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注塑機壓力系統在成型中的作用
(2018/10/24)

近日,2018意大利塑料橡膠工業展覽會于意大利米蘭新國際展覽中心成功落幕。展會期間,來自中國浙江、江蘇、廣東、上海、山西、山東、云南等省市的72家企業、200余名參展商,首次以國家展團的形式在展會上集體亮相,集中展示了中國塑料機械行業整體水平和集群優勢,也為歐洲客商提供了認識中國塑機品牌的機會和平臺。
據了解,意大利塑料橡膠工業展覽會每3年舉辦一次,作為歐洲第二大規模的塑料工業展覽會,其壓力調控及計量系統在油壓式注塑機上,所有運動由負責以下操作的油路執行:
塑化階段中的螺桿旋轉;

滑座料道(注嘴靠近注口襯套);

注射和保壓期間射料螺桿的軸向運動;

將基材閉合於射料桿上,直到肘桿全部延伸或活塞合模行程已完成;

啟動頂桿以頂出部件。  

在全電壓機上,所有運動由配有永久磁鐵的無刷同步電動機執行。通過機床業中一直采用的滾珠軸承螺桿,將旋轉運動變換為線性運動。整個流程的效率部分取決於塑化過程,其中,螺桿起十分關鍵的作用。

螺桿必須確保物料熔化和均化。這一過程可借助於反壓調整,以避免過熱。混煉元件不能產生過高的流速,否則,會導致聚合物降解。

每一種聚合物具有不同的最大流速,如果超過這一極限,分子會拉伸,出現聚合物主鏈斷裂現象。不過,重點仍然是在注射和保壓過程中控制螺桿的向前軸向運動。後續的冷卻過程,包括內在應力、公差和翹曲等方面,對於確保產品質量十分重要。這一切全由模具質量決定,對於優化冷卻料道、確保有效的閉環溫度調節時,尤其如此。該系統完全獨立,不會干擾機械調節。

閉模和頂出等模具運動必須精確高效。通常采用速度分布曲線,以確保活動部件準確靠近。接觸維持力可調整。因此可斷定,在不考慮能耗和機械可靠性、附加條件相同(如模具質量)的前提下,產品質量主要決定於控制螺桿向前運動階段的系統。在油壓式注塑機上,這一調節通過探測油壓而實現。

具體地說,油壓通過控制板而激活一套閥門,流體通過操縱器而產生作用,并得到調節及釋放。  

注射速度控制包括開環控制、半閉環控制和閉環控制等選擇方案。開環系統依靠共用比例閥。比例張力施加於所需比例的流體上,從而使流體在注射機筒中產生壓力,讓注射螺桿以一定的前向速度運動。

半閉環系統采用閉環比例閥。環路在閉合口所在的位置閉合,閉合口通過在閥門內的移動而控制油料的流量比例。閉環系統在螺桿平移速度時閉合。閉環系統中采用速度傳感器(通常為電位計型),定時探測張力下降。比例閥流出的油料通過調節,可補償出現的速度偏差。

閉環控制依靠與機器整合一體的專用電子元件。閉環壓力控制能在注射和保壓階段確保壓力均勻一致,以及在各個循環中確保反壓均勻。通過探測出的壓力值對比例閥進行調節,根據設定壓力值進行偏差補償。

一般來說,可對液壓進行監控,但是,探測注嘴或模腔中的熔體壓力也是另一有效方法。更加可靠的方案是通過閱讀注嘴或模腔壓力讀數對比例閥進行管理。在壓力探測的基礎上增加溫度探測,特別有利於流程管理。

了解物料可承受的實際壓力,還有助於根據設定壓力和溫度條件來預測模塑件的實際重量和尺寸。實際上,通過改變保壓壓力值,可將更多的物料引入模腔,以降低部件收縮,符合設計公差(其中包括預設注塑收縮)。接近熔化條件時,半晶體聚合物顯示出極大的比容變化。對此,過充模不會阻礙部件頂出。

 
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