Come scegliere uno stampaggio a iniezione di plastica: tonnellaggio, tipologie e guida all'acquisto

Uno stampatore ad iniezione di materie plastiche viene scelto in base al pezzo che deve produrre, non in base al numero riportato sul preventivo. Quando uno stampo per preforme in PET da 32 cavità, un contenitore a parete sottile da 900 ml o una cassa logistica da 12 kg devono mantenere un tempo di ciclo fisso e un tasso di scarto fisso per anni, la domanda utile smette di essere "quanto costa questa macchina" e diventa "cosa contiene questa macchina".

Innanzitutto la risposta breve: vincola la classe della macchina e la forza di bloccaggio alla geometria del pezzo, quindi decidi l'architettura di azionamento e infine confronta il prezzo. Gli acquirenti che annullano l'ordine di solito pagano la differenza in termini di tasso di scarto, tempo di ciclo o macchina che fisicamente non può sostenere lo stampo che già possiedono.

Cosa copre lo "stampaggio a iniezione di plastica".

La frase è usata per due cose diverse e mescolarle fa sprecare settimane:

• La macchina - una macchina per lo stampaggio ad iniezione a vite alternativa che fonde, inietta, trattiene ed espelle. La maggior parte delle ricerche tecniche significa questo.
• L'azienda - uno stampatore personalizzato che gestisce tali macchine per conto del proprietario del marchio.

Se stai attrezzando una fabbrica, stai acquistando la prima. Se stai esternalizzando la produzione, stai controllando il secondo, ma hai comunque bisogno del suo elenco di macchine, perché il tonnellaggio, la dimensione della stampata e il ciclo di asciugatura decidono se quell'officina può quotare il tuo pezzo.

Qualunque sia la marca, la macchina è composta da quattro sottosistemi: l'unità di chiusura (piastre, colonne, bloccaggio a ginocchiera o a due piastre), l'unità di iniezione (tramoggia, vite e cilindro, ugello), il sistema di azionamento (pompa fissa, pompa variabile, servo, ibrida o completamente elettrica) e il sistema di controllo che sequenzia temperatura, pressione e posizione.

Figura 1: i quattro sottosistemi di uno stampaggio a iniezione di materie plastiche, mostrati in vista isometrica semplificata.

Abbina prima la classe macchina alla parte

Due stabilimenti possono ordinare la stessa macchina da 250 tonnellate e ottenere risultati completamente diversi, perché la forza di chiusura è solo una delle quattro specifiche che determinano l'adattamento. Gli altri tre sono il peso del getto, la spaziatura tra le colonne e il tempo del ciclo di asciugatura.

Leggere la tabella dal pezzo alla macchina. Le quotazioni reali spesso vanno all'indietro, partendo da qualunque tonnellaggio si trovi in ​​magazzino. Chiedi al fornitore di mappare il tuo disegno, il numero di cavità e il materiale su un modello specifico e di spiegare quale specifica escludeva l'alternativa.

Clamp Force è il primo filtro in qualsiasi lista

La forza di serraggio mantiene lo stampo chiuso contro la pressione della cavità che tenta di separarlo. Il metodo di lavoro prevede l'area proiettata moltiplicata per la pressione della cavità, più un margine di sicurezza per le geometrie soggette a flash e i gradi a bassa viscosità. Ecco perché un coperchio piatto e un secchio profondo con la stessa superficie possono trovarsi a 200 tonnellate di distanza l'uno dall'altro.

Una volta fissata la forza di serraggio, tre numeri eliminano rapidamente i modelli:

1. Peso del colpo - la parte più il canale normalmente si trova all'interno di circa il 20-80% della capacità massima di iniezione, quindi la vite ha un tempo di permanenza sufficiente per plastificare la massa fusa senza degradarla.
2. Spaziatura delle colonne e dimensioni della piastra - uno stampo che non si adatta fisicamente non può essere bloccato, qualunque sia il tonnellaggio.
3. Tempo del ciclo di asciugatura - il pavimento sotto il ciclo. Se il ciclo a secco più l’iniezione più il raffreddamento supera l’obiettivo, la macchina non è adatta al lavoro.

Figura 2: forza di bloccaggio superiore per serie di macchine, in base alle designazioni dei modelli pubblicati.

La portata è importante perché una parte della famiglia raramente rimane sola. Uno stabilimento che inizia con le casse aggiunge i secchi, poi i tappi, poi una parte tecnica con una fascia di tolleranza più stretta. Un catalogo che copre da circa 98 a 3.300 tonnellate all'interno di un ecosistema di pezzi di ricambio e servizi evita un secondo rapporto con il fornitore in un secondo momento.

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L'architettura dell'azionamento decide la bolletta elettrica

Due macchine con la stessa forza di serraggio possono differire notevolmente nell'assorbimento di energia, perché un sistema di azionamento consuma solo ciò di cui il ciclo ha bisogno oppure no. Una macchina a pompa fissa fa funzionare la pompa in modo continuo a velocità. Una macchina idraulica servocomandata adatta la produzione alla domanda. Una macchina ibrida accoppia un sistema servoidraulico con un asse di iniezione elettrico, mentre una macchina completamente elettrica rimuove completamente l'idraulica dagli assi di iniezione e di bloccaggio.

I risparmi riportati dall'impianto idraulico servocomandato rispetto alle macchine a pompa fissa variano in base al ciclo, allo stampo e al carico di raffreddamento, quindi trattate ogni singola percentuale con sospetto. Richiedi una prova sub-misurata sul tuo stampo e sul tuo ciclo prima di firmare.

Figura 3: aiuto all'orientamento per i tipi di azionamento, non sostitutivo della scheda tecnica.

In pratica: le macchine completamente elettriche e ibride guadagnano il loro premio nei lavori di piccolo e medio tonnellaggio dove dominano ripetibilità ed energia. Le macchine servoidrauliche rimangono il compromesso più ampio in termini di dimensioni dei pezzi e i design a due piastre prendono il sopravvento quando le parti, gli stampi e il tonnellaggio diventano grandi.

Quando il tempo ciclo è il prodotto: macchine ad alta velocità

Gli imballaggi a pareti sottili rappresentano il caso più evidente in cui è la classe della macchina, e non il tonnellaggio, a determinare la redditività. Le pareti inferiori a circa 1 mm si congelano in frazioni di secondo, quindi la fusione deve arrivare prima che il cancello si chiuda. Ciò richiede velocità di iniezione e risposta alla pressione elevate, un accumulatore o un asse di servoiniezione, una vite con il giusto rapporto di compressione e una struttura di bloccaggio sufficientemente rigida da resistere ai picchi di pressione.

Una macchina generica può essere spinta per far funzionare uno stampo di questo tipo, ma il ciclo si allunga, il tasso di scarto aumenta e lo stampo si usura più velocemente. Per imballaggi e contenitori a pareti sottili , la classe ad alta velocità esiste proprio per mantenere la bicicletta all'interno della finestra.

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Il tempo ciclo è anche il motivo per cui le macchine ad alta velocità vengono solitamente acquistate in gruppi: una macchina imposta la produzione della linea e le altre la seguono.

Le preforme in PET e i raccordi in PVC sono classi di macchine a sé stanti

Le preforme in PET vengono giudicate in base al contenuto di acetaldeide, alla perdita di viscosità intrinseca e alla distribuzione dello spessore delle pareti, elementi per cui una vite per uso generale non è progettata. Una macchina dedicata al PET utilizza una geometria della vite a basso taglio, un tempo di permanenza breve e una ripetibilità di iniezione sufficientemente elevata da contenere un canale caldo da 24 a 96 cavità.

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Il PVC è il problema opposto. Il materiale rilascia acido cloridrico se si surriscalda o rimane troppo a lungo nel cilindro, quindi le macchine in PVC utilizzano una metallurgia a vite e cilindro resistente alla corrosione, una zonatura della temperatura più rigorosa e un percorso del flusso senza angoli morti. L'utilizzo del PVC su una macchina standard riduce la durata dell'hardware e produce un flusso di scarti difficile da riutilizzare.

Cosa verificare prima di approvare l'ordine di acquisto

La maggior parte delle controversie dopo la consegna risalgono a specifiche che non sono mai state scritte e tanto meno misurate. Analizza questo elenco con il fornitore:

1. Il peso della stampata e il rapporto di compressione della vite corrispondono allo stampo reale, non alla brochure.
2. Spaziatura delle colonne, dimensioni della piastra e schema di montaggio dello stampo verificati rispetto al disegno dello stampo.
3. Ciclo di asciugatura misurato con lo stampo montato e il robot di estrazione nel circuito.
4. Consumo energetico verificato con un sottocontatore sul proprio ciclo.
5. Marchi di componenti idraulici, servo e di controllo confermati per iscritto.
6. Elenco dei pezzi di ricambio, tempi di consegna e tempi di risposta del servizio regionale concordati nel contratto.
7. L'ambito della garanzia copre vite, cilindro e servoazionamento, non solo il telaio.
8. Installazione, messa in servizio e formazione degli operatori inclusi o valutati separatamente.

Per una versione commerciale più lunga di questo elenco, vedere le note del sito sul file punti chiave per l'acquisto di una macchina per lo stampaggio a iniezione .

Il prezzo di acquisto è una riga in un budget quinquennale

Il prezzo della macchina è solitamente la metà più piccola di una cella di stampaggio una volta contati lo stampo, l'automazione, l'installazione, l'energia, i ricambi e i tempi di fermo. Una macchina più economica ma più lenta di due secondi su un ciclo di 15 secondi perde la differenza entro pochi mesi di produzione su tre turni.

• Energia per chilogrammo di parti buone, misurata anziché quotata
• Tasso di scarto durante l'avvio, i cambi di colore e i cambi di materiale
• Tempo medio tra guasti idraulici, elettrici e di controllo
• Tempi di consegna dei pezzi di ricambio, perché un'attesa di due settimane per un servoazionamento equivale a due settimane di perdita di produzione
• Valore di rivendita o permuta quando la linea di prodotti cambia

Acquistare solo in base al prezzo è difendibile per un prodotto a breve termine e a bassa tolleranza. Per qualsiasi azienda che opera su tre turni in cinque anni, l'architettura di azionamento e la rete di assistenza contano più della fattura.

Domande frequenti