工程塑料注射成型如何控制俩个阶段的压力

似乎一些新机器存在包装速度问题,因为机器制造商将处理器与比他们需要的更复杂且用户友好度更低的控制器混淆.

 

有数百个变量会影响您的过程,您不需要的就是机器控制器的怪癖给您的带来麻烦.机器控制器在可接受零件的生产中发挥着重要作用.

控制器之间存在细微但显着的差异；为了在不同的成型机上制造相同的零件,加工商了解这些变化是很重要的.

仔细看看机器制造商在第二阶段包装或保持功能方面有何不同.

 

机器都遵循一般的注射顺序,螺杆从“注射尺寸”开始,以一种或多种速度将熔融塑料注射到预设的转移位置.

在螺杆到达该转移或切断位置的刹那,机器从一（注射）阶段切换到第二（保压）阶段.不同的机器制造商对打包和保持期间发生的事情有不同的选择.

有些提供压力时间,另一些提供压力和时间的阶段.其他提供压力、时间、斜坡时间和速度的阶段.

不幸的是,这使注塑加工变得复杂,在我看来,某些选项对一致的零件很不利.

机器制造商渴望提出更复杂的加工模式,但很少在生产中通过模腔压力监测来检验它们.

由于包装和保持有多种选项,根据机器和制造商的不同,我们将设置恒定参数并审查七种变化或选项.为了描述这些可能的选项,我们将使用以下设置（恒定）条件：

 

 1.  弟一阶段或注射：机器都设置为注射（一阶段）并在某个位置或体积转移到第二阶段,在此示例中使用 1 秒 ± 0.04 秒的一阶段注射.

在每台机器上使用相同的模具,我们发现转移时的压力是 16,000 psi 的“塑料”压力.为便于讨论,所有压力均采用“塑性”（非液压）数字.

这使得比较电机和液压机更容易.此外,如果您想要相同的零件,当您将模具从一台机器带到另一台机器时,您必须复制塑料条件——而不是机器设定点.

尽管液压在处理器中很受欢迎,但由于不同的增压比,它不会在机器之间转换.

 

 2.  第二阶段（保压/保持）：在这里我们将设置两个保压压力：10,000 psi 持续 3 秒,然后是 8000 psi 持续 5 秒.同样,所有压力都是“塑性”而不是液压.

以下假设试图证明不同机器之间第二阶段的可能变化：

 

机器类型 A：该机器允许处理器为第二阶段的包装或保持只设置一次时间和压力.例如,在 10,000 psi 的压力下保持 8 秒.

压力从 16,000 psi 的转移压力升至 10,000 psi,并保持该压力 8 秒.参见图 1.

这台机器只允许处理器为第二阶段的包装或保压设置一次时间和压力.

机器类型 B：机器允许处理器设置两个或更多阶段的保压和相关时间.例如,3 秒的 10,000 psi 加上 5 秒的 8000 psi,总保持时间为 8 秒.

根据机器制造商的不同,有多种可能的保压响应：

机器制造商 1：压力尽快从 16,000 psi 的一级传输压力下降到 10,000 psi.在 3 秒结束时,压力立即下降到 8000 psi,持续 5 秒.请参见图 2 中的塑性压力与时间的关系图.

在这里,压力在两个阶段都占主导地位.压力以 35 毫米/秒的速度从 16,000 psi 的转移压力下降到 10,000 psi,直到达到 10,000 psi 的保压压力.

此时速度控制失效（压力受限）并且机器在 3 秒内的其他时间保持恒定的 10,000 psi.

机器制造商 5：压力覆盖两个保持阶段的设定速度.压力以 35 毫米/秒的速度从 16,000 psi 的传输压力下降到 10,000 psi,直到驱动螺杆向前的压力达到 10,000 psi.

在 10,000 psi 速度控制丢失（压力受限）并且机器保持恒定的 10,000 psi 直到 3 秒的剩余时间.在 3 秒结束时,压力以 15 毫米/秒的速度上升至 8000 psi,

直到压力达到 8000 psi 并在预设的 5 秒保持剩余时间内保持 8000 psi.同样,这一步是压力限制的,我怀疑当保压压力从 10,000 psi 到 8000 psi 时会有速度控制.

压力与时间的关系图见图6.

 

压力覆盖两个保持阶段的设定速度.压力以 35 毫米/秒的速度从 16,000 psi 的传输压力下降到 10,000 psi,直到驱动螺杆向前的压力达到 10,000 psi.

在 10,000 psi 速度控制丢失（压力受限）并且机器在 3 秒的剩余时间内保持恒定的 10,000 psi.

机器制造商 6：速度优先于设定压力.压力从 16,000 psi 的转移压力逐渐下降,并将由速度控制驱动到达到 35 毫米/秒速度所需的其他压力,持续 3 秒.

速度优先于压力设置,压力可能不会是 10,000 psi.在 3 秒结束时,机器将以 15 毫米/秒的速度运行 5 秒.同样,速度控制覆盖压力设置.

图 7 显示了在这些条件下的几次注射（红色为塑料压力,绿色为腔压力；（比例不相同）.可以看出,经过数小时的试验,我试图获得工艺一致性,但没有成功.

速度优先于设定压力.图表显示了在这些条件下的几个镜头（红色为塑性压力,绿色为腔体压力；比例不相同）.经过数小时的试验,试图获得过程的一致性并没有成功.

 

困惑？我也是.这比它应该的要复杂得多.处理器有足够的处理.机器制造商渴望提出更复杂的加工模式,但很少在生产中通过模腔压力监测来检验它们.

随着新的和更快的计算机可用,具有良好意图的程序员正在添加产品一致性的功能——例如打包速度.

 

底线：许多机器制造商通过添加价值有问题的选项,使控制器变得比他们需要的更复杂,用户友好性也更低.没有压力限制或压力切断的包装上的速度控制是一个主要的例子.

为了评估具有第二阶段（保压或保压）速度控制的机器控制器,应该有型腔压力感应.

 

型腔压力数据对于评估机器性能和一致性至关重要.图 6 提供了一个示例.请注意,机器相当一致（红色曲线）,而型腔压力（绿色曲线）则有所不同.基于数据而非炒作进行绩效评估