Principais componentes das máquinas de moldagem por sopro por extrusão e suas funções

1. Sistema de Extrusão: O "Coração" do Derretimento e Transporte de Materiais

• Parafuso: Como o "núcleo do núcleo" do sistema de extrusão, o parafuso é feito de aço liga de alta resistência com propriedades resistentes ao desgaste e à corrosão. Suas principais funções são: empurrar as matérias-primas plásticas do funil para a cabeça da matriz; gerar força de cisalhamento mecânica através da rotação para auxiliar o derretimento das matérias-primas; e misturar o plástico derretido uniformemente para garantir uma qualidade de plastificação estável. Os parâmetros-chave do parafuso incluem a relação comprimento-diâmetro (L/D), a relação de compressão e a estrutura da rosca. Por exemplo, uma relação comprimento-diâmetro maior pode melhorar a uniformidade de plastificação das matérias-primas, o que é adequado para processar materiais com alta viscosidade; uma relação de compressão razoável pode evitar bolhas no plástico derretido.
• Cilindro: Ele é intimamente combinado com o parafuso e fornece um espaço fechado para o derretimento e transporte de matérias-primas. A parede externa do cilindro é equipada com um aquecedor de várias seções (geralmente aquecimento elétrico), que aquece as matérias-primas passo a passo para evitar superaquecimento e decomposição local. Ao mesmo tempo, o cilindro também é equipado com um canal de água de resfriamento para ajustar a temperatura com precisão e garantir a estabilidade do processo de plastificação.
• Funil: É o dispositivo de alimentação do sistema de extrusão, usado para armazenar grânulos plásticos. O funil é geralmente equipado com um sensor de nível, que pode lembrar automaticamente quando as matérias-primas são insuficientes, garantindo a produção contínua. Algumas máquinas EBM de ponta também são equipadas com um dispositivo de pré-secagem no funil para remover a umidade das matérias-primas e evitar bolhas nos produtos.

2. Cabeça da Matriz: O "Molde" de Formação do Parison

• Funções Principais: O plástico derretido do cilindro entra na cabeça da matriz e é distribuído uniformemente através do canal de fluxo dentro da cabeça da matriz, sendo então extrudado através da folga anular entre o núcleo da matriz e a luva da matriz para formar um parison. A cabeça da matriz é equipada com um dispositivo de ajuste de espessura de parede (manual ou automático), que pode ajustar a folga entre o núcleo da matriz e a luva da matriz em tempo real para corrigir a espessura de parede irregular do parison. Por exemplo, quando a espessura da parede de um lado do parison é muito fina, o dispositivo de ajuste pode expandir a folga local para uniformizar a espessura da parede.
• Tipos de Cabeça de Matriz: As cabeças de matriz de cruzamento têm uma estrutura simples e são adequadas para máquinas EBM de pequeno e médio porte, usadas principalmente para produzir produtos de pequeno lote e multi-especificação; as cabeças de matriz helicoidais têm um design de canal de fluxo mais razoável, que pode tornar o plástico derretido mais uniformemente distribuído, e são adequadas para máquinas EBM de grande porte ou produção de produtos de alta precisão, como peças automotivas e barris químicos de parede espessa.

3. Sistema de Fechamento: O "Grampo" para Vedação e Modelagem

• Molde: É a ferramenta de formação do produto, geralmente composta por duas metades (molde macho e molde fêmea). A superfície interna do molde é processada de acordo com a forma do produto final. O molde é equipado com um canal de água de resfriamento, que pode resfriar rapidamente o plástico derretido aderido à parede interna do molde para encurtar o ciclo de produção. O material do molde é geralmente aço liga, que tem alta dureza e resistência ao desgaste para garantir o uso estável a longo prazo.
• Cilindro de Fechamento: Ele fornece energia para o fechamento e abertura do molde, geralmente acionado por pressão hidráulica ou servomotor. A força de fechamento é um parâmetro importante do sistema de fechamento. Se a força de fechamento for insuficiente, o parison pode vazar ar durante o sopro, resultando em deformação do produto; se a força de fechamento for muito grande, pode danificar o molde ou aumentar o consumo de energia. A força de fechamento precisa ser ajustada de acordo com o tamanho do molde e o material do produto.
• Trilho Guia: Ele garante o movimento suave do molde durante o fechamento e a abertura, evita o desvio do molde e garante a precisão da formação do produto.

4. Sistema de Sopro: A "Fonte de Energia" para Expansão do Parison

• Compressor de Ar e Tanque de Armazenamento de Ar: O compressor de ar comprime o ar para gerar ar de alta pressão, que é armazenado no tanque de armazenamento de ar. O tanque de armazenamento de ar pode estabilizar a pressão do ar e evitar flutuações de pressão durante o processo de sopro. Ao mesmo tempo, o tanque de armazenamento de ar é equipado com um dispositivo de filtro para remover umidade e impurezas do ar, evitando que o produto seja contaminado ou gere bolhas.
• Agulha de Ar: Ela é inserida no parison durante o processo de fechamento para soprar ar no parison. O diâmetro e a posição da agulha de ar precisam ser combinados de acordo com o tamanho do parison. Para parisons grandes, várias agulhas de ar podem ser usadas para garantir a entrada uniforme de ar.
• Válvula de Controle de Pressão e Fluxo: Controla com precisão a pressão e o fluxo do ar comprimido. A pressão do ar afeta diretamente o efeito de expansão do parison: pressão de ar muito alta pode causar que o produto fique muito fino ou até mesmo estoure; pressão de ar muito baixa pode fazer com que o parison não se expanda totalmente e se ajuste ao molde. O fluxo de ar afeta a velocidade de expansão do parison, que precisa ser ajustada de acordo com a velocidade de resfriamento do produto.

5. Sistema de Resfriamento: O "Refrigerante" para Encurtar Ciclos de Produção

• Resfriamento do Molde: Canais de água de resfriamento são dispostos dentro do molde, e água de resfriamento flui através dos canais para remover o calor do plástico derretido. A temperatura e o fluxo da água de resfriamento precisam ser controlados com precisão: temperatura muito baixa pode causar fragilidade do produto; temperatura muito alta prolongará o tempo de resfriamento e reduzirá a eficiência da produção.
• Resfriamento do Cilindro: Canais de água de resfriamento também são dispostos no cilindro, usados principalmente para controlar a temperatura do cilindro e evitar superaquecimento e decomposição de matérias-primas. Especialmente na seção de alimentação do cilindro, o resfriamento adequado pode evitar que as matérias-primas derretam antecipadamente e afetem o efeito de transporte.

6. Sistema de Controle: O "Cérebro" da Operação do Equipamento

• Controlador PLC: É o núcleo do sistema de controle, que processa os sinais de vários sensores e emite comandos de controle para o atuador (como aquecedor, motor, cilindro) para realizar o controle automático do processo de produção.
• Tela Sensível ao Toque: É a interface de interação homem-máquina, através da qual os operadores podem definir parâmetros de produção (como temperatura, velocidade do parafuso, força de fechamento, pressão do ar, etc.), monitorar o status de operação do equipamento em tempo real e visualizar avisos de falha.
• Sensor: É responsável por coletar vários parâmetros durante o processo de produção, como temperatura do cilindro, temperatura do molde, força de fechamento, pressão do ar, etc., e alimentá-los de volta ao controlador PLC para realizar o controle em malha fechada.