تقنيات توفير الطاقة في تشكيل بالحقن

الطلب المرتفع على المواد ينطبق على العديد من الصناعات مثل السيارات والإلكترونيات والبضائع الاستهلاكية. وفي قلب هذا العملية، هناك تقدمات تقنية مشتركة. الفكرة العامة هي حقن المادة المنصهرة داخل قوالب صغيرة لإنشاء الأجزاء والمكونات للتركيبات المعقدة. من ناحية أخرى، فإن ارتفاع تكاليف الطاقة معًاحقن البلاستيكأظهرت الدراسات أن العمليات الكلية لاستهلاك الطاقة اللازمة لعمليات التشكيل بالحقن لها تأثير سلبي على البيئة. وفي مثل هذه الحالات، فإن دمج تقنيات توفير الطاقة في عملية التشكيل بالحقن هو الإجراء المطلوب. يراجع هذا البحث التكامل المعاصر للتكنولوجيات المتقدمة المرتبطة بتوفير الطاقة في عمليات التشكيل بالحقن مع التركيز بشكل خاص على تقنية HSM (التشكيل السريع عالي السرعة) وممارساتها الحالية في القطاع.

تحسين كفاءة استخدام الطاقة في ماكينات تشكيل الحقن

دورة حقن التشكيل النموذجية تُعرف أيضًا بأنها سريعة. حيث تظهر السرعة في استرداد التكلفة من خلال العمليات المحيطة مثل التسخين، الحقن والتبريد. يحدث الكثير من الهدر أثناء تنفيذ مراحل التسخين بشكل خاص بسبب الاستهلاك العالي في العملية. تحتوي ماكينات حقن التشكيل على وحدات لنقل الحرارة وتوزيعها على نقاط التشكيل، لكن الكفاءة الحرارية لم تكن محور تركيز معظم التصاميم الحالية أو حتى لها أهمية كبيرة في هذه أنواع طرق الإنتاج. ومع تسليط الضوء على نقص الموارد الطبيعية والتغير المناخي العالمي من جهة، تم تصميم وتطوير العديد من الأنظمة التي تعزز كفاءة الطاقة.

أحد هذه التطورات هو استخدام ماكينات التشكيل بالحقن الكهربائية، والتي بدأت تشهد طلباً متزايداً بسبب كفاءتها في استهلاك الطاقة. وعلى عكس الآلات الهيدروليكية التقليدية التي تعتمد على مضخات الزيت كمصدر للطاقة، فإن الآلات الكهربائية تستخدم محركات التروس كمحركات لجميع الحركات الميكانيكية. تتيح هذه الأنواع من الآلات التحكم في سرعة المحرك بناءً على الطلب، مما يؤدي إلى توفير مستويات منخفضة من استهلاك الطاقة.

تتميز ماكينات HSM بالعمليات السريعة ولكنها أيضًا فعالة من حيث استهلاك الطاقة بفضل استخدام المحركات ذات التروس مع درجات عالية من الأمثلية، تقنيات التبريد ونظم مراقبة الطاقة. تقوم هذه الوظائف بتحسين دقة وسرعة الجهاز، مع تقليل كمية الطاقة المستهلكة من قبل الجهاز بشكل عام.

أنظمة الكبح التجديدية في تشكيل بالحقن

استخدام ميزة أخرى مهمة تركز على توفير الطاقة في عمليات التشكيل بالحقن، والتي تتيح استخدام أنظمة الكبح التجديدية هو تحسين لافت آخر. تُستخدم مثل هذه الأنظمة لتوفير الطاقة التي ستفقد OTHERWISE أثناء مراحل التباطؤ، على سبيل المثال، الوقت اللازم لإغلاق القالب أو عندما يتحرك المسمار ويبدأ في التباطؤ. يتم تخزين الطاقة وتحويلها إلى كهرباء يمكن استخدامها وبالتالي إعادتها إلى تزويد آلة بالطاقة. بهذه الطريقة، يكون هناك اعتماد أقل على مصادر التزود بالطاقة خارج الآلة نفسها وبالتالي استهلاك أقل للطاقة الكهربائية، مما يؤدي إلى إدارة طاقة أكثر صداقة للبيئة.

أثبتت تطبيقات HSM للكبح التجديدي في ماكينات حقن البلاستيك فعاليتها. مثل هذه الأنظمة توفر التكاليف التشغيلية وتقلل أيضًا من تأثير الطاقة على عملية التصنيع من خلال استرداد وإعادة استخدام الطاقة أثناء دورة التشكيل.

أنظمة تبريد أفضل وإدارة أفضل لدرجة الحرارة

إدارة درجة الحرارة الفعالة في حقن البلاستيك تساعد في جعل الاستثمارات الطاقوية منطقية. غالبًا ما يكون التبريد المستمر في الأنظمة التقليدية تكلفة طاقوية حتى لو لم يكن هناك حاجة لتوفير التبريد. ومع ذلك، تحتوي ماكينات حقن البلاستيك الحديثة مثل HSM وغيرها على أنظمة تبريد مدمجة تحدد مدة دورات التبريد بناءً على المعايير الزمنية الحقيقية بحيث لا يتم استخدام التبريد بشكل غير مناسب.

كمثال، تحتوي آلات HSM على أنظمة تبريد قوالب مدمجة تم تطويرها للتحكم في درجة حرارة القالب لتحقيق جودة مستقرة للمنتج باستخدام طاقة أقل. تسهم هذه الأنظمة أيضًا في تحسين أوقات الدورة، مما يسرع الإنتاج ويقلل من هدر الطاقة أثناء فترات السكون.

تأثير أنظمة التحكم المتقدمة

المساعدات مثل المستشعرات الذكية وتحليل البيانات، كأمثلة على تقنيات التحكم المتقدمة، تساعد في تحسين أداء الطاقة لأنظمة الطاقة. هذه الأنظمة تتحكم في بعض معلمات الآلات مثل الضغط، درجة الحرارة والطاقة الكهربائية وتزود المشغلين بآراء مباشرة حول عملية الإنتاج.这样的 المعلومات تمكن الصانعين من تغيير إعدادات آلاتهم وأجهزة المشغلين وحالة التحكم بينما يتم توفير المواد الاحتياطية ومخرجات الطاقة.

اتجاهات صناعة التشكيل بالحقن الموفرة للطاقة 

مع تبني تقنيات جديدة ورائدة على مستوى العالم في الصناعات، فإن الأمر يتطلب توفرها بأسعار معقولة والاستدامة المطلوبة في جميع الجوانب. ومع ذلك، فإن الشركات الرائدة اليوم مزودة بنظم تشغيل كهربائية متقدمة، وفرملة إرجاعية، وأنظمة تبريد حديثة، وأنظمة تحكم ذكية، وشركات مثل HSM في طليعة توفير الطاقة أثناء عملية تشكيل الحقن مع ضمان الإنتاجية وجودة المنتج. مع زيادة المخاوف العالمية بشأن كفاءة الطاقة وممارسات التصنيع الوعي البيئي، يمثل مستقبل تشكيل الحقن أهمية كبيرة لتطور وتكيّف أنظمة التصنيع الصناعي.