande värmen som genereras av trumtemperaturen och den mekaniska värmen som genereras genom skruvrotationen hjälper till att bearbeta smältning av hög kvalitet. Det vanligaste fallet är att det mesta av energin som används för att smälta plasten erhålls genom att vrida skruven.
När skruven roterar inträffar blandning mellan gängorna, och ytan på plastpelletsen smältplastiseras. När materialet fortskrider längs skruven upprepas blandning och skjuvning tills plasten är helt smält.
