инжекционная машина что это
Инжекционные машины
Представленное многообразие 
современных инжекционных машин для изготовления полимерных, ортопедических конструкций в стоматологии, заставляет подробно ознакомиться с процессом переработки термопластов в готовые изделия.
Технологический процесс с использованием инжекционной машины состоит из нескольких стандартных этапов: выбранный материал загружается в термопресс, устанавливается заранее подготовленная гипсовая форма готового изделия, далее следуют по инструкции на конкретное оборудование. Стандартные функции машины: нагрев термопласта, его расплав, инжекция и охлаждение.
Загрузка материала в термопресс происходит индивидуально для каждого изделия,
картридж (или туба) с термопластом устанавливается в зону нагрева. Количество
исходного материала выбирается с учетом литников, технологических элементов и
собственно готового изделия. Производители термопластов предлагают завальцованные с
одной стороны емкости с исходным материалом, в основном с нейлонами, и выпускаются в форме алюминиевого цилиндра стандартных диаметров, разной длины. Сейчас многие компании продают раздельно пустые картриджи и материалы в фасовках, это позволяет непосредственно на рабочем месте в зависимости от объёма работы наполнить необходимым количеством материала ёмкость.
В последнее время все чаще на рынке встречаются материалы «в россыпь» расфасованные по 1 кг, 0, 5 кг и 100 грамм. В среднем на одну прессовку уходит от 20 гр., до 30 гр. Предпочтения зубных техников зависит от объективных территориально-зависимых обстоятельств, возможностей по приобретению расходников и эксплуатируемого оборудования. При работе с термопластами необходимо внимательно соблюдать правила хранения гигроскопичных материалов, способных даже из воздуха набирать влагу. Заводская упаковка термопластов
имеет герметичность, а после её вскрытия, картриджи с материалом или упаковка для хранения должны быть помещены в тару, гарантирующую полную изоляцию от окружающего воздуха.
Материал, находящийся в картридже, необходимо сначала нагреть до температуры плавления, расплавить его, хотя у аморфных пластмасс и нет четкой границы температуры фазового перехода. Есть плавный процесс размягчения, возникновение подвижности массы, появлении текучести с уменьшением вязкости расплава, доведение до технологического состояния литья. Нагрев материала происходит путем передачи тепла и теплового излучения от нагреваемых тонких алюминиевых стенок картриджа. Алюминиевый картридж нагревается в свою очередь от загрузочной камеры (втулки) установленной в нагревательную печь. Для выравнивания градиента температуры по периметральной, цилиндрической поверхности, картридж покрывается специальной высокотемпературной пастой (смазкой) перед установкой в зону нагрева. Паста также служит для предотвращения возникновения локальных контактных «прихваток»
алюминиевого картриджа и стальной поверхности печи в момент прессования (движения инжекционного поршня). Скольжение картриджа вдоль оси прессования позволяет герметизировать образовавшееся «сопло» и литниковое отверстие кюветы, где
подготовлена гипсовая форма будущего изделия. В процессе нагрева материала, недопустимо повышение температуры выше заданной для конкретного термополимера, в противном случае это приводит к изменению структуры материала, физико-механических
свойств готового изделия и появлению нежелательных цветовых оттенков протеза. Нахождение термопласта под действием нагрева больше положенного времени также приводит к деструктуризации термопласта (несоответствие заданным свойствам).
Промышленные инжекционные машины выполнены с горизонтальной осью прессования, это связано с загрузкой сырья, непрерывностью потока расплава материала и необходимостью дегазации перед подачей в пресс-форму. Некоторые производители оборудования с целью экономии полезного пространства зуботехнической лаборатории выполнили пресса с вертикальным расположением оси прессования или вертикальной компоновкой. Материалу абсолютно все равно как ему двигаться по отношению к направлению силы земного тяготения, но вот расплав термопласта дегазируется быстрее, когда расстояние для высвобождения газовых пузырьков будет минимальным. Поэтому
если используется картридж длиной 125мм и диаметром 21-22 мм, то ему лучше во время плавления находиться в горизонтальном расположении оси, а картриджу с диаметром 28мм и длиной 80мм абсолютно одинаково и не принципиально. В процессе нагрева тепло
от печи, при пристыкованной кювете (в полностью автоматических термопрессах), через торец переходит на кювету, разогревая её, она становится пассивным радиатором по отношению к источнику тепла. В зависимости от качества такого «контакта», температура
в печи перекашивается, в средней части нагреваясь до нормы и уменьшаясь к краю в сторону кюветы. Определить или хотя бы приблизительно предсказать действительную температуру внутри печи по сечениям невозможно. Поэтому производители оборудования
экспериментальным путем определяют и градуируют печь в приближенных значениях температуры. Один и тот же материал, «из одного мешка» на разных термопрессах перерабатывается с разными значениями параметров. Повторяемость результатов не имеет стабильности. Пристыковывать кювету можно не более чем за минуту до процесса инжекции и подогрев её должен осуществляться, если это нужно, отдельно от печи нагрева с термопластом.
По типу привода процесса прессования есть машины с электроприводом и пневматические с внешним компрессором или баллоном с азотом. В первом случае электродвигатель, управляемый инвертором, через ременную передачу приводит во вращение шкив шаровинтовой пары. Этот механизм имеет прецизионный многозаходный винт с 3D шлифовкой, муфту с многоручьевыми каналами и шариками. Все элементы стальные выполнены с термической закалкой и очень критичны даже к кратковременному нагреву выше 270 градусов, детали при этом теряют необходимую твердость. Поэтому все машины, выполненные по этому типу привода, не имеют функции охлаждения изделия с допрессовкой, так как во время допрессовки винт должен находиться в зоне разогретой печи, а это уже кратковременный нагрев. Наличие допрессовки с охлаждением позволяет в небольшом диапазоне изменять физико-механические, оптические свойства и частично компенсировать усадку термопластических материалов в изделии. Пневмопривод более простой и надежный, и в плане эксплуатации, и удобный в плане изменения параметров прессования. Силовой пневмоцилиндр имеет две полости над поршнем и под ним. Изменяя давление и условия динамики воздуха в них, мы имеем возможность изменения параметров движения штока с инжекционным поршнем. Подводимое давление воздуха (давление усилия), распределенное на площадь пневмоцилиндра определяет силу, приложенную к инжектору, а изменение условного прохода (жиклирование) выходящего потока из другой полости определяет динамику его движения. Например: пусть давление над поршнем будет составлять 4 Бара, поршень диаметром 160мм находим площадь, умножаем на давление, получается усилие на штоке в 7097,1 Н, это примерно 710 кг. А на штоке расположен инжекционный поршень диаметром 22мм и получается давление расплава в 170 Бар! Конечно это очень большое давление, которое и не нужно, но вот для того чтобы смять алюминиевый картридж усилие в 710 кг – вполне нормальное. Возможность охлаждения под давлением приносит неоспоримое преимущество пневмоприводным машинам перед электроприводными аппаратами, уменьшая пористость изделия и повышая плотность материала.
Во время инжекции каналы движения расплава термопласта имеют герметичность, обеспечивая безаварийность работы.
В промышленности форма под изделие имеет систему охлаждения и термостабильна обычно при температуре плюс 10-12 градусов по Цельсию. В нашем случае форма получается из гипса и «влита» (пакована) в две полуформы из алюминия или сплава. Они скреплены между собой четырьмя большими болтами, образуя прочную конструкцию, выдерживающую рабочее давление расплава материала.
Многие производители оборудования отказались от совмещенной оси прессования, когда инжекционный поршень, нагревательная печь, литниковое отверстие кюветы расположены друг за другом по одной оси. Функции инжекционной машины взаимосвязаны, протекают по очереди и имеют четкие временные рамки. Повышение производительности машины возможно только с параллельным течением процессов, полностью автоматические машины не имеют этой возможности. Ручные пресса почти все имеют выносной блок разогрева, а чаще несколько: в одном сушат материал, в другом материал греется, в третьем готов к литью. Сокращается цикл в два раза, а то и больше! После застывания одной работы, сразу прессуется вторая. За 40 минут можно отлить без нарушения технологии больше двух работ.
От создателя «УНИПРЕСС 02», «УНИПРЕСС 03» и «УНИПРЕСС 2М»
Все производимые компанией ООО «ГЕРАМАКСТЕХ» аппараты выполнены по горизонтальной схеме компоновки (горизонтальная ось инжекции). Имеют параллельные ось инжекции и ось печи нагрева, что дает повышение производительности машин в два раза (15-20 минут/протез). Все аппараты имеют пневматический привод, подключаются к любой системе осушенного, обеспыленного воздуха до 10 Бар или безмасляному компрессору с ресивером на 20 литров. Пресса работают на основных типоразмерах картриджей (22мм, 25мм, 28мм) на давлении от 2,8 Бара, до 6,0 Бар, обслуживающему персоналу не требуется проходить аттестацию на работу с сосудами, работающими под высоким давлением в местном органе «Котлонадзора». Оборудование поддерживает все существующие технологии работ с термополимерами, применяемые в стоматологии. В конструкции применяются проверенные временем импортные и отечественные комплектующие. Результат: отсутствие гарантийных случаев с возвратом оборудования или его заменой более3-ёх лет! Если даже вдруг это произойдет, изготовитель гарантирует ремонт в течение 3-ёх часов, после доставки оборудования в компанию! В прессах применяется прецизионный цифровой термоконтроллер ТРМ с ПИД-регулированием нагрева печи. Он устанавливается многими производителями оборудования для управления процессами, имеет безупречную конкурентную основу. Наличие функции калибровки печи позволяет с особой точностью в течение всего периода эксплуатации поддерживать оптимальные параметры нагрева термопластов. Любые существующие полимерные материалы с температурой плавления от плюс 80 град. до плюс 420 град. по Цельсию могут быть отформованы на этом оборудовании. Таймер с обратным отсчетом, вошедший в конструкцию термопресса «УНИПРЕСС 2М» наряду с модернизацией некоторых узлов пресса, улучшает эргономический показатель машины, что позволяет правильно планировать рабочее время зубному технику. Управление прессами осуществляется надежными клавишными переключателями исключающими ложные срабатывания.
Специалисты протестировали большое количество импортных и отечественных комплектующих и пришли к выводу, что «до нас» доходит большое количество «неликвидов» из Европы и третьих стран, зачастую не выполняющих заявленных функций. Есть наши, отечественные отдельные позиции комплектующих на порядок выше по качеству! Часто за внешними импортными «современными», «эстетическими», кнопками, установленными «не к месту» электронными панелями (можно и компьютер подключить к плоскогубцам) прячется «пустышка» и обман.
«УНИПРЕСС 2М» достойный термопресс для начинающих специалистов и опытных профессионалов, как и другое оборудование выпускаемое компанией.
Представляя обновленный инжекционный термопресс можно смело сказать: «С ним можно всё!» «УНИПРЕСС 2М» выполнен по ТУ 9452-001-66109365-2010, и имеет сертификат соответствия № РОСС RU.AE68.H12077 под №0303918, код ОКП 94 5250, имеет разрешительное письмо Росздравнадзора. Гарантийный период эксплуатации 3 года, с момента продажи оборудования.
Совместно с преподавательским составом кафедры института наш коллектив работает над переносным, облегченным вариантом пресса. Его вес будет составлять 16 кг. Он сохранит все качества предыдущих моделей. Выполнены два опытных образца, они проходят испытания. Переносной аппарат состоит из двух блоков УП-4 собственно устройство для прессования и ПН-5 печь нагрева термопластов в двух исполнениях одно и двухпозиционная. Ориентировочная стоимость комплекта: 85 000 рублей!
Что собой представляет автомобильный инжектор, как он работает и чем отличается от карбюратора
Ещё буквально несколько десятков лет назад подавляющее большинство автомобилей работали исключительно на карбюраторных двигателях. В наше время новые машины с карбюратором отсутствуют, поскольку они полностью были заменены на инжекторные системы.
История инжектора началась с авиации, где в 1916 году советские конструкторы Микулин и Стечкин создали первый авиадвигатель, оснащённый системой впрыска топлива. Но массовое производство стартовало только через 20 лет, буквально перед началом войны. Причём изготовление инжекторов осуществлялось в Европе компанией Bosch.
На автотранспорте новые системы подачи топлива начали использовать только в 50-х годах прошлого века. Изначально ни сами автопроизводители, ни потребители не были заинтересованы в инжекторах. Спустя пару десятилетий встал вопрос относительно экологичности двигателей, плюс технологии достигли уровня, позволяющего заняться полноценным выпуском инжекторных систем.
Сейчас никто не будет спорить с тем фактом, что инжекторы преобладают на рынке, в то время как карбюраторы постепенно становятся историей.
Что это
Первым делом следует точно понять, что такое инжекторы на современных автомобилях. Инжекторными автомобильными системами называют современные ДВС, которые оснащаются специальной инжекторной системой для осуществления впрыска топлива. Происходит от слова injection, то есть инъекция или впрыск.
Все современные автомобили оснащаются только инжектором, что стало достойной альтернативой для уже морально и технически устаревших карбюраторных моторов. С их помощью достигается необходимый уровень производительности, экономичности и экологичности.
При выборе нового авто покупателей интересует, что же такое инжекторная машина и для чего в конструкции двигателя нужен инжектор. Это специальная система для подачи внутрь камеры сгорания необходимого количества воздуха и самого топлива, которая существенно отличается от карбюратора, где подача осуществляется самотёком.
Здесь же формируется смесь топлива и кислорода (воздуха), которая впрыскивается в рабочие цилиндры с помощью форсунок. Причём система сама определяет, в каких пропорциях нужно смешивать эти компоненты, опираясь на показания датчиков и контроллеров. Путём распыления, а не самотёка, удаётся значительно сэкономить топливо, повысить эффективность сгорания, снизить объём вырабатываемых выхлопных газов, а также поднять мощность силовой установки.
Дабы разобраться в том, что значит инжекторная машина, её стоит сравнить с карбюраторными аналогами, изучить разновидности имеющихся инжекторных автомобильных систем, а также понять их принцип работы и само устройство.
Инжектор против карбюратора
Ключевое отличие между этими двумя популярными системами можно отыскать в принципе функционирования более современного инжекторных двигателей. Они оснащаются принципиально иной схемой подачи горючего. А потому по принципу своей работы инжекторный двигатель точно отличается от карбюраторного условного конкурента.
Если не вдаваться в подробности, то инжекторный тип мотора наиболее сильно отличается от устаревшего карбюратора в плане устройства самой системы подачи в камеру топлива, и относительно питания силовой установки.
В случае с карбюраторными ДВС смешивание бензина с кислородом (воздухом) происходит в специальном отдельном устройстве, которое располагается с внешней стороны. Это и есть сам карбюратор. Когда смесь сформирована, она начинает всасываться в цилиндры. Причём это происходит так называемым самотёком.
Если же говорить о том, как же работают инжекторные двигатели, то здесь в системе предусмотрены специальные подающие форсунки. Они дозируют количество впрыскиваемого топлива, что происходит под определённым давлением, а затем это количество горючего смешивается с определённой порцией воздуха.
Эффективность автомобильного инжектора превышает карбюратор в среднем на 15%. То есть при прочих равных, силовая установка с инжекторной системой будет на 15% мощнее, чем аналогичный карбюраторный мотор.
Ещё одним весомым аргументом в пользу инжектора выступает вопрос экономии топлива. Вне зависимости от выбранного режима работы силовой установки, инжекторная система потребляет меньше горючего.
Выбирая себе автомобиль с инжекторной системой обеспечения подачи топлива, стоит обратить пристальное внимание на то, какой именно тип там используется.
Всего существует несколько подкатегорий:
Каждый представленный инжектор отличается тем, где расположен впрыск, а также где и в каком количестве находятся форсунки.
Помимо этой классификации, также различают системы в зависимости от предусмотренного типа впрыска.
Всего выделяют 3 варианта впрыска на инжекторах распределённого типа:
Инжекторные автомобили постепенно развиваются и совершенствуются. Инженерам удаётся извлекать максимум из потенциала этих систем.
Устройство и принцип работы
Чтобы разобраться детальнее в принципе работы инжектора, нужно посмотреть на его основные компоненты. Любая инжекторная система состоит из нескольких базовых элементов. А именно из:
Каждый компонент играет свою ключевую роль в том, как работает инжектор с установленными внутри него топливными подающими форсунками.
Все эти компоненты тесно связаны друг с другом и постоянно взаимодействуют. Именно на этом взаимодействии базируется принцип работы самого инжекторного двигателя.
Выглядит это примерно следующим образом:
Если говорить простым языком, то горючее распыляется с помощью рабочих форсунок в самом коллекторе, там смешивается с кислородом (воздухом) и подаётся в камеру сгорания через клапаны.
Неоспоримым преимуществом современной инжекторной топливоподающей системы является способность автоматически за доли секунды менять режим работы двигателя, опираясь на текущие условия.
Такая высокая точность в работе системы стала возможной за счёт использования электроники, объединённой в блок управления всем автомобильным двигателем.
Каждый датчик непрерывно передаёт информацию в ЭБУ, который её анализирует и корректирует работу системы по мере необходимости. Это позволяет добиться необходимой мощности, производительности, экономичности и экологичности.
Преимущества и недостатки
Объективно в мире современных автомобилей вряд ли стоит выбор между инжекторным и карбюраторным двигателем. Преимущества однозначно на стороне инжектора.
Но даже при таких условиях не лишним будет знать, какими сильными и слабыми сторонами характеризуется инжекторный силовой агрегат.
К его основным преимуществам относят следующие моменты:
Но не стоит торопиться с выводами. Помимо очевидных преимуществ, у инжекторных систем также имеются определённые недостатки.
К основным минусам относятся:
Исходя из всего сказанного выше, можно сказать, что многие недостатки достаточно условные, и воспринимать их как серьёзные минусы вряд ли стоит. Особенно при учёте таких преимуществ, которые объективно делают инжектор приоритетным выбором для автомобилиста.
Характерные неисправности
Сложная и многокомпонентная конструкция является одновременно преимуществом и недостатком инжекторной системы. Некоторые элементы с течением времени и при неправильной эксплуатации могут ломаться, их работоспособность нарушается, что приводит к необходимости проведения ремонтных работ.
Инжектор направлен на то, чтобы максимально эффективно сжигать топливо. Это стало возможным благодаря электронному управлению, которое определяет оптимальный состав смеси, состоящей из топлива и кислорода.
Существует несколько наиболее распространённых неисправностей, которые встречаются в работе инжектора на современных автомобилях.
Наиболее важной процедурой, которую часто автовладельцы инжекторных машин проводят своими руками, считают очистку форсунок. Чистят их путём снятия или непосредственно на силовой установке.
Промывка на двигателе предусматривает использование специальных промывочных составов. Они заливаются в двигатель и прокачиваются по системе. При этом от рампы следует отключить топливную магистраль, а на место топливного насоса поставить компрессор. Именно с его помощью по всей системе прокачивается специальная промывка, предназначенная для инжекторов.
Другой вариант подразумевает снятие форсунок и использование ультразвуковой ванный на стенде. Но такое доступно только в специализированных автосервисах. Реализовать подобную промывку в гаражных условиях практически невозможно.
Суть ультразвуковой ванны заключается в том, что специальный аппарат волновыми колебаниями воздействует на скопившиеся отложения, и разрушает их.
Полезные советы
Если в вашем распоряжении оказался автомобиль с инжекторным двигателем, то используемая здесь система распределения топливовоздушной смеси предполагает соблюдение некоторых правил и рекомендаций.
Это позволит поддерживать работоспособность силовой установки, сохранять её в целостности, избегать характерных неисправностей и предотвращать дорогостоящий ремонт.
Уход за инжектором является прямой обязанностью каждого автовладельца. Грамотная эксплуатация, своевременная профилактика и очистка позволит сохранить работоспособность двигателя в течение длительного времени.
Инжекторы действительно являются лучшим вариантом для ДВС в настоящее время. Несмотря на имеющиеся недостатки, преимущества объективно превосходят их. Тут главное рационально использовать те возможности, которые даёт инжекторная система, а также правильно распоряжаться моторесурсом.
Что такое инжектор в автомобиле
Система подачи топлива, основанная на его принудительном дозированном впрыске в каналы впускного коллектора или напрямую в цилиндр, называется инжекторной. Фактически слово «инжектор» означает форсунку, но в обиходе оно применяется для обозначения всей системы подачи топлива.
Основное отличие инжектора от карбюратора заключается в наличии форсунок и электронного управления ими. Контроль количества, частоты и момента подачи топлива осуществляется при помощи электронного контролера, который интерпретирует показания ряда датчиков. Выделяют два основных типа таких систем: моновпрыск и распределенный впрыск. Последний, в свою очередь, делится на несколько классов (прямой, одновременный, попарно-параллельный, фазированный).
Массовое применение автомобилей с инжектором началось в в 80-х годах ХХ века. И на данный момент, инжектор – наиболее распространенная система подачи топлива. Такую популярность система обрела благодаря экономному потреблению топлива и большей мощности.
Виды инжекторных систем подачи топлива
В зависимости от количества и расположения форсунок выделяют несколько типов инжекторов. Моновпрыск означает наличие одной форсунки, установленной в устье воздушного коллектора, а распределенный – по форсунке на каждый канал коллектора или поршневой цилиндр (существуют также комбинированные варианты).
Моновпрыск
По сути, такая система представляет собой усовершенствование карбюратора. Но в отличие от него моновпрыск оснащается электронным блоком управления (ЭБУ), считывающим ряд параметров и управляющим форсункой.
Моновпрыск проигрывает распределенному прыску по ряду параметров, поэтому новые авто им уже не снабжаются. Однако на дорогах ещё можно встретить автомобили с данным типом инжектора.
Распределенный впрыск
Наличие форсунки на каждом впускном канале позволяет более точно регулировать потребление топлива. Такая конструкция инжектора также отличается вариативностью. В процессе развития технологии выделилось несколько основных классов распределенного впрыска:
Таким образом, некоторые типы распределенного впрыска скорее относятся к режимам работы инжектора, чем к отдельным классам систем подачи топлива. Кроме того, свои нюансы работы есть у комбинированных систем, в которых форсунки устанавливаются и на впускных каналах коллектора, и в ГБЦ.
Типы форсунок
Кроме различных видов инжектора в целом, существуют и разные конструкции форсунок.
В двигателях с непосредственным впрыском чаще всего применяются электромагнитные форсунки. В них сопло перекрывается иглой на электромагнитном клапане. При подаче напряжения клапан смещает иглу, открывая путь для подачи топлива. В исходное, закрытое, положение игла возвращается пружиной.
Дизельные двигатели с инжектором, ввиду более высокой плотности топлива, работают с более высоким давлением. Поэтому снабжаются электрогидравлическими форсунками. Принцип их работы основан на использовании давления топлива в магистрали и комбинирован с тем же электромагнитным клапаном.
С технологической точки зрения наиболее эффективным типом форсунок считаются пьезоэлектрические. Преимущественно ввиду более высокой скорости срабатывания. В качестве основного элемента в них используется не электромагнитный клапан, а пьезокристалл, который меняет свою длину под действием электрического тока.
Принцип работы инжектора
Работа инжекторной системы подачи топлива базируется на интерпретации показаний ряда датчиков и соответствующих команд ЭБУ. Процесс подачи топлива происходит следующим образом:
Во время работы двигателя цикл повторяется множество раз в секунду, благодаря чему вычислительный блок может реагировать на изменение получаемых показаний датчиков, корректируя состав топливной смеси.
Распространенные неисправности инжектора
Учитывая технологическую сложность инжекторной системы подачи топлива, следует внимательно относиться к её состоянию и обслуживанию. Выход из строя одного из компонентов нарушает работу всей системы, а для устранения проблемы необходима внимательная диагностика и соответствующий ремонт. Рассмотрим наиболее распространенные неисправности.
В инжектор не поступает топливо. Скорее всего, неисправность находится на стороне топливной магистрали. Частой причиной является поломка топливного насоса, засоренный топливный фильтр или физическая непроходимость участка магистрали.
Увеличение расхода вероятнее всего связанно с засорением выходных отверстий форсунок. Отложения нарушают форму выбрасываемой струи со всеми вытекающими последствиями, в том числе и увеличенным расходом.
Холостой ход периодически пропадает в результате нарушения целостности воздушных каналов или поломок регулятора холостого хода, расположенного в области дроссельной заслонки. А неисправный датчик положения дроссельной заслонки может приводить к избыточной подаче топлива.
Неправильная работа других датчиков (кислорода, температуры охлаждающей жидкости и пр.) также негативно отражаются на работе всего силового агрегата.
Плюсы и минусы инжектора
В сравнении с карбюраторами, инжекторы имеют ряд преимуществ и недостатков. К первым относятся:
Есть у инжекторов и недостатки, которые нужно упомянуть:
Читайте также: Причины бедной смеси на инжекторе.