A fröccsöntő gép záróereje – Képletek és példák 2026

Bevezetés a záróerőbe

A záróerő kiszámítása a sikeres fröccsöntés alapja. Ez a kritikus paraméter dönti el, hogy a szerszám zárva marad-e a magas fröccsnyomású fázis alatt, ami közvetlenül befolyásolja a alkatrészek minőségét, a szerszám élettartamát és a gyártási hatékonyságot. Ebben a átfogó útmutatóban pontos képleteket, lépésrőlépésre példákat mutatunk be, és segítünk kiválasztani a megfelelő Tederic fröccsöntő gépet az Ön alkalmazásához.

Függetlenül attól, hogy Ön egy új szerszámot tervező folyamatmérnök vagy egy kihúzódási problémákat (flash) megoldó termelésvezető, a záróerő fizikájának megértése ezreket spórolhat meg a selejtekben és leállásokban. Mindent megvitatunk – az alapvető képletektől a fejlett tényezőkig, mint például a falvastagság hatása és a biztonsági tartalékok.

A záróerő mögött álló fizika

Fröccsöntés során az olvadt műanyag hatalmas nyomást gyakorol a szerszám üregének falaira. Ez a nyomás elválasztó erőt hoz létre, amely megpróbálja szétnyomni a szerszám feleit. A záróerőnek nagyobbnak kell lennie ennél az elválasztó erőnél, hogy a szerszámot zárt állapotban tartsa és megakadályozza a kihúzódások kialakulását.

A fizika egyszerű: a nyomás az üregben merőlegesen hat az alkatrás vetületének felületére. Minden négyzetcentiméternyi vetületi felület az üregnyomással megszorzott erőt generál. Az összesített szükséges záróerő az alkatrész teljes felületén ezeknek az egységnyi erőknek az összege.

Fő képlet: F = P × A

A záróerő alapformulája elegánsan egyszerű:

F = P × A

Ahol:

• F = Záróerő (tonna vagy kN)
• P = Nyomás az üregben (t/cm² vagy MPa)
• A = Vetületi felület (cm² vagy mm²)

Ez a képlet a szerszám kinyílásának megakadályozásához szükséges minimális erőt képviseli. A gyakorlatban biztonsági együtthatókat és anyagspecifikus szorzókat adunk hozzá a folyási ellenállások és a nyomásingadozások változóinak figyelembevételére.

Teljes mérnöki képlet

Az iparban használt átfogóbb képlet:

Tonaż = Powierzchnia rzutu × Współczynnik materiałowy × Współczynnik bezpieczeństwa

Współczynnik materiałowy (clamp factor) figyelembe veszi a műanyag viszkozitását, az áramlási utat és a folyamat feltételeit. A biztonsági együtthatók általában 1,1 és 1,5 között mozognak a paraméterek ingadozásának kezelésére.

A záróerő számítása lépésrőlépésre

Vegyünk egy gyakorlati példát. Számítsuk ki egy téglalap alakú tartály záróerőjét, amelynek méretei 150 mm × 100 mm és falvastagsága 3 mm, polipropilénből (PP) készül.

1. lépés: A vetületi felület kiszámítása

A vetületi felület az alkatrész sziluettje a szerszámhasadék síkjából nézve. Egy téglalap alakú doboz esetében ez egyszerűen a hosszúság × szélesség:

A = 15 cm × 10 cm = 150 cm²

2. lépés: Az anyag együtthatójának meghatározása

Az anyagtáblázatokból kiderül, hogy a polipropilén záró együtthatója 0,3 - 0,5 t/cm². Az alkatrész mérsékelt folyása esetén vegyünk 0,4 t/cm²-t.

3. lépés: A biztonsági együttható alkalmazása

Hozzáadunk 20% tartalékot a folyamat ingadozására: SB = 1,2

4. lépés: A szükséges tonna kiszámítása

Tonaż = 150 cm² × 0,4 t/cm² × 1,2 = 72 tony

Legalább 80 tonna záróerőjű fröccsöntő gépre lesz szüksége (biztonságosabb felfelé kerekíteni).

Anyag együtthatók táblázata

Az együtthatók jelentősen eltérnek a műanyag viszkozitásától és a feldolgozási hőmérséklettől függően. Használja ezt a táblázatot kiindulási pontként:

Anyag	Együttható (t/cm²)	Viszkozitás	Megjegyzések
PE-LD	0,25 - 0,35	Alacsony	Könnyű folyás
PE-HD	0,30 - 0,45	Közepes	Nagyobb molekulatömeg
PP (Polipropilén)	0,30 - 0,50	Alacsony/Közepes	Jó folyási paraméterek
ABS	0,40 - 0,60	Közepes	Kiegyensúlyozott paraméterek
PA6 / PA66 (Nylon)	0,50 - 0,70	Közepes/Magas	A nedvességtartalomtól függő
PC (Polikarbonát)	0,70 - 1,20	Nagyon magas	Magas nyomást igényel
PVC (Kemény)	0,60 - 0,80	Magas	Hőérzékeny

Hogyan számítsuk ki a vetületi felületet

A vetületi felület számításához figyelembe kell venni a alkatrész geometriáját és a szerszám felépítését. Íme a fő módszerek:

Egyszerű alakzatok esetén

• Téglalap alakú alkatrészek: Hosszúság × Szélesség
• Kör alakú alkatrészek: π × r²

Bonyolult alkatrészek esetén

Használjon CAD szoftvert a tényleges vetületi felület kiszámításához:

1. Importálja a 3D modellt a CAD programba.
2. Vetítse az alkatrészt az XY síkra (a szétválasztási vonal iránya).
3. Mérje meg a kapott 2D körvonal területét.
4. Adja hozzá a befecskendező csatornák felületét, ha az jelentős.

A falvastagság és az áramlási út hatása

A falvastagság és az áramlási út jelentősen befolyásolja az üregben lévő nyomást és a záróerő követelményeit.

A falvastagság hatása

A vékonyabb falak magasabb befecskendezési sebességet és nyomást igényelnek, hogy az anyag megfagyása előtt megtöltse az üreget. A kapcsolat a következő:

Nyomás ∝ 1/Falvastagság

A 1 mm falvastagságú alkatrészek akár 2-3-szoros záróerő-együtthatót is igényelhetnek a 4 mm falvastagságú alkatrészekhez képest.

Az áramlási út aránya (L/t)

Az áramlási út és a falvastagság aránya dönt a nyomásesésről. A hosszú, vékony utak hatalmas ellenállást generálnak:

Az L/t arány > 150:1 általában sokkal erősebb gépek alkalmazását teszi szükségessé.

Biztonsági együtthatók és tartalékok

A biztonsági tartalékok figyelembe veszik a folyamat ingadozását, az anyag egyenletlenségét és a gép hatékonyságát.

• Általános célú alkatrészek: 1,1 - 1,2
• Precíziós alkatrészek: 1,2 - 1,3
• Többüreges szerszámok: 1,3 - 1,4
• Vékonyfalú alkatrészek: 1,4 - 1,6

A rossz tömegválasztás következményei

A záróerő helytelen kiszámítása költséges problémákhoz és termelési késésekhez vezet.

Nincs elegendő záróerő (Under-Clamping)

Kihúzódások (flash): A megolvadt műanyag a szerszám elválasztási vonalán keresztül távozik. Következmények:

• Megnövekedett utómunkálati költségek (a kihúzódások kézi eltávolítása).
• A termék méretpontosságának elvesztése.
• A szerszám sérülése a műanyag vezetőelemekbe történő bepréselődése miatt.
• Leállások a szerszám tisztítására és felújítására.

Túlzott záróerő (Over-Clamping)

Szellőzőnyílások összenyomódása: A túl nagy erő összenyomja a szellőzőcsatornákat, ami diesel-effektusú égéshez vezet. Következmények:

• Felületi hibák (égetési nyomok, csíkok).
• Gyenge hegesztési vonalak a bezárt levegő miatt.
• A szerszámlemezek és a fröccsöntő gép oszlopainak gyorsabb kopása.

A Tederic fröccsöntő gép kiválasztási útmutatója

A szükséges záróerő kiszámítását követően a Tederic gépek megfelelő sorozatának kiválasztása biztosítja az optimális teljesítményt.

Sorozat	Tonnatartomány	Fő alkalmazási területek
DE sorozat (elektromos)	30 - 300 t	Precíziós, orvosi, elektronikai
NEO sorozat (térdelős)	90 - 1000 t	Univerzális, csomagolási, műszaki
DH sorozat (kétlemezes)	500 - 4000 t	Nagy méretű termékek, autóipar

Összefoglalás és kulcsfontosságú következtetések

A záróerő számítások elsajátítása elengedhetetlen a műanyagfeldolgozásban való sikerhez. Az alapvető F = P × A képlet adja az alapot, de a valós alkalmazás megköveteli a anyag sajátosságainak, a biztonsági tartalékoknak és a termék geometriájának figyelembevételét.

Emlékezzen: Jobb egy 10-20% erősebb gépet választani a számítások eredményénél, hogy hosszú távon biztosítsa a folyamat stabilitását.

Lépjen kapcsolatba a TEDESolutions céggel, hogy szakértői segítséget kapjon a számításokhoz és kiválaszthassa az igényeinek tökéletesen megfelelő Tederic fröccsöntő gépet.

Lásd még cikkeinket a Ciklusidő számításáról és a gyártási ciklus optimalizálásáról.