Ruiskuvaluprosessi sisältää pääasiassa pehmityksen, muotin sulkemisen, korkeapainemuottien kiinnityksen,{0}}injektio, paineenpito, jäähdytys ja muotoilu sekä muotin avaaminen ja tuotteen poistaminen, kuten kuvassa 1-8. Yllä oleva prosessi toistetaan syklisesti, kuten kuvassa 1-9 on esitetty, jolloin ruiskupuristusvalmistus voi jatkua jatkuvasti.
Yllä olevan prosessin päävaiheet sisältävät seuraavat:
Muovin plastisointi (sulatus)
Pehmittämisellä tarkoitetaan valmisteluprosessia ennen muovausta, ja sen päävaatimukset ovat: muovin kuumennus vakaaseen lämpötilaan; lämpötilan ja komponenttien on oltava tasaisia ja kyettävä tuottamaan riittävästi sulatetta riittävällä määrällä tietyn ajan kuluessa; muovia on säädettävä alimmassa lämpötilassa.
Kun ruuvi on esi-pehmittävässä tilassa, edestakaisen-ja-kiertämisen jälkeen muovimateriaalia puristuu vähitellen ulos ruuvin takaosasta, ja tämä kerääntymä kerääntyy ruuvin etuosassa olevaan tilaan muodostaen sulatetta, joka muodostaa paineen takaiskuventtiiliä vasten. Tätä painetta kutsutaan vastapaineeksi. Ruuvin pyörimisen aikana se on sopivan työpaineen tai puristusvoiman alaisena pyörimään taaksepäin, ja pyöriminen jatkuu, kunnes mitattu ruuvin ohjausisku pysähtyy. Tätä prosessia kutsutaan mittaamiseksi tai kvantifioimiseksi.
Lämpöhistorian eri polkujen aiheuttamien erilaisten pehmitysasteiden vuoksi materiaaleilla on myös kolme aggregaatiotilaa: kiinteä luonnollinen aggregaatiotila, viskoosi virtaus ja puolikiinteä tila sekä sulatila. Ruuvia vastaavasti se on jaettu kiinteään kuljetusosaan, puristusosaan ja annosteluosaan. Materiaali imeytyy ja siirtää lämpöä johtumisen kautta syöttöprosessin aikana. Tässä vaiheessa ruuvin päävaikutus on välitystoiminto. Materiaalin lämpö tulee pääasiassa piipun kuumenemisesta ja ruuvin pyörimisen tuottamasta lämmöstä, mikä voi lyhentää muovausjaksoa ja lisätä ruuvin nopeutta laadun parantamiseksi.
Muottipesän täyttö
Kun muovi on kuumennettu, paineistettu, pehmitetty ja virtaa ruiskupuristuskoneen tynnyrissä, ruuvi ruiskuttaa sulan muottipesään ruiskutusjärjestelmän läpi. Tätä prosessia kutsutaan muotin täyttämiseksi.
Täyttöprosessi on jaettu kolmeen vaiheeseen: virtausvaihe, paineenpitovaihe ja muotin ontelon avaaminen. Kun muotin täyttö alkaa, saavutetaan aika muotin ontelon avaamisesta noin 95 % täyttöön. Sen jälkeen täytön aikana saattaa ilmetä ongelmia ja tuotannon tehokkuus voi olla alhainen. Todellisissa tilanteissa voi kuitenkin ilmetä vikoja, kun muovausolosuhteet eivät ole sopivia.
① Liian nopea nopeus, ennenaikainen leikkausoheneminen. Kun muovi leikataan ja muuttuu nopean käytön seurauksena, se on putkimaisessa muodossa tynnyrin pohjaolosuhteissa. Koska nesteen virtausvastus on alhainen, paikallinen viskositeetti kasvaa adheesion vaikutuksesta, mikä voi aiheuttaa sulamisasteen ja lämpötilan muuttumisen. Siksi virtauksensäätövaiheessa täyttö suoritetaan suhteellisen alhaisessa paineessa ontelossa. Lisäksi virtauksensäätövaiheessa suuren -nopean täytön takia sulatteen leikkausvastus pienenee merkittävästi odotetulla kirkkaalla alueella, kun taas jäähdytysvaikutuksen vaikutus on epäselvä ja jäähdytyksen käyttöaste on epäselvä. Tämä on nopean käytön-haitta.
② Liian hidas nopeus, riittämätön lämpö aiheuttaa riittämättömän nopeudensäädön. Kun nopeus on liian hidas, tynnyrin tarttuvuus on suurempi, virtausvastus on suurempi ja virtauspaine suurempi. Sulan muovin ja muotin välisen pitkän kosketusajan vuoksi virtaus hidastuu, lämpö haihtuu nopeammin ja näyttää riittämättömältä, lämmön haihtumista on voimakasta ja se näkyy jäätyneenä kerroksena, yhdistettynä useiden viskoosisten virtauskerrosten kerrosten kiinnittymiseen, jähmettymiskerros paksunee, mikä lisää viskoosin kerroksen vastusta ja virtausvastusta.
Paineen pitäminen
Pitopainevaiheen tarkoituksena on jatkuvasti kohdistaa painetta sulaan muoviin ruuvin avulla tiivistäen sulaa ja lisäämällä muovin tiheyttä sen kutistumisen kompensoimiseksi. Pitopainevaiheessa vastapaine on korkea, koska muottipesä on jo täytetty sulalla muovilla. Tämän tiivistysprosessin aikana ruiskupuristuskoneen ruuvi voi liikkua eteenpäin vain hitaasti ja hieman, ja muovin virtausnopeus on myös suhteellisen hidas; tätä virtausta kutsutaan pitopainevirtaukseksi. Koska sula muovi jähmettyy nopeasti johtuen muotin ontelon seinämien jäähtymisestä pitopainevaiheen aikana, myös sulan viskositeetti kasvaa nopeasti, mikä johtaa merkittävään resistanssiin muotin ontelossa. Paineen pitämisen myöhemmissä vaiheissa sulan muovin tiheys jatkaa kasvuaan ja muoviosa muotoutuu vähitellen. Pitopainevaihe jatkuu, kunnes portti jähmettyy ja tiivistyy, jolloin muotin ontelon paine saavuttaa korkeimman arvonsa.
Pitopainevaiheessa muovilla on suhteellisen korkeasta paineesta johtuen osittain kokoonpuristuvia ominaisuuksia. Korkeamman paineen alueilla muovi on tiheämpää; alueilla, joissa paine on pienempi, muovi on huokoisempaa ja vähemmän tiheää. Siksi tiheysjakauma muuttuu sijainnin ja ajan mukaan. Pitopaineprosessin aikana muovinen virtausnopeus on erittäin alhainen, eikä virtaus enää näytä hallitsevaa roolia; paineesta tulee tärkein paineenpitoprosessiin vaikuttava tekijä. Pitopaineprosessin aikana muovi on täyttänyt muotin ontelon ja vähitellen jähmettyvä sula toimii paineen väliaineena. Muotin ontelossa oleva paine välittyy muovin kautta muotin ontelon seinämän pintaan ja muotilla on taipumus avautua, joten muotin puristamiseen tarvitaan riittävä puristusvoima. Normaaleissa olosuhteissa paisuntavoima avaa hieman muotin, mikä auttaa muotin ilmaamisessa; jos paisuntavoima on kuitenkin liian suuri, on helppo aiheuttaa purseet, ylivuoto tai jopa avata muotti. Siksi ruiskupuristuskonetta valittaessa tulee valita ruiskupuristuskone, jolla on riittävän suuri puristusvoima, jotta estetään positiivinen laajeneminen ja pidetään paineen tehokkaasti.
Jäähdytys ja muotoilu
Ruiskuvalumuotteissa jäähdytysjärjestelmän suunnittelu on erittäin tärkeää. Tämä johtuu siitä, että valettu muovituote voidaan estää ulkoisen voiman aiheuttamasta muodonmuutoksesta irrotuksen jälkeen vain, jos se jäähdytetään ja jähmettyy tiettyyn jäykkyyteen. Koska jäähdytysaika on noin 70–80 % koko muovausjaksosta, hyvin suunniteltu jäähdytysjärjestelmä voi lyhentää muovausaikaa merkittävästi, parantaa ruiskupuristuksen tuottavuutta ja alentaa kustannuksia. Huonosti suunniteltu jäähdytysjärjestelmä pidentää muovausaikaa ja lisää kustannuksia; Epätasainen jäähdytys voi edelleen aiheuttaa muovituotteiden vääntymistä ja muodonmuutoksia.
Kokeiden mukaan muottiin tulevan sulan lämpö haihtuu karkeasti kahdessa osassa: 5 % lämmöstä siirtyy ilmakehään säteilyn ja konvektion kautta ja loput 95 % johdetaan sulasta muottiin. Muotin sisällä jäähdytysvesiputkien ansiosta lämpö siirtyy muotin ontelossa olevasta muovista lämmön johtumisen kautta jäähdytysvesiputkiin, minkä jälkeen jäähdytysneste siirtää lämpöä pois lämpökonvektion kautta. Pieni määrä lämpöä, jota jäähdytysvesi ei kuljeta pois, kulkee edelleen muotin sisällä, kunnes se haihtuu ilmaan joutuessaan kosketuksiin ulkoympäristön kanssa.
Ruiskuvalujakso koostuu muotin sulkemisajasta, sulatteen täyttöajasta, paineen pitoajasta, jäähdytysajasta ja muotin purkamisajasta. Jäähdytysajan osuus on suurin, noin 70–80 %. Siksi jäähdytysaika vaikuttaa suoraan muovituotteiden muovausjakson pituuteen ja tuotantomäärään. Irrotusvaiheessa muovituotteen lämpötila tulee jäähdyttää sen lämpövääristymälämpötilan alapuolelle, jotta vältetään jäännösjännityksen aiheuttama relaksaatio tai purkuvoimien aiheuttama vääntyminen ja muodonmuutos.
Muoviosien purkaminen
Muoviosien purkaminen on ruiskupuristussyklin viimeinen vaihe eli muoviosan poistaminen muotista käsin tai mekaanisesti. Vaikka muoviosa on kylmäkovetettu,{1}}muotista purkaminen vaikuttaa edelleen merkittävästi sen laatuun. Väärät irrotusmenetelmät voivat johtaa muoviosien epätasaiseen jännitykseen purkamisen aikana, mikä aiheuttaa vääntymistä, muodonmuutoksia ja muita vikoja irrotuksen aikana. On olemassa kaksi pääasiallista irrotusmenetelmää: ejektoritapin irrotus ja irrotuslevyn purkaminen. Muotia suunniteltaessa tulee valita sopiva irrotusmenetelmä tuotteen rakenteellisten ominaisuuksien perusteella muoviosan laadun varmistamiseksi.