Indiferent dacă este vorba despre o mașină de modelat hidraulică sau electrică, toate mișcările în timpul procesului de modelare prin injecție vor genera presiune . numai prin controlul corect al presiunii necesare poate fi produs un produs finit de calitate rezonabilă
Controlul presiunii și sistemul de contorizare
Pe o mașină de modelat prin injecție hidraulică, toate mișcările sunt efectuate de circuitul de ulei responsabil pentru următoarele operații:
1. rotație cu șuruburi în faza de plasticizare (presiunea din spate poate fi determinată și chiar controlată) .
2. canal de diapozitive (duza apropiată de bucșa de sprue) .
3. mișcarea axială a șurubului de injecție în timpul injecției și presiunii de reținere .
4. Închiderea substratului pe tija de injecție până când cotul este complet extins sau cursa de închidere a matriței cu piston este finalizată
5. Porniți tabelul ejector echipat cu pinul de ejector pentru a scoate partea .
Pe o mașină electrică completă, toate mișcările sunt efectuate de un motor sincron fără perii cu magneți permanenți . Mișcarea de rotație este transformată în mișcare liniară de un șurub de rulment cu bilă care a fost întotdeauna utilizat în industria mașinilor-unelte ., efectul întregului proces de depinde în ceea ce privește procesul de plasticizare, în care șurubul este o soluție în care a fost un rol esențial {{3 Producția de modele electrice all-electrice constă dintr-un șurub de umplere (rolă cu două zbor) și un vârf de șurub cu elemente de amestecare ., aceasta maximizează capacitatea de plasticizare și amestecarea, scurtează lungimea șurubului și permite viteze mari .
The screw must ensure melting and homogenization of the material. This process can be adjusted with the help of back pressure to avoid overheating. The mixing elements must not generate too high a flow rate, otherwise the polymer will degrade. Each polymer has a different maximum flow rate, if this limit is exceeded, the molecules will stretch and the polymer backbone will Break . Cu toate acestea, accentul rămâne pe controlul mișcării axiale înainte a șurubului în timpul injecției și presiunea de menținere .
Procesul de răcire ulterioară, inclusiv stresurile inerente, toleranțele și deformarea, este foarte important pentru a asigura calitatea produsului. Toate acestea sunt determinate de calitatea matriței, mai ales atunci când optimizăm canalul de răcire pentru a asigura o reglementare eficientă a temperaturii în buclă închisă. Sistemul este complet independent și nu interferează cu ajustările mecanice.
Mișcările mucegaiului, cum ar fi închiderea și ejectarea trebuie să fie precise și eficiente ., de obicei, un profil de viteză este utilizat pentru a asigura abordarea exactă a părților în mișcare . Forța de întreținere a contactului poate fi ajustată . se poate încheia că, fără a lua în considerare consumul de energie și calitatea mecanică, și în conformitate cu premierea aceluiași condiții suplimentare (cum determined by the system that controls the forward movement phase of the screw. On hydraulic injection molding machines, this regulation is achieved by detecting the pressure. Specifically, the oil pressure activates a set of valves through the control board, and the fluid acts through the manipulator, is regulated and released.
Controlul vitezei de injectare include controlul în buclă deschisă, controlul în buclă închisă și opțiuni de control în buclă închisă. Sistemele în buclă deschisă se bazează pe vane proporționale partajate. Tensiunea proporțională este aplicată proporției necesare de fluid, ceea ce face ca fluidul să genereze presiune în butelcul de injectare și să miște șurubul de injectare cu o anumită viteză de avans.
Sistemele cu buclă închisă utilizează robinete proporționale cu buclă închisă . Bucla este închisă la locația portului de închidere, care controlează debitul de ulei, deplasându-se în supapa . Sistemul cu buclă închisă este închis la viteza de traducere a șurubului {{5} Un senzor de viteză (de obicei, un tip de potentiometru) este utilizat în sistemul de loop închis la detectarea tensiunii (un tip de potentiometru) este utilizat în sistemul de loop închis la detectarea tensiunii. În mod regulat . Materialul care iese din supapa proporțională poate fi ajustat pentru a compensa abaterea de viteză care apare . Controlul cu buclă închisă se bazează pe componente electronice dedicate integrate cu mașina . Controlul presiunii cu buclă închisă asigură presiunea uniformă în timpul injectării și deținerii phazelor, precum și la o presiune uniformă în fiecare cicl
The proportional valve is adjusted by the detected pressure value to compensate for deviations from the set pressure value. Generally, the hydraulic pressure can be monitored, but another effective method is to detect the melt pressure in the nozzle or cavity. A more reliable solution is to manage the proportional valve by reading the nozzle or cavity pressure reading. Adding temperature detection to pressure detection este deosebit de benefic pentru gestionarea procesului .
Cunoașterea presiunii reale pe care materialul o poate rezista, de asemenea, ajută la prezicerea greutății și dimensiunii reale a părții modelate pe baza condițiilor de presiune și temperatură stabilită . De fapt, schimbând valoarea de presiune de reținere, mai multe materiale pot fi introduse în cavitatea mucegaiului pentru a reduce contracția părții și pentru a satisface toleranța de proiectare (inclusiv contracția injectării presetate) . toleranța semi-crystallinei prezintă o polimeri care se află în mare măsură a volumului semi-cristalinului, care se poate modifica în volum specific de volum. condiție . În această privință, supraîncărcarea matriței nu va împiedica ejectarea piesei .
Echipamente hidraulice și reglarea externării și a presiunii
Pompele centrifugale generează o presiune hidraulică medie de până la 140 de bare, ceea ce este adecvat în special pentru modelarea prin injecție . în toate celelalte etape ale ciclului, cerințele sunt semnificativ mai mici, cu excepția situațiilor specifice în care este necesară plasticizarea rapidă (e . g {. 4}}} Mașini de modelare a loviturii de întindere), unde cerințele sunt mai mari {}}
Pentru a reduce consumul de energie, pompele de deplasare variabile și cilindrii de depozitare a presiunii pot fi utilizate în perioadele de descărcare maximă . Pompe de deplasare fixe mișcă aceeași cantitate de ulei pe rotație, astfel încât selecția pompei de ulei este determinată de cantitatea de ulei necesară pentru a fi deplasată într-un timp specific . Viteza de de obicei a unui motor trifaz Procesul de plasticizare (puterea atinge 100%) este rata de utilizare a pompei de ulei maximizate . În timpul procesului de pauză, mașina nu are nevoie de consum de energie și, chiar dacă o face, este o pierdere de energie .
Toate mașinile de modelare prin injecție folosesc servo -valve proporționale de grade de calitate diferite . Două sau mai multe seturi de supape proporționale sunt instalate pe presa de injecție pentru a controla cu exactitate următoarele aspecte:
Viteza de deschidere a mucegaiului (două niveluri), viteza de închidere a matriței (două niveluri), siguranța închiderii mucegaiului, injecție (3-10 niveluri), hrănire (3-5 niveluri), aspirație și evacuare (două niveluri) .
Presiunea de deschidere, presiunea de închidere, siguranța mucegaiului, clema mecanică (butoi sau cot), injecție (odată în faza de umplere, 3-10 ori în fazele ulterioare), aspirația și presiunea din spate (3-5 niveluri), viteza de rotație a șurubului (3-5 niveluri) .
Viteza de apropiere a alunecării (viteza la care duza mecanică se apropie de linia de injecție pe jumătatea fixă a matriței) și viteza de mișcare a ejectorului (viteza mesei ejectorului) pot fi de asemenea ajustate. Motorul auxiliar trimite semnalul amplificat (semnal de ieșire) către supapă prin intermediul semnalului de intrare slab, permițând supapei servomecanice să execute funcția de reglare.
În valva servo, semnalul electric de intrare slabă este transformat într -un semnal de ieșire hidraulică, care este modificat în funcție de cerințele de descărcare necesare sub formă de cădere de presiune . Valva trebuie să răspundă rapid, în mod repetat și cu histereză scăzută la descărcarea de descărcare a tensiunii sau a comenzilor generale . de fapt, de fapt. Echipamentul electronic care funcționează la o frecvență de mai multe kHz .
Since effective discharge depends on the effect of the℃of polymerization (DP) on the valve, the oil temperature in the hydraulic circuit must be maintained in the range of 45-55℃(usually with a closed-loop regulation system), depending on the fluid viscosity and the geometry of the transition port. Without a proper regulation system in the valve, the temperature rise leads to a decrease in the melt vâscozitate; Cu o valoare de deschidere echilibrată, volumul de descărcare poate fi crescut . Creșterea volumului de ulei de descărcare a sistemului de acționare înseamnă că viteza de injecție este crescută . controlul precis al robinetelor servo de înaltă tehnologie poate elimina practic histerezisul și îmbunătățește repetabilitatea tuturor funcțiilor .}}
Măsurarea forței pe presele electrice
Deoarece nu există niciun lichid vectorial care să inducă mișcarea pe mașinile de modelare cu injecție electrică electrică, detectarea presiunii hidraulice nu este posibilă . Prin urmare, senzorii de încărcare sunt de obicei folosiți pentru a măsura deformarea elastică cu un extensometru pentru a-și determina direct forța . extensometers. Another difference is the back pressure and its control, which can be achieved by adding resistance to the axial movement generated by the injection motor, while the other motor causes the screw rotation and subsequent material plasticization. Previously, some machine manufacturers used a measuring system with a transducer installed in the nozzle, but later abandoned this system due to "lack of functionality and fiabilitate ".
Avantajele măsurării presiunii duzei
Cele de mai sus au demonstrat importanța reglării presiunii în timpul injectării și presiunii de menținere . Prin urmare, precizia și repetabilitatea detectării presiunii sunt factori critici . În sistemele cu buclă închisă, detectarea presiunii este foarte importantă, doar prin asigurarea detectării exacte a presiunii poate regula regulatorul să facă presiunea efectivă apropiată sau egală cu valoarea setată . Regulator să facă presiunea reală apropiată sau egală cu valoarea setată .
În sistemele cu buclă deschisă, datorită conexiunii directe la sistemul de transmisie, precizia și repetabilitatea detectării presiunii sunt și mai importante . astăzi, sistemele cu buclă deschisă sunt încă utilizate și sunt mai utilizate pe scară largă în mașinile de tonă înaltă .}}
În general, controlul vitezei bazat pe valoarea stabilită este efectuat în timpul procesului de injecție (adică schimbarea vitezei se măsoară de un potențiometru sau un senzor magnetostrictiv) și convertit la reglarea presiunii după măsurarea . Pasajul poate fi activat pe baza cotei (pasajul cotei) sau presiunea . în orice caz, trebuie să fie utilizat și pasajul de cotă) sau atunci când acesta acționează și „ Limitați presiunea de umplere și preveniți formarea flash -ului și deteriorarea mucegaiului . Odată ce este formată calea, procesul de reținere ulterior este reglat de presiune (de asemenea, pentru profiluri) .
Presiunea preselor hidraulice este de obicei detectată în circuitul hidraulic și rar în duza de mucegai . Pentru modelarea prin injecție, punctul de detecție trebuie să fie cât mai aproape de cavitatea mucegaiului posibil ., prin urmare, măsurarea presiunii mucegaiului este cea mai bine efectuată la măsurarea {., chiar dacă este direcționată, poate fi de asemenea efectuată în cea mai mare parte a presiunii de măsurare a presiunii . în ceea ce privește hidradul. Circuit .
Spre deosebire de detectarea presiunii mucegaiului, detectarea duzei poate controla, de asemenea, procesul de plasticizare prin reglarea presiunii din spate . Detectarea presiunii mucegaiului poate fi comutată atunci când presiunea apropiată de injecție atinge efectiv valoarea stabilită și menține această presiune pentru timpul necesar pentru injecția materialului ., măsurarea poate fi realizată direct sau de o sondă ( piezoelectric sensor). Direct detection in the mold is very effective. The only limitation is that it leaves marks under the molded part. Indirect detection is often affected by the probe structure and clearance. For example, large tolerances can cause material to pour out, resulting in insufficient detection Precizie .
Detectarea presiunii duzei este mai puțin eficientă decât detectarea presiunii cavității, deoarece materialul trebuie să treacă în continuare printr -o cale de curgere (fie rece, fie fierbinte) . Cu toate acestea, detectarea presiunii duzei are anumite avantaje, inclusiv în principal: detectarea este efectuată pe material; Nu este necesară nicio modificare a matriței; no trace is left on the molded part. The risk of overfilling at the initial pressure (and subsequent flashing) can be avoided by melt pressure control (preferably in the mold cavity). This can improve the effectiveness of control, avoid material burning, prevent underfilling, shorten cycle time and enhance repeatability.
Există într-adevăr unele probleme tehnice în producerea senzorilor care pot asigura fiabilitatea sistemului și sunt ușor de utilizat . Dacă este necesară o presiune uniformă din spate, dificultățile legate de proces nu sunt într-adevăr mici .
Senzorul utilizat pentru detectarea presiunii duzei trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
1. nu trebuie să interfereze cu procesul de modelare .
2. poate asigura precizia detectării la presiune înaltă (2500 bar) și temperatură ridicată (350-400) .
3. trebuie să fie mic și solid și ușor de înlocuit în cazul unei defecțiuni .
4. trebuie să aibă o rezistență excelentă la uzură atunci când este în contact cu materialul de mucegai .
5. eficacitatea detectării pe termen lung (atunci când frecarea și contaminarea apar după utilizarea pe termen lung, se poate asigura că măsurarea este lipsită de abatere, eroare și întârziere) .
6. furnizează eșantionare de mare viteză (2-5 microsecunde) și protocoale de comunicare standardizate, cum ar fi versiunea Canbus sau deviceNet .}
Therefore, the problem is more complicated. It is not difficult to understand that to date, hydraulic presses still configure sensors in the hydraulic circuit, and all-electric motors use force detection, and neither uses melt sensors. For many years, melt sensors have been widely used in extruders, but extruders have lower requirements for detection range, accuracy, response time and structural solidity (compared with static Stresul asupra extruderelor, stresul mecanic de oboseală pe filmul senzorului atunci când este instalat pe mașini de modelare prin injecție este mult mai mare) .