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¿Por qué las máquinas de moldeo por inyección tienen diferentes tonelajes?

La ciencia de la máquina de moldeo por inyección Tonnage: la cuenca entre un pequeño tonelaje y un gran tonelaje

En el campo del moldeo por inyección de plástico, el "tonelaje" de una máquina de moldeo por inyección determina directamente su límite de capacidad. El tonelaje no se refiere al peso de toda la máquina, sino al tamaño de su fuerza de sujeción , medido en toneladas (t). Este parámetro representa la fuerza de cierre máxima que puede ejercer el sistema de sujeción de la máquina de moldeo por inyección, que se utiliza para resistir la enorme presión de expansión generada cuando se inyecta el plástico fundido en el molde. Si la fuerza de sujeción es insuficiente, el molde se abrirá, lo que resulta en rebabas flash; y el tonelaje excesivo causará desperdicio de energía y pérdida de equipo.

El cálculo de la fuerza de sujeción sigue la fórmula del núcleo:

Fuerza de sujeción (t) = área de proyección del producto (cm²) × presión de moho (kg /cm²) × factor de seguridad / 1000

La presión del molde depende de las propiedades del material:

Plastics ordinarios (como PP, PE): 250-350 kg/cm²

Ingeniería de plásticos (como PC, Nylon): 350-500 kg/cm²

El factor de seguridad suele ser 1.1-1.2.

1. Las diferencias centrales entre las máquinas de moldeo por inyección de diferentes tonelajes

Las máquinas de moldeo por inyección se pueden dividir en cuatro categorías según Tonnage, que tienen diferencias significativas en la estructura mecánica, escenarios de aplicación y requisitos técnicos:

（1） Máquina pequeña (30-100 toneladas)

Características estructurales: En su mayoría de diseño vertical o angular, principalmente una unidad totalmente eléctrica, huella pequeña

Volumen de inyección: Por lo general, ≤200 gramos (basados en PE)

Aplicaciones típicas:

Conectores electrónicos (interfaz USB, bandeja de tarjeta SIM)

Engranajes de precisión (relojes, piezas de micro motor)

Equipo médico (agujas de jeringa, tubos de ensayo)

Ventajas: Alta precisión (error de repetición ± 0.01 mm), ahorro de energía (60% menos de potencia que las prensas hidráulicas), sin contaminación del aceite

（2） Máquina de tamaño mediano (150-500 toneladas)

Máquina principal: accionamiento híbrido hidráulico o hidráulico-eléctrico, estructura horizontal

Volumen de inyección: 300-2000 gramos

Escenarios de aplicación:

Vivienda de electrodomésticos (olla de arroz, alojamiento de aspiradora)

Necesidades diarias (lavabo, silla, juguete)

Piezas interiores automotrices (marco del tablero, manija de la puerta)

Lo más destacado técnico: Se puede equipar con un sistema de moldeo por inyección multicolor (como el doble disparo de tipo P/L-tipo L) para lograr un moldeo compuesto de doble material

（3） Máquina grande (600-1000 toneladas)

Características estructurales: Mecanismo de sujeción de dos placas, rigidez mejorada y espacio de apertura de moho

Volumen de inyección: 2500-5000 gramos

Productos típicos:

Palet de logística (tamaño estándar de 1200 × 800 mm)

Parachoques

Lata de basura grande

Desafío: Necesita cooperar con el sistema de control de temperatura del moho para evitar la contracción de las piezas de paredes gruesas

（4） Máquina ultra-grande (>1000 toneladas)

Modelos representativos: Haitian 1600T, Fuqiangxin 1900T Máquina de tres colores

Indicadores de capacidad: Hasta 4000 toneladas, el volumen de inyección excede los 20 kg

Áreas de aplicación:

Panel de instrumentos de automóvil (moldura de una pieza)

Piezas de cubierta de yates

Gran caja de rotación (volumen>1000L)

Diseño innovador: Máquina horizontal de dos colores (tipo H) con tecnología de moho superpuesta, la capacidad de producción aumentó en un 70%

Mesa: Comparación del tonelaje de la máquina de moldeo por inyección y los parámetros clave

Rango de tonelaje

Fuerza de sujeción (t)

Volumen de inyección (g)

Diámetro del tornillo (mm)

Estructura típica del molde

Miniordenador

30-100

≤200

25-40

Palanca

Máquina de tamaño mediano

150-500

300-2000

45-70

Palanca

Ordenador central

600-1000

2500-5000

75-110

De dos platos

Máquinas a gran escala

>1000

>5000

≥120

Mejorado de dos placas

2. Principios básicos y escenarios de aplicación de la selección de tonelaje

El costo de la selección fallida

Tonelaje insuficiente: Flash del producto y desviación de tamaño (un molde que se estira 0.1 mm puede conducir al desguace)

El tonelaje es demasiado grande: El consumo de energía aumenta en un 30%-50%, el riesgo de deformación del molde aumenta y las dificultades de escape del moho conducen a la quema

Método de selección científica de cuatro pasos

Calcular la fuerza de sujeción

Tome el parachoques de automóvil como ejemplo: el área proyectada es de 1200 × 600 mm = 7200 cm², y la presión en el molde de PC es de 400 kg/cm²

Fuerza de sujeción teórica = 7200 × 400 × 1.2/1000≈3456t → Seleccione el modelo 3500T

Tolerancia a la prueba

Tamaño del molde ≤ El espaciado de la varilla de unión (como el espacio de la varilla de unión de la máquina 1000T suele ser de 1200 × 1200 mm)

Grosor del molde ∈ [Grosor mínimo del molde, espesor máximo del molde] (por ejemplo: el rango de espesor del molde de la máquina 350T es de 150-450 mm)

Asegurar el espacio de demolientes

La carrera de apertura del molde debe ser > Altura del producto × 2 + longitud del corredor (las piezas de la cavidad profunda deben agregar un margen adicional del 20%)

Sistema de inyección de coincidencias

El peso del producto terminado debe ser ≤ volumen de disparo teórico × 75% (deje un margen de seguridad)

Para piezas de paredes delgadas, elija un tornillo pequeño (alta presión y alta velocidad), y para piezas de paredes gruesas, elija un tornillo grande (alta capacidad de plastificación)

Aplicación de escenario de la industria

Industria electrónica (por debajo de 100T): los conectores usan un tornillo de 30 mm de diámetro, y la velocidad de disparo ≥300 mm/s asegura el llenado

Industria de electrodomésticos (300-800T): los paneles de aire acondicionado utilizan moldes de corredores de calotes + 650T máquinas para reducir los desechos de corredores

Industria automotriz (>1000T): los paneles de las puertas usan una máquina giratoria de tres colores de doble estación para lograr un moldeo único de sustrato + pegamento suave + logotipo

Industria médica (50T completamente eléctrica): la producción de jeringas está equipada con una sala limpia de clase 100 para evitar la contaminación del aceite hidráulico

3. Tendencias futuras en evolución tecnológica y selección de tonelajes

La selección del tonelaje de la máquina de moldeo por inyección está experimentando tres cambios tecnológicos principales:

Impulso de ahorro de energía

Las máquinas de moldeo de inyección totalmente eléctrica (como Fanuc Roboshot) reemplazan las prensas hidráulicas por debajo de 100T, lo que reduce el consumo de energía en un 60%; La tasa de penetración de la tecnología híbrida en máquinas grandes aumenta (como la serie MA de Haitian)

Sistema de control inteligente

El módulo IoT monitorea el paralelismo en tiempo real (desviación de >La máquina 1000T debe ser ≤0.1 mm/m)

El algoritmo de IA optimiza dinámicamente la curva de retención de presión, reduciendo el ciclo de moldeo de máquinas de maniobra grande en un 15%

Desarrollo especializado

Máquina de moldeo por micro inyección (<10t): utilizado para chips microfluídicos médicos, precisión de inyección ± 0.002g

Máquina grande de componentes múltiples: como la máquina de tres colores Fuqiangxin FB-1900R, diámetro giratorio de 2250 mm, que sirve la moldura integrada de las lámparas de automóvil

En el futuro, con la aplicación de nuevos materiales (como los plásticos reforzados con fibra de carbono), los requisitos de precisión de sujeción para máquinas de alta calificación mejorará aún más, y el diseño modular hará que el ajuste de tonelaje sea más flexible para reemplazar el ensamblaje del tornillo, la misma unidad de sujeción puede cubrir el rango de inyección de ± 30%.

4. Conclusión

La selección del tonelaje de la máquina de moldeo por inyección es como desplegar tropas para una batalla: muy poco no será suficiente, y demasiado será una pérdida de dinero y esfuerzo. Desde un conector, el tamaño de una uña hasta un parachoques de automóviles de varios metros de largo, la diferencia en el tonelaje es el resultado de la profunda colaboración de la ciencia de los materiales, el diseño mecánico y los algoritmos de control. En el futuro, con el avance de la tecnología e inteligencia de ahorro de energía, la selección de tonelaje ya no se basará únicamente en fórmulas empíricas, sino que se optimizará dinámicamente en función de los datos en tiempo real, empujando el moldeo de plástico en una nueva era de "hecho a medida".

¿Por qué se usa el moldeo por inyección?

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