Oavsett om det är en hydraulisk eller elektrisk formsprutningsmaskin, kommer alla rörelser under injektionsgjutningsprocessen att generera tryck . endast genom att korrekt kontrollera det nödvändiga trycket kan en färdig produkt av rimlig kvalitet produceras .}}
Tryckkontroll och mätningssystem
På en hydraulisk formsprutningsmaskin utförs alla rörelser av oljekretsen som är ansvarig för följande operationer:
1. Skruvrotation under mjukgöringsfasen (backtrycket kan bestämmas och till och med kontrolleras) .
2. Slide Channel (munstycke nära spruebussningen) .
3. Axiell rörelse av injektionsskruven under injektion och hålltryck .
4. stänger underlaget på injektionsstången tills armbågen är helt utsträckt eller att kolvformens stängningsslag är klar
5. Starta ejektortabellen utrustad med ejektorns stift för att mata ut delen .
On a full-electric machine, all movements are performed by a brushless synchronous motor with permanent magnets. The rotational movement is converted into linear movement by a ball bearing screw that has always been used in the machine tool industry. The effect of the entire process depends in part on the plasticization process, in which the screw plays a very critical role. Mitsubishi's latest solution För produktion av allelektriska modeller består av en fyllningsskruv (två-flygrulle) och en skruvspets med blandningselement . Detta maximerar maximeringskapacitet och blandning, förkortar skruvlängden och möjliggör höga hastigheter .}}
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 . Fokus kvarstår emellertid på att kontrollera skruvens främre axiella rörelse under injektion och hålla tryck .
Den efterföljande kylprocessen, inklusive inneboende spänningar, toleranser och förvrängning, är mycket viktig för att säkerställa produktkvaliteten. Detta bestäms helt av kvaliteten på formen, särskilt när man optimerar kylkanalen för att säkerställa effektiv reglering av temperatur i slutna system. Systemet är helt oberoende och påverkar inte mekaniska justeringar.
Formrörelserna, såsom stängning och utstötning, måste vara precisa och effektiva. Vanligtvis används en hastighetsprofil för att säkerställa en noggrann anpassning av de rörliga delarna. Kontaktunderhållskraften kan justeras. Det kan konkluderas att, utan att beakta energiförbrukning och mekanisk tillförlitlighet, och under premissen av samma ytterligare förhållanden (såsom formkvalitet), bestäms produktkvaliteten huvudsakligen av det system som kontrollerar framåtrörelsefasen av skruven. På hydrauliska injektionsformningsmaskiner uppnås denna reglering genom att upptäcka trycket. Specifikt aktiverar oljetrycket en uppsättning ventiler via kontrollpanelen, och vätskan verkar genom manipuleringen, regleras och släpps.
Injektionshastighetskontroll inkluderar öppna system, slutna system och alternativ för slutna system. Öppna system förlitar sig på delade proportionella ventiler. Proportional spänning tillämpas på den erforderliga andelen vätska, vilket gör att vätskan genererar tryck i injektionscylindern och driver injektionsskruven med en viss framåtrörelsehastighet.
Sluten slinga-system använder slutna proportionalventiler. Slingan är stängd vid stängningsportens plats, vilket kontrollerar flödeshastigheten av oljan genom att flytta i ventilen. Det slutna slangsystemet är stängt vid översättningshastigheten av skruven. En hastighetssensor (vanligtvis av potentiometertyp) används i det slutna slingesystemet för att regelbundet upptäcka spänningsfallet. Materialet som flödar ut från proportionalventilen kan justeras för att kompensera för hastighetsavvikelsen som uppstår. Sluten loopkontroll förlitar sig på dedikerade elektroniska komponenter integrerade med maskinen. Sluten tryckkontroll säkerställer en jämn tryck under injektions- och hållfaser, samt en jämn mottryck i varje cykel.
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 Detektion är särskilt fördelaktigt för processhantering .
Knowing the actual pressure that the material can withstand also helps to predict the actual weight and size of the molded part based on the set pressure and temperature conditions. In fact, by changing the holding pressure value, more material can be introduced into the mold cavity to reduce part shrinkage and meet the design tolerance (including the preset injection shrinkage). Semi-crystalline polymers show a large specific volume change when approaching the Smältvillkor . I detta avseende kommer överfyllning av formen inte att hindra en del ejektion .
Hydraulisk utrustning och utlopps- och tryckreglering
Centrifugalpumpar genererar ett genomsnittligt hydrauliskt tryck på upp till 140 bar, vilket är särskilt lämpligt för formsprutning . i alla andra stadier av cykeln, kraven är betydligt lägre, utom för specifika situationer där snabb plastisering krävs (e . g .}
För att minska energiförbrukningen kan variabla förskjutningspumpar och trycklagringscylindrar användas under topputsläppsperioder . Fasta förskjutningspumpar rör sig samma mängd olja per rotation, så oljepumpens val är bestämd av mängden olja som krävs för att flyttas i en specifik tid . hastigheten för en tre-fasmotor är allmänt 1440 rp, och en? Under mjukgöringsprocessen (kraften når 100%) är användningshastigheten för oljepumpen maximerad . Under pausprocessen behöver maskinen inte energiförbrukning, och även om den gör det är det en effektförlust .}
Alla formsprutningsmaskiner använder proportionella servonventiler av olika kvalitetskvaliteter . Två eller flera uppsättningar proportionella ventiler installeras på injektionstrycken för att noggrant kontrollera följande aspekter:
Mögelöppningshastighet (två nivåer), stängningshastighet för form (två nivåer), mögelstängningssäkerhet, injektion (3-10 nivåer), matning (3-5 nivåer), sug och ejektor (två nivåer) .}
Öppningstryck, stängningstryck, mögelsäkerhet, mekanisk klämma (fat eller armbåge), injektion (en gång i fyllningsfasen, 3-10 gånger i efterföljande faser), sug och ryggtryck (3-5 nivåer), skruvrotationshastighet (3-5 nivåer) .}}}
Slide -tillvägagångssättet (hastigheten med vilken det mekaniska munstycket närmar sig injektionslinget på den fasta halvan av formen) och rörelseshastigheten för ejektorn (ejektorns tabellhastighet) kan också justeras . Auxiliary Motor skickar den amplifierade signalen (utgångssignal) till ventilen genom den svaga ingångssignalen, vilket tillåter servo -ventilen att utföra regleringen {{1})
In the servo valve, the weak input electrical signal is converted into a hydraulic output signal, which is modified according to the required discharge requirements in the form of a pressure drop. The valve must respond quickly, repeatably and with low hysteresis to the discharge of tension or general commands. In fact, the current research aims to improve the frequency response and enable the dialogue between the power equipment (hydraulic side) och den elektroniska utrustningen som körs med en frekvens av flera 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 viskositet; Med ett balanserat öppningsvärde kan urladdningsvolymen ökas . Att öka utloppsoljevolymen för drivsystemet innebär att injektionshastigheten ökas . exakt kontroll av högteknologiska servo-drivventiler kan i princip eliminera hysteres och förbättra upprepningen av alla funktioner .}
Kraftmätning på allelektriska pressar
Since there is no vector fluid to induce movement on all-electric injection molding machines, hydraulic pressure detection is not possible. Therefore, load sensors are usually used to measure the elastic deformation with an extensometer to directly determine its force. All-electric injection molding machine manufacturers have developed a variety of elastic components and equipped with corresponding Extensometers . En annan skillnad är baktrycket och dess kontroll, som kan uppnås genom att lägga till motstånd mot den axiella rörelsen som genereras av injektionsmotorn, medan den andra motorn orsakar skruvrotationen och efterföljande materialplastisering . tidigare, en del maskintillverkare använde en mätning med en transducer installerad i det tåle, men senare, men senare, men senare, en del av maskintillverkare använde en mätning med en transport installerad i det tåle, men senare, men senare, men senare, en del av maskintillverkarna använde en mätning med en transport installerad i det tåle, men senare, men senare systemet för " Tillförlitlighet ".
Fördelar med munstycksmätning
Ovanstående har visat vikten av tryckreglering under injektion och hålltryck. Därför är noggrannheten och upprepningsbarheten av tryckdetektion avgörande faktorer. I slutna system är tryckdetektion mycket viktig, endast genom att säkerställa noggrann tryckdetektion kan regulatorn göra det faktiska trycket nära eller lika med det inställda värdet.
I system med öppen slinge, på grund av den direkta anslutningen till transmissionssystemet, är noggrannheten och repeterbarheten för tryckdetektering ännu viktigare . Idag används fortfarande öppna sling-system och används mer allmänt i högtonnagemaskiner .}
Generally speaking, speed control based on the set value is carried out during the injection process (that is, the speed change is measured by a potentiometer or magnetostrictive sensor) and converted to pressure regulation after the measurement. The passage can be activated based on quota (quota passage) or pressure. In any case, the pressure-activated passage must be used when it also acts as a "cut-off" För att begränsa fyllningstrycket och förhindra blixtbildning och mögelskada . När vägen bildas regleras den efterföljande hållprocessen av tryck (även för profiler) .
The pressure of hydraulic presses is usually detected in the hydraulic circuit and rarely in the mold nozzle. For injection molding, the detection point must be as close to the mold cavity as possible. Therefore, the mold pressure measurement is best carried out at the nozzle. Even if it is not direct, the pressure measurement can also be carried out in the hydraulic krets .
Till skillnad från mögeltrycksdetektering kan detektering i munstycket också styra mjukgöringsprocessen genom att justera baktrycket . mögeltrycksdetektering kan växlas när trycket nära injektionen faktiskt når det inställda värdet och upprätthåller detta tryck för den tid som krävs för injektionen av materialet . mätningen kan genomföras direkt eller genom en press (e; piezoelektrisk sensor) . Direkt upptäckt i formen är mycket effektiv . Den enda begränsningen är att den lämnar märken under den gjutna delen . indirekt detektion påverkas ofta av sondstrukturen och clearance . för exempel, stora toleranser kan utesluta, vilket resulterar i att det är inverkat av sondstrukturen och clearance . för exempel, stora toleranser kan utesluta, vilket resulterar i att det är inverkat av sondstrukturen och clearance . för exempel, stora toleranser kan utsättas, vilket resulterar i att det är inverkat av sondstrukturen och clearance . för exempel, stora toleranser kan utsättas, vilket resulterar i insufficient detektion Noggrannhet .
Nunstyckstrycksdetektering är mindre effektivt än detektering av kavitetstryck eftersom materialet fortfarande måste passera genom en flödesväg (antingen kallt eller varmt) . emellertid har munstyckets tryckdetektering vissa fördelar, främst inklusive: Detektion utförs på materialet; Ingen modifiering av formen krävs; 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.
Det finns verkligen några tekniska problem med att producera sensorer som kan säkerställa systemtillförlitlighet och är enkla att använda . Om enhetligt baktryck krävs är de processrelaterade svårigheter verkligen inte små .
Sensorn som används för upptäckt av munstycket måste uppfylla följande krav:
1. Det får inte störa formningsprocessen .
2. Det kan säkerställa detekteringsnoggrannhet vid högt tryck (2500 bar) och hög temperatur (350-400) .
3. Det måste vara litet och solid och lätt att byta ut i händelse av ett fel .
4. Det måste ha utmärkt slitmotstånd när du är i kontakt med mögelmaterialet .
5. Långvarig detekteringseffektivitet (när friktion och förorening inträffar efter långvarig användning kan det säkerställa att mätningen är fri från avvikelse, fel och fördröjning) .
6. Ge höghastighetsprovtagning (2-5 mikrosekunder) och standardiserade kommunikationsprotokoll, som kan öppna versionen CanBus eller 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 (Jämfört med statisk stress på extruders är den mekaniska trötthetsspänningen på sensorfilmen när den installeras på formsprutmaskiner mycket större) .