เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบไฮดรอลิก: การเลือก ประเภท และคำแนะนำการบำรุงรักษา

เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบไฮดรอลิกใช้น้ำมันไฮดรอลิกที่มีแรงดันในการขับเคลื่อนชุดจับยึดและชุดฉีด และเป็นอุปกรณ์การฉีดขึ้นรูปแบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลก สำหรับผู้ผลิตที่ขึ้นรูปชิ้นส่วนขนาดใหญ่ การใส่ส่วนประกอบที่เป็นโลหะ หรือการแปรรูปพลาสติกวิศวกรรมที่มีแรงกระแทกสูง เครื่องจักรไฮดรอลิกมักจะเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากมีแรงจับยึดสูงโดยมีต้นทุนการซื้อที่ต่ำกว่าการออกแบบด้วยไฟฟ้า และรักษาการผลิตต่อเนื่องที่ใช้งานหนักได้โดยไม่ยาก

คู่มือนี้จะอธิบายวิธีการทำงานของเครื่องฉีดขึ้นรูปแบบไฮดรอลิก เปรียบเทียบกับทางเลือกไฟฟ้าและไฮบริด และครอบคลุมเกณฑ์การเลือก การกำหนดค่าเครื่องจักร และแนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษาที่สำคัญที่สุดในการผลิตจริง

เครื่องฉีดขึ้นรูปไฮดรอลิกทำงานอย่างไร?

เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบไฮดรอลิกทำงานบนหลักการง่ายๆ นั่นคือ มอเตอร์ไฟฟ้าจะเปลี่ยนปั๊มไฮดรอลิกที่ส่งน้ำมันที่มีแรงดันผ่านวาล์วและท่อไปยังกระบอกสูบ และกระบอกสูบเหล่านั้นจะเคลื่อนแคลมป์แม่พิมพ์ สกรูฉีด ตัวดีดตัว และฟังก์ชันการดึงแกนใดๆ

วงจรการขึ้นรูปประกอบด้วยห้าขั้นตอน:

• การหนีบ: กระบอกหนีบไฮดรอลิกจะปิดแม่พิมพ์และยึดไว้กับแรงดันการฉีด
• การฉีด: สกรูเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเหมือนลูกสูบ และดันโพลีเมอร์หลอมเหลวจากกระบอกสูบเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์แบบปิด
• การบรรจุและการถือครอง: สกรูจะรักษาแรงกดเพื่อชดเชยการหดตัวของพลาสติกที่เกิดขึ้นในขณะที่ชิ้นส่วนเย็นตัวลง
• คูลลิ่ง: ชิ้นส่วนจะแข็งตัวในแม่พิมพ์ในขณะที่สกรูหมุนเพื่อสร้างพลาสติกในช็อตถัดไป
• การดีดออก: แคลมป์จะเปิดขึ้นและตัวดีดไฮดรอลิกจะเคลื่อนไปข้างหน้าเพื่อดันชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วออกจากช่อง

เนื่องจากหน่วยกำลังไฮดรอลิกหนึ่งชุดขับเคลื่อนฟังก์ชันเหล่านี้ทั้งหมด เครื่องจักรจึงมีกลไกที่เรียบง่ายกว่าระบบไฟฟ้าที่เทียบเท่ากัน ความเรียบง่ายดังกล่าวทำให้ราคาซื้อลดลง การวินิจฉัยข้อผิดพลาดได้ง่ายขึ้น และพฤติกรรมที่เชื่อถือได้ในสภาพโรงงานที่มีฝุ่นหรือชื้น

ไฮดรอลิกกับไฟฟ้ากับไฮบริด: ระบบขับเคลื่อนใดที่เหมาะกับการผลิตของคุณ?

เครื่องฉีดขึ้นรูปไฟฟ้าแทนที่กระบอกไฮดรอลิกด้วยเซอร์โวมอเตอร์ในแต่ละแกน ทำให้ประหยัดพลังงานได้ดีขึ้นและสามารถทำซ้ำได้สำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ เครื่องจักรไฮบริดผสมผสานชุดจับยึดไฮดรอลิกเข้ากับชุดฉีดไฟฟ้า โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างสมดุลระหว่างความเร็ว ความแม่นยำ และราคา แนวคิดการขับเคลื่อนแต่ละแบบมีราคาและประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน

ทางเลือกไม่ได้ขึ้นอยู่กับว่าไดรฟ์ตัวไหนดีกว่ากัน เป็นเรื่องเกี่ยวกับการจับคู่ระบบกับส่วนประสมผลิตภัณฑ์ของคุณ หากคุณหล่อแผงด้านนอกของยานยนต์ขนาดใหญ่หรือชิ้นส่วนที่มีส่วนที่เป็นโลหะ เครื่องจักรไฮดรอลิกจะสามารถรองรับน้ำหนักและความทนทานที่คุณต้องการในราคาที่งบประมาณโครงการของคุณยอมรับได้ หากคุณใช้ชิ้นส่วนทางการแพทย์หรืออิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคที่มีความทนทานต่ำ และต้องการต้นทุนพลังงานต่อรอบต่ำที่สุด เครื่องจักรไฟฟ้าจะปรับราคาให้สูงขึ้นได้ ในโรงงานหลายแห่ง

ไฟฟ้า Vertical Injection Molding Machine for Precision Parts เครื่องแนวตั้งแบบไฟฟ้านี้เหมาะกับการใช้งานด้านการแพทย์และอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคที่มีความทนทานสูง ระบบที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวให้การใช้พลังงานต่ำ ความแม่นยำสูง และตัวเลือกการฉีดความเร็วสูงถึง 500 มม./วินาที ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการขึ้นรูปแบบผนังบางและการขึ้นรูปแบบเม็ดมีด ดูผลิตภัณฑ์ →

เครื่องจักรแนวตั้งแบบไฟฟ้าทำหน้าที่ในส่วนที่มีความแม่นยำ ในขณะที่เครื่องจักรไฮดรอลิกจะจัดการส่วนที่เหลือของพื้นที่การผลิต

วิธีการเลือกเครื่องฉีดขึ้นรูปไฮดรอลิก

การคัดเลือกเริ่มจากน้ำหนักชิ้นงาน พื้นที่ฉาย และพฤติกรรมของเรซิน ไม่ใช่จากยี่ห้อหรือราคาปลีก พารามิเตอร์ต่อไปนี้จะกำหนดว่าเครื่องจักรที่กำหนดสามารถรันแม่พิมพ์ของคุณตามคุณภาพและรอบเวลาที่ต้องการได้หรือไม่

1. แรงหนีบ: คูณพื้นที่ฉายของชิ้นส่วน (รวมถึงรันเนอร์) ในหน่วยตารางเซนติเมตรด้วยความดันโพรง 300 ถึง 500 กก./ซม.² จากนั้นแปลงเป็นตัน เลือกเครื่องจักรที่มีพิกัดแรงจับยึดสูงกว่าการคำนวณ 10% ถึง 20%
2. ขนาดช็อต: น้ำหนักชิ้นส่วน รวมถึงระบบรันเนอร์ ควรอยู่ระหว่าง 40% ถึง 80% ของความสามารถในการยิงที่กำหนดของเครื่อง กระบอกขนาดใหญ่จะทำให้เรซินเสื่อมสภาพตามระยะเวลาการคงตัวที่ยาวนาน กระบอกปืนที่มีขนาดเล็กเกินไปทำให้เกิดการยิงระยะสั้นและน้ำหนักชิ้นส่วนที่ไม่สอดคล้องกัน
3. แรงดันและความเร็วของการฉีด: ความเร็วในการฉีดสูงช่วยขึ้นรูปชิ้นส่วนที่มีผนังบางและปรับปรุงลักษณะพื้นผิว แต่ต้องใช้แม่พิมพ์ที่มีการระบายอากาศอย่างเพียงพอและวัสดุที่ทนต่ออัตราการเฉือนสูง
4. ระยะห่างของแถบผูกและความสูงของแม่พิมพ์: มิติเหล่านี้กำหนดรอยเท้าแม่พิมพ์สูงสุดและจังหวะการเปิด วัดแม่พิมพ์ปัจจุบันของคุณและแม่พิมพ์ใดๆ ที่น่าจะถ่ายโอนไปยังเครื่องจักรก่อนที่คุณจะลงนามในข้อกำหนด
5. ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: ปั๊มไฮดรอลิกที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวปรับการไหลของน้ำมันและแรงดันให้เหมาะกับโหลดจริงของแต่ละรอบ ซึ่งช่วยลดการใช้ไฟฟ้าได้สูงสุดถึง 50% เมื่อเทียบกับปั๊มแบบแทนที่แบบคงที่รุ่นเก่า

ข้อผิดพลาดทั่วไปในการจัดซื้อจัดจ้างคือการซื้อเครื่องจักรที่ใหญ่ที่สุดที่มีอยู่เพื่อเป็นประกันความปลอดภัย เครื่องจักรที่ทำงานที่ 60% ถึง 80% ของแรงจับยึดที่กำหนดและความสามารถในการยิงจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด และยังคงมีพื้นที่เหลือสำหรับการปรับเปลี่ยนกระบวนการ

แนวตั้งหรือแนวนอน: การกำหนดค่าใดที่เหมาะกับกระบวนการของคุณ?

เครื่องฉีดขึ้นรูปไฮดรอลิกถูกสร้างขึ้นในแนวนอนและแนวตั้ง และความแตกต่างจะส่งผลต่อพื้นที่บนพื้น การเข้าถึงแม่พิมพ์ การวางเม็ดมีด และตัวเลือกระบบอัตโนมัติ

เครื่องจักรแนวนอนเป็นตัวเลือกทั่วไปสำหรับชิ้นส่วนปริมาณมากที่ไม่มีเม็ดมีด แม่พิมพ์จะเปิดในระนาบแนวนอน และชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วสามารถวางลงบนสายพานลำเลียงด้านล่างได้ อย่างไรก็ตาม สำหรับการขึ้นรูปแบบเม็ดมีด ผู้ปฏิบัติงานจะต้องเข้าถึงบริเวณแม่พิมพ์เพื่อวางเม็ดมีด ซึ่งมีความต้องการทางกายภาพและช้า

เครื่องไฮดรอลิกแนวตั้งช่วยให้แคลมป์ยูนิตอยู่ในแนวตั้ง ดังนั้นช่องเปิดของแม่พิมพ์จึงหงายขึ้น การกำหนดค่านี้มีข้อดีที่เป็นรูปธรรมสามประการสำหรับการขึ้นรูปแบบเม็ดมีด: ผู้ปฏิบัติงานสามารถใส่เม็ดมีดจากสองหรือสามด้านโดยไม่บิดเบี้ยวเข้าไปในเครื่องจักร เม็ดมีดจะยังคงอยู่ในโพรงแม่พิมพ์แทนที่จะหล่นลงมาภายใต้แรงโน้มถ่วง และขนาดของเครื่องจักรอยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของเครื่องจักรแนวนอนที่มีน้ำหนักเท่ากัน เนื่องจากคุณประโยชน์เหล่านี้ เครื่องฉีดขึ้นรูปแนวตั้ง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ และอุปกรณ์ทางการแพทย์สำหรับชิ้นส่วนที่มีส่วนประกอบที่ขึ้นรูป

เครื่องฉีดพลาสติกแนวตั้งมาตรฐานพร้อมแคลมป์แนวตั้ง เครื่องจักรแนวตั้งแบบไฮดรอลิกนี้รองรับการขึ้นรูปแบบเม็ดมีดด้วยการวางเม็ดมีดที่ง่ายดายและขนาดที่กะทัดรัด ครอบคลุมช่วงแรงจับยึดที่กว้างและเหมาะกับชิ้นส่วนยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ และทางการแพทย์ที่ต้องการความแม่นยำด้านขนาดที่แคบ ดูผลิตภัณฑ์ →

เครื่องจักรแนวตั้งมาตรฐานครอบคลุมแรงจับยึดตั้งแต่ไม่กี่ตันไปจนถึงหลายร้อยตัน และผลิตน็อต บุชชิ่ง ขั้วต่อ ขั้วต่อ และส่วนประกอบโลหะ-พลาสติกอื่นๆ ที่ขึ้นรูปด้วยเม็ดมีดที่มีข้อกำหนดด้านขนาดที่แคบได้อย่างน่าเชื่อถือ

เครื่องจักรไฮดรอลิกแบบหลายสถานีสำหรับการขึ้นรูปแบบเม็ดมีดกำลังสูง

การออกแบบแบบหลายสถานีช่วยยกระดับการกำหนดค่าแนวตั้งไปอีกขั้นด้วยการเพิ่มแผ่นรองด้านล่างแบบเลื่อนได้ ช่วยลดเวลาว่างระหว่างรอบ และช่วยให้สามารถป้อนเม็ดมีดได้อย่างต่อเนื่อง

เครื่องเลื่อนโต๊ะจะเคลื่อนแม่พิมพ์ส่วนล่างเข้าและออกจากบริเวณแคลมป์บนแท่นเลื่อนครึ่งหนึ่ง ผู้ปฏิบัติงานโหลดเม็ดมีดบนสถานีหนึ่งขณะที่เครื่องจักรกำลังขึ้นรูปในอีกสถานีหนึ่ง ดังนั้นแคลมป์จะรอเพียงการเคลื่อนไหวของโต๊ะเท่านั้น ไม่ใช่มือมนุษย์ เครื่องวางโต๊ะเลื่อนคู่จะลำเลียงแม่พิมพ์ส่วนล่าง 2 ส่วนสลับกัน และเหมาะกับการผลิตในปริมาณปานกลาง ซึ่งวงจรการขึ้นรูปสั้น แต่การวางเม็ดมีดแบบแมนนวลยังต้องใช้เวลา

เครื่องตั้งโต๊ะแบบหมุนจะยึดแม่พิมพ์ส่วนล่างหลายชิ้นไว้บนแท่นหมุน ซึ่งช่วยให้สถานีตั้งแต่ 3 แห่งขึ้นไปทำงานตามลำดับรอบๆ แคลมป์ตรงกลางได้ นี่เป็นแนวทางที่เร็วที่สุดสำหรับการขึ้นรูปแบบเม็ดมีดในปริมาณมาก และสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องรวมส่วนประกอบหลายรายการในรอบการขึ้นรูปครั้งเดียว เช่น ตัวเชื่อมต่อยานยนต์และโมดูลควบคุมอุปกรณ์

เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบแนวตั้งแบบโต๊ะหมุนสำหรับการผลิตปริมาณมาก มีโต๊ะหมุนสองหรือหลายสถานี เครื่องนี้ช่วยให้ฉีดและขนถ่ายได้พร้อมกัน เพิ่มผลผลิตสูงสุดต่อตารางเมตร และทำงานได้ดีกับระบบอัตโนมัติของหุ่นยนต์สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีการขึ้นรูปเม็ดมีดในปริมาณมาก เช่น ตัวเชื่อมต่อและโมดูลควบคุม ดูผลิตภัณฑ์ →

ไม่ว่าคุณจะเลือกเค้าโครงแบบหลายสถานีแบบใดก็ตาม คุณจะได้รับประโยชน์ในทางปฏิบัติจากการทับซ้อนกันระหว่างงานมนุษย์กับงานเครื่องจักร ซึ่งจะเพิ่มผลผลิตโดยตรงต่อตารางเมตรของพื้นที่

แนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษาที่กำหนดอายุการใช้งานของเครื่องจักร

เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบไฮดรอลิกที่ได้รับการบำรุงรักษาอย่างดีสามารถให้บริการได้เป็นเวลา 20 ปีขึ้นไป และปัจจัยในการตัดสินใจคือการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน ไม่ใช่แบรนด์ของเครื่อง ระบบไฮดรอลิกจะค่อยๆ ล้มเหลว ดังนั้นการตรวจสอบตามปกติจะทำให้คุณได้รับการแจ้งเตือนล่วงหน้าก่อนที่ปัญหาเล็กๆ น้อยๆ จะกลายเป็นการปิดระบบ

• น้ำมันไฮดรอลิก: ตรวจสอบระดับน้ำมัน อุณหภูมิ และความใสทุกวัน เปลี่ยนน้ำมันเมื่อค่ากรดหรือจำนวนอนุภาคเกินขีดจำกัดของซัพพลายเออร์น้ำมัน และอย่าผสมเกรดน้ำมันที่แตกต่างกัน
• ตัวกรอง: ทำความสะอาดหรือเปลี่ยนตัวกรองการดูดและส่งคืนตามกำหนดเวลาที่ผู้สร้างกำหนด ตัวกรองที่อุดตันทำให้เกิดโพรงอากาศ ซึ่งทำลายส่วนประกอบของปั๊ม
• ซีลและกระบอกสูบ: ตรวจสอบซีลก้านและบรรจุภัณฑ์กระบอกสูบทุกเดือน แม้แต่การรั่วไหลภายนอกเพียงเล็กน้อยก็ยังทำให้สิ้นเปลืองพลังงาน ปนเปื้อนในพื้นที่ทำงาน และทำให้ปั๊มสึกหรอเร็วขึ้นเมื่อระดับน้ำมันลดลง
• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน: รักษาออยล์คูลเลอร์ให้สะอาดอยู่เสมอ เนื่องจากระบบไฮดรอลิกจะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเฉพาะเมื่ออุณหภูมิน้ำมันอยู่ระหว่าง 40°C ถึง 55°C
• การจัดตำแหน่งปั๊มและมอเตอร์: การวางแนวไม่ตรงทำให้เกิดการสั่นสะเทือน เสียงรบกวน และความล้มเหลวของตลับลูกปืนก่อนเวลาอันควรทั้งในมอเตอร์และปั๊ม

สำหรับเกรดน้ำมันเฉพาะ ช่วงตัวกรอง และค่าแรงบิด โปรดปรึกษาจากผู้ผลิต คำถามที่พบบ่อย ส่วนหรือคู่มือการใช้งานที่มาพร้อมกับเครื่อง

คำถามที่พบบ่อย

เครื่องฉีดขึ้นรูปไฮดรอลิกมีอายุการใช้งานนานแค่ไหน?

ด้วยการจัดการน้ำมันที่เหมาะสม การเปลี่ยนซีลเป็นประจำ และการซ่อมแซมตามกำหนดเวลา เครื่องขึ้นรูปไฮดรอลิกจำนวนมากจึงอยู่ในการผลิตเป็นเวลา 20 ถึง 30 ปี การยกเครื่องเครื่องจักรไฮดรอลิกมักจะมีราคาถูกกว่าการเปลี่ยนใหม่ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องจักรไฮดรอลิกที่ได้รับการบำรุงรักษาอย่างดีจึงยังคงแข่งขันได้ในตลาดรอง

เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบไฮดรอลิกราคาถูกกว่าเครื่องไฟฟ้าหรือไม่?

ใช่. โดยทั่วไปราคาซื้อเริ่มแรกของเครื่องจักรไฮดรอลิกจะต่ำกว่าเครื่องจักรไฟฟ้าที่เทียบเท่ากันประมาณ 20% ถึง 30% และมีอะไหล่จำหน่ายทั่วไปในราคาที่ต่ำกว่า ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของสามารถเทียบเคียงได้ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เนื่องจากเครื่องจักรไฟฟ้าใช้พลังงานน้อยกว่าและข้ามการบำรุงรักษาที่เกี่ยวข้องกับน้ำมัน ดังนั้นให้คำนวณทั้งราคาซื้อและต้นทุนการดำเนินงานสำหรับปริมาณการผลิตที่คาดหวังของคุณ

เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบเซอร์โว-ไฮดรอลิกคืออะไร?

เครื่องจักรเซอร์โวไฮดรอลิกใช้เซอร์โวมอเตอร์เพื่อขับเคลื่อนปั๊มไฮดรอลิกเฉพาะเมื่อเครื่องจักรต้องการแรงดันและการไหลเท่านั้น เนื่องจากเอาท์พุตของปั๊มตรงกับข้อกำหนดของวงจรแบบเรียลไทม์ การใช้พลังงานจึงลดลงมากถึง 50% เมื่อเทียบกับเครื่องปั๊มแบบอยู่กับที่รุ่นเก่า ในขณะที่แรงจับยึดและความสามารถในการฉีดของระบบไฮดรอลิกแบบเดิมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

เมื่อใดที่ฉันควรเลือกเครื่องไฮดรอลิกแนวตั้งแทนเครื่องแนวนอน

เลือกเครื่องจักรแนวตั้งเมื่อชิ้นส่วนต้องการการขึ้นรูปแบบแทรก เมื่อชุดแม่พิมพ์มีน้ำหนักมากและได้ประโยชน์จากการปิดโดยใช้แรงโน้มถ่วง หรือเมื่อพื้นที่พื้นมีจำกัด เครื่องจักรแนวตั้งยังทำให้การโหลดเม็ดมีดอัตโนมัติทำได้ง่ายขึ้น เนื่องจากพื้นที่ทำงานสามารถเข้าถึงได้จากสามด้าน และแท่นด้านล่างสามารถรวมเข้ากับระบบการจัดการที่ป้อนด้วยสายพานลำเลียง