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注塑机的精细注塑详解

文章出处:未知 人气:发表时间:2019-12-27 22:14
注塑机的精细注塑详解
 
精细便是高的重复性。制品与制品之间的尺度、厚度、分量、机械强度等特征的一致性高,被限制在较狭隘的指定规模内。有外表缺陷的制品都不能归于精细的。
 
 
精细与准确
 
精细又称准确(英语为precise),与准确(英语为accurate)是两个独立的概
 
念。从手表及射擊的例子阐明。
 
 
手表
 
准确的手表每天的中午都指示相同的时刻。不准确的手表不是每天快了少量便是慢了少量。
 
准确的手表在中午时显现12:00:00,一秒不差。因为手表的显现是可调的,任何手表都能够在一个指定的时刻显现准确时刻。准确的手表更能在今后的时刻显现准确时刻。
 
因为时区的别离,一个准确及准确的手表到了另一时区,便不准确。调整时差后,又回复准确。
 
准确是手表的特性。在规划时考虑了许多(如温度)影响准确性的要素,作出补偿。手表商的广告都着重手表的准确性,而非准确性。
 
 
 
精 确 手 表
 
 
YES
 
优质
 
NO
 
残次
 
准确手表
 
YES
 
永久正点
 
只在调校的
 
一秒显现正确
 
NO
 
起步不准,
 
今后也不准
 
永久显现
 
过错时刻
 
射擊
 
射擊着重准确。
 
一位好的射擊手打靶准确。配上调校好的步枪,百发百中。配上调校过错的步枪,全部失败。
 
 
 
以分量代表
 
许多研究证明,制品分量的重复功能代表尺度、厚薄等多种特征的重复性。因为丈量分量既快,解像度又高,分量的重复性便成为最常见的重复性目标。
 
如W代表分量,重复性以(W最大—W最小)/W平均或σ/W平均核算,其间σ是标准误差。此值越小,重复性越高。大略来说,二手注塑机回收
 
1%是一般开环注塑机能到达的。
 
0.1%是精细注塑机能到达的。
 
 
 
为何会有误差
 
塑料的误差、温度的误差及注塑的误差是主要做成分量误差的原因。能限制误差便能到达精细注塑。
 
 
塑料
 
塑料是高分子量的聚合物,有长短不同的分子链,没有一个稳定的分子分量,只要一个规模以内的分子分量。分子分量影响着塑料的全部特性,包括密度、玻璃转化温度、粘度、机械强度等。
 
因为聚合进程操控得宜,优质的塑料有较狭隘规模的分子分量。
 
“晶點”是制品的一種缺陷,是由於高分子量的粉末狀塑膠有高的熔點,未能塑化而成。最好用過濾來解決。
 
注塑进程会使塑料降解,破坏了分子链,分子分量便下降,做成再生料流动性较佳的原因。
 
破坏制品而得的再生料,颗粒状的尺度参差不齐,如没过滤的话,能小如粉末。不同大小的颗粒,小的吸热比大的颗粒快,故熔化得快。
 
“拉粒”将再生料的颗粒均匀化,使加料更安稳,但拉粒进程将塑料熔化,亦添加了降解。
 
选用份额阀混合再生料于新猜中,准确性只要1% 。电子磅秤重的方法会更好。
 
塑料批与批之间是有误差的。不同工厂出产的同一型号、塑料亦不尽相同。仓库的进出,宜用先进先出法。
 
 
温度
 
温度分塑料温度、模具温度、压力油温度及环境温度等。
 
 
塑料温度
 
塑料熔融的温度极大程度影响它的流动性。
 
注塑机是利用旋转螺杆的紧缩段螺纹与塑料颗粒磨擦生热及料筒加热瓦的传导将塑料升温的。
 
塑化时螺杆的旋转慕求坚持恒速的,而背压亦坚持稳定。故理论上,磨擦生热也是稳定的。
 
料筒加热是通过厚壁的料筒导热至跟料筒内壁触摸的塑料。在料筒的规划存在几个问题。
 
料筒的厚壁延迟了热的传导,操控失宜会做成温度波动。
 
咱们只能测出电热偶方位的料筒温度,并不能測出塑料的温度。理论上,电热偶孔越深,测出的温度便越挨近塑料温度。
 
有单个厂商在喷咀处运用与内壁看齐的电热偶。
 
一般只要注塑对温度敏感的硬PVC才会选用料筒吹风冷却,但在精细注塑亦适宜,能在超温时尽快降温。
 
保温罩在坚持塑料恒温是十分有用的,能减少环境(如电扇、室温)的影响,不要撤除。
 
加热区之间有交叉影响,但可用温控方法解偶。
 
PID温控是常用的温控核算方法。PID的参数是否优化是要害的。PID亦有许多变种,如模糊PID,能够下降开机升温时的温度逾越及安稳后的温度波动。
 
冷水环处的料筒温控不宜疏忽。此处坚持塑料的固态对紧缩段的磨擦生热是很有关系的。
 
模具温度
 
模具的溫度是由注入的熔融将它进步,由流过模具的冷却液将它下降。
 
全自动操作比半自动操作精细,是因为前者是去除了人为的不安稳要素。操作员开门、取件、关门的时刻有误差,便影响了以上的热平衡,从而影响模具的温度。同样,料筒内熔融温度亦受影响。故选用机械手取出,坚持全自动操作,比半自动操作精细。
 
模具温度影响制品的精细性是清楚明了。假如选用机铰锁模,还会影响锁模力,从而影响制品的厚薄。
 
机铰锁模是靠两板空间小于模具厚度(产生搅扰)拉长拉杆而构成的。因为模具冷缩热胀,模温影响了模具的厚度,便影响了锁模力。号称精细的全电机,是用机铰锁模的。解决办法是多加锁模力丈量。当锁模力超过某个规模外便作出锁模力调整。
 
直压锁模的注塑机,锁模力不受模温影响(亦不受油温影响)。
 
一般的冰水机或模温机只对媒体进行温控。当管道泄漏、堵塞或破裂,模具温度便不受操控。宜在模具的多点用磁石吸附的温度表探温,并常常留意并纪录之。
 
以冰水机为例,除冰水温度外,冰水流量及压力亦影响冷却作用,亦要坚持稳定。冷却冰水机的水塔水温度、流量及压力亦有“二次”的影响。水温受气候影响(温度与湿度),流量及压力受其他共用注塑机及冰水机运用与不运用影响。
 
多腔的模具宜用独立(並联式)的水道接法,而非串联的水道接法。不然下流的冷却作用比上游的差,腔与腔之间的冷却作用便不一致。
 
 
油溫
 
油溫影响壓力油的黏度,從而影響動作的速度。
 
黏度低則阻力低,故速度會變快。然而黏度低則滲漏大,這就下降了速度。
 
要坚持冷卻水的溫度,使流量及壓力恆定。冷卻水要清潔,沒有水藻,最好是軟水,下降水垢在冷卻器管壁上构成。
 
全電機標榜的便是不受油溫影響精细性。
 
 
环境
 
没有空调的车间,白班与夜班出产的制品受了室内温度的影响而不一致。
 
在寒冷的冬季,车间的大门偶尔翻开便让冷空气进入,影响环境温度。
 
拉杆、模温、料筒温度及喷咀温度都受环境温度影响。
 
拉杆的冷缩热涨影响了机铰锁模的锁模力。
 
因为喷咀没有保温罩,它受摇头电扇的影响最大。
 
需要枯燥的塑料只运用料斗枯燥器,枯燥作用不安稳。这是因为热空气来自大气,其濕度因气候而异。除湿枯燥机将料斗枯燥器出口的空气除湿后,再输出给料斗枯燥器循环运用,便与大气的湿度绝缘。
 
 
注塑机
 
注塑机注塑部份:螺杆料筒、螺杆头止逆环介子、法兰射咀的精细度配合度。
 
注塑机的功能及规划,多方面影响制品的精细性。
 
 
打针量
 
打针和保压是两个最大影响制品分量的进程。
 
打针含“充填”及“壓緊”兩個部分。“充填”將模腔容積的95-99%填滿。其他及超額的容積在后繼的“壓緊”填進去。
 
因为熔融是可紧缩的,填进去的熔融容积比模腔容积大。若在压紧时模腔压力的峰值不安稳,压进模腔的熔融量便有多有少。
 
一般的电脑注塑机均有“时刻打针”及“方位打针”可选,甚至有“方位及时刻打针”功能。
 
“时刻打针”的精细度最低。熔融温度及黏度不安稳,使打针速度变化。每次都打针相同时刻,注入模腔的熔融量便有不同。
 
“方位打针”不受这些影响,除了止回阀的洩漏,每次都注入相同的熔融容积。
 
当螺杆方位达不到停注方位(称保压点),“方位及时刻打针”设置的打针时刻到,亦完毕打针,开端保压。
 
 
速度压力转化
 
打针的充填段要做到恒速的,保压段要做到恒压的。它们之间的转化叫速度压力转化。转化点的重复性高是精细注塑最要害的。
 
转化点的测定以模腔压力为最佳。
 
丈量模腔压力触及装置压力传感器于模具内。该压力传感器及其信号放大器是昂贵的,传感器亦在制品上留有顶针般的痕迹。
 
退而求其次便是喷嘴压力转化。
 
上述的“方位打针”或“方位及时刻打针”又次之。
 
以打针压力作转化, 常被坊间选用,但被“科学注塑”倡导者非议。这是因为熔融的黏度供料时批与批之间已有误差,稳定的打针压力会产生不稳定的
 
模腔压力。
 
“科学注塑”(Scientific injection molding)由美国RJG公司及John Bozzelli先生十多年前提出,在美国颇受欢迎。请参考www.immnet.com 纲页.
 
 
习惯式操控
 
一般“方位打针”用两个肯定方位的相差,定出打针行程,便是打针的起点及结尾,均为电子尺的两个方位。
 
习惯式操控选用相对方位,相对于实践起点,减去稳定的打针行程,便是肯定的停止方位。因为实践起点每次都不同,此停止方位亦每次不同。理论上来说,比两个肯定方位的精细度更高。
 
同样,塑化量亦能够做习惯式操控。
 
 
开环,半闭环,3/4闭环,全闭环
 
注塑机的速度及压力如能精细操控的话,对出产精细制品是很重要的。
 
开环注塑机不丈量速度及压力,故不能准确操控它们。
 
半闭环注塑机丈量份额阀的阀芯方位,进步了流量及压力的重复性,反应亦比开环快。半閉環操控是用半閉環份额閥實現。
 
3/4闭环操控是用闭环变量泵完成。压力被丈量及操控,故是全闭环;流量则是半闭环。
 
全闭环操控丈量及操控螺杆的打针速度,保压压力,塑化的转速及背压的坚持。较讲究的连模具,顶出及射台的操控亦用闭环。
 
全闭环操控分硬件和软件两种。硬件闭环用伺服阀,能到达最佳作用。软件闭环选用一般的份额阀,以强大的电脑核算能力做闭环的操控,是个新浪潮。作价比硬件低。
 
全电机的操控都是全闭环的。
 
以上的操控稱爲“注塑機全閉環”。加上模腔壓力轉換,就算注塑機是開環,亦能稱爲“制品全閉環”。
 
 
其它
 
前述的几点,是归于注塑机的规划及功能的,再复述如后。
 
模糊PID温控。
 
深的电热偶孔。
 
电扇冷却料筒。
 
冷水环温度监控。
 
油温监控。
 
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直压锁模。
 
机械手取出。
 
短的打针行程及長的螺桿長度添加熔融的溫度均勻性,對精细注塑有幫助。請參考《打针行程與螺桿長度》。
 
选用适宜的螺桿可避免超溫。以通用螺桿注塑PC塑料會在壓縮段產生超溫,是由於PC黏度很高,而通用螺
 
的紧缩比過大,壓縮段過短。选用专用的PC螺桿能够避免。