Ükskõik, kas tegemist on hüdraulilise või elektri sissepritsega vormimismasinaga, tekitavad kõik sissepritsevormimisprotsessi liikumised rõhku. Ainult vajaliku rõhu õige juhtimise abil saab saada mõistliku kvaliteediga valmistoode.
Rõhu juhtimis- ja mõõtmissüsteem
Hüdraulilise sissepritsevormimismasina korral viib kõik liigutused läbi õliskeemi, mis vastutab järgmiste toimingute eest:
1. Kruvi pöörlemine plastifitseerimisfaasis (tagarõhu saab kindlaks määrata ja isegi kontrollida).
2. slaidikanal (otsik Sprue'i puksi lähedal).
3. süstimiskruvi aksiaalne liikumine süstimise ja hoidmisrõhu ajal.
4. substraadi sulgemine süstimisvardal, kuni küünarnukk on täielikult sirutatud või kolbvormi sulgemislöök on lõpule viidud
5. Käivitage osa ejektori tihvtiga varustatud ejektori tabel.
Täiselektrilisel masinal tehakse kõik liigutused püsimagnetitega harjadeta sünkroonmootoriga. Pöörlemisliikumine teisendatakse lineaarseks liikumiseks kuullaagri kruvi abil, mida on alati kasutatud tööpinkide tööstuses. Kogu protsessi mõju sõltub osaliselt plastifitseerimisprotsessist, milles kruvi mängib väga kriitilist rolli. Mitsubishi uusim lahendus kõigi elektriliste mudelite tootmiseks koosneb täitekruvist (kahelennurullist) ja kruvi otsast koos segamissementidega. See maksimeerib plastifitseerimisvõimsust ja segamist, lühendab kruvi pikkust ja võimaldab suurt kiirust.
Kruvi peab tagama materjali sulamise ja homogeniseerimise. Seda protsessi saab ülekuumenemise vältimiseks kohandada seljarõhu abil. Segamise elemendid ei tohi tekitada liiga kõrge voolukiirust, vastasel juhul laguneb polümeer. Igal polümeeril on erinev maksimaalne voolukiirus, kui see piir on ületatud, venivad molekulid ja polümeeri selgroog puruneb. Siiski keskendutakse kruvi ettepoole suunatud aksiaalse liikumise juhtimisele süstimise ja hoidmisrõhu ajal.
Järgnev jahutusprotsess, sealhulgas loomupärased pinged, tolerantsid ja lõime, on toote kvaliteedi tagamiseks väga oluline. Selle kõik määrab vormi kvaliteet, eriti jahutuskanali optimeerimisel, et tagada tõhusa suletud ahela temperatuuri reguleerimine. Süsteem on täiesti sõltumatu ega sega mehaanilisi reguleerimisi.
Hallituse liigutused nagu sulgemine ja väljutamine peavad olema täpsed ja tõhusad. Tavaliselt kasutatakse liikuvate osade täpse lähenemisviisi tagamiseks kiiruseprofiili. Kontaktide hooldusjõudu saab reguleerida. Võib järeldada, et arvestamata energiatarbimist ja mehaanilist usaldusväärsust ning samade lisatingimuste (näiteks hallituse kvaliteedi) eeldusel määrab toote kvaliteedi peamiselt süsteem, mis kontrollib kruvi edasiliikumist. Hüdrauliliste sissepritsevormimismasinate puhul saavutatakse see määrus rõhu tuvastamisega. Täpsemalt, õlirõhk aktiveerib kontrollplaadi kaudu ventiilide komplekti ning vedelik toimib läbi manipulaatori, reguleeritakse ja vabastatakse.
Sissepritse kiiruse kontroll sisaldab avatud ahela juhtimist, suletud ahela juhtimist ja suletud ahela juhtimisvõimalusi. Avatud ahelad sõltuvad jagatud proportsionaalsetest ventiilidest. Proportsionaalset pinget rakendatakse vajaliku vedeliku osakaalu suhtes, mis põhjustab vedeliku rõhu tekitamist sissepritse -tünnis ja liigutab sissepritsekruvi teatud ettepoole.
Suletud ahelad kasutavad suletud ahela proportsionaalseid ventiile. Silmus on suletud sulgemispordi asukohas, mis kontrollib õli voolukiirust ventiili liikumisega. Suletud ahela süsteem on kruvi tõlkekiirusel suletud. Suletud ahela süsteemis kasutatakse pingelanguse regulaarseks tuvastamiseks suletud ahelat (tavaliselt potentsiomeetri tüüpi). Proportsionaalsest klapist välja voolavat materjali saab reguleerida, et kompenseerida tekkivat kiirust. Suletud ahela juhtimine tugineb masinaga integreeritud spetsiaalsetele elektroonilistele komponentidele. Suletud ahela rõhukontroll tagab süstimise ja hoidmisfaaside ajal ühtlase rõhu, samuti iga tsükli ühtlase seljarõhu.
Proportsionaalset ventiili reguleeritakse tuvastatud rõhuväärtusega, et kompenseerida seatud rõhu väärtusest kõrvalekaldeid. Üldiselt saab hüdraulilist rõhku jälgida, kuid teine efektiivne meetod on sularõhu tuvastamine düüsi või õõnsuses. Usaldusväärsem lahendus on proportsionaalse klapi haldamiseks, lugedes otsiku või õõnsuse rõhu näit. Temperatuuri tuvastamise lisamine rõhu tuvastamisele on eriti kasulik protsesside juhtimisel.
Teadmine tegeliku rõhuga, mida materjal talub, aitab ennustada ka vormitud osa tegelikku kaalu ja suurust, lähtudes seatud rõhu ja temperatuuritingimustest. Tegelikult saab hoidmisrõhu väärtuse muutmise abil hallituse õõnsusesse rohkem materjali sisestada, et vähendada osa kokkutõmbumist ja vastata disaini tolerantsile (sealhulgas eelseadet süstimise kokkutõmbumine). Poolkristallilised polümeerid näitavad sulamistingimustele lähenedes suurt konkreetset mahumuutust. Sellega seoses ei takista hallituse ületäitmine osa väljutamist.
Hüdraulilised seadmed ning tühjendus- ja rõhuregulatsioon
Tsentrifugaalpumbad tekitavad keskmist hüdraulilist rõhku kuni 140 baari, mis sobib eriti sissepritsevormimiseks. Tsükli kõigis muudes etappides on nõuded oluliselt madalamad, välja arvatud konkreetsed olukorrad, kus on vaja kiiret plastifitseerimist (nt PET -i süstimise venituse puhumisvormimismasinad), kus nõuded on kõrgemad.
Energiatarbimise vähendamiseks saab tipptasemel tühjenemisperioodidel kasutada muutuvaid nihkepumpasid ja rõhu säilitamise silindreid. Fikseeritud nihkepumbad liiguvad sama koguses õli pöörlemise kohta, nii et õlipumba valik määratakse kindlaks õli kogus, mis on vajalik konkreetsel ajal. Kolmefaasilise mootori kiirus on tavaliselt 1440 p / min ja tavaliselt on vaja topeltpumpa. Ainult plastifitseerimisprotsessi ajal (võimsus jõuab 100%-ni) on õlipumba maksimeeritud kasutamise määr. Pausiprotsessi käigus ei vaja masin energiatarbimist ja isegi kui see juhtub, on see energiakaotus.
Kõik sissepritsevormimismasinad kasutavad erineva kvaliteediga klasside proportsionaalseid servoventiile. Järgmiste aspektide täpseks juhtimiseks paigaldatakse süstepressile kaks või enam proportsionaalse ventiili komplekti:
Vormi avamiskiirus (kaks taset), vormi sulgemiskiirus (kaks taset), vormi sulgemise ohutus, süstimine (3-10 tase), söötmine ({3-5 tase), imemine ja väljund (kaks taset).
Avarõhk, sulgemisrõhk, vormi ohutus, mehaaniline klamber (tünn või küünarnukk), süstimine (üks kord täitmisfaasis, 3-10 korda järgmistes faasides), imemine ja seljarõhk ({3-5 tase), kruvi pöörlemiskiirus (3-5 tasemed).
Samuti saab reguleerida ka slaidi lähenemise kiirust (mehaanilise düüdi lähenemine süstevoodi fikseeritud poolele) ja ejektori liikumiskiirust (ejektori laua kiirus). Lisamootor saadab amplifitseeritud signaali (väljundsignaal) klapile nõrga sisendsignaali kaudu, võimaldades servoklapil regulatsioonifunktsiooni täita.
Servoklapis teisendatakse nõrk sisend elektriline signaal hüdrauliliseks väljundsignaaliks, mida muudetakse vastavalt vajalikele tühjendusnõuetele rõhulanguse kujul. Klapp peab pingete või üldiste käskude tühjenemisele reageerima kiiresti, korduvalt ja madala hüstereesiga. Tegelikult on praeguse uurimistöö eesmärk parandada sagedusreaktsiooni ja võimaldada dialoogi energiaseadmete (hüdraulilise külje) ja mitme kHz sagedusega töötavate elektrooniliste seadmete vahel.
Kuna efektiivne tühjendus sõltub polümerisatsiooni astme (DP) mõjust klapile, tuleb õlitemperatuuri hüdraulilises vooluringis hoida 45-55 kraadi vahemikus (tavaliselt suletud ahelaga regulatsioonisüsteemiga), sõltuvalt vedeliku viskoossuse ja siirdepordi geomeetriast. Ilma klapi nõuetekohase reguleerimissüsteemita põhjustab temperatuuri tõus sula viskoossuse vähenemist; Tasakaalustatud avaväärtusega saab tühjendusmahtu suurendada. Ajamisüsteemi tühjendusõli mahu suurendamine tähendab, et süstimiskiirus suureneb. Kõrgtehnoloogiliste servo-ajami ventiilide täpne juhtimine võib põhimõtteliselt kõrvaldada hüstereesi ja tugevdada kõigi funktsioonide korratavust.
Jõu mõõtmine kõik elektripressidel
Kuna kogu elektrilise süstevormimismasinate liikumise esilekutsumiseks pole vektorivedelikku, pole hüdraulilise rõhu tuvastamine võimalik. Seetõttu kasutatakse koormusandureid tavaliselt elastse deformatsiooni mõõtmiseks ekstensomeetriga, et selle jõu otseseks määrata. Kõigi elektriliste vormimismasinate tootjad on välja töötanud mitmesuguseid elastseid komponente ja varustatud vastavate ekstensomeetritega. Teine erinevus on tagarõhk ja selle juhtimine, mida saab saavutada, lisades vastupidavuse aksiaalse liikumise jaoks, mille tekitatakse sissepritsemootoriga, teine mootor põhjustab kruvi pöörlemist ja sellele järgnevat materjali plastifitseerimist. Varem kasutasid mõned masinatootjad mõõtesüsteemi, mille düüsisse paigaldati muundur, kuid loobusid sellest süsteemist hiljem "funktsionaalsuse ja töökindluse puudumise tõttu".
Düüsi rõhu mõõtmise eelised
Ülaltoodu on näidanud rõhu reguleerimise olulisust süstimise ja hoidmisrõhu ajal. Seetõttu on rõhu tuvastamise täpsus ja korratavus kriitilised tegurid. Suletud ahelasüsteemides on rõhu tuvastamine väga oluline, ainult tagades, et täpse rõhu tuvastamine saab regulaatori tegeliku rõhu määratud väärtuse lähedal või sellega võrdseks.
Avatud ahela süsteemides on otsese ühenduse tõttu ülekandesüsteemiga veelgi olulisem rõhu tuvastamise täpsus ja korratavus. Tänapäeval on avatud ahela süsteemid endiselt kasutusel ja neid kasutatakse laiemalt kõrgtonnites.
Üldiselt viiakse seatud väärtusel põhinev kiiruse juhtimine läbi süstimisprotsessi ajal (st kiiruse muutuse mõõdetakse potentsiomeetri või magnetostriktiivse anduri abil) ja muudetakse pärast mõõtmist rõhu reguleerimiseks. Lädemist saab aktiveerida kvootide (kvootide lõigu) või rõhu põhjal. Igal juhul tuleb rõhuga aktiveeritud lõiku kasutada ka siis, kui see toimib ka "piirina", et piirata täiterõhku ning vältida välklambi moodustumist ja hallituse kahjustusi. Kui tee on moodustunud, reguleerib järgnevat hoidmisprotsessi rõhku (ka profiilide jaoks).
Hüdrauliliste presside rõhk tuvastatakse tavaliselt hüdraulilises vooluringis ja harva hallitusosas. Sissepritsevormimiseks peab tuvastuspunkt olema hallituse õõnsusele võimalikult lähedal. Seetõttu on hallituse rõhu mõõtmine kõige parem teha otsiku juures. Isegi kui see pole otsene, saab rõhu mõõtmise läbi viia ka hüdraulilises vooluringis.
Erinevalt hallituse rõhu tuvastamisest saab tuvastamine düüsi tuvastamine kontrollida ka tagumist rõhku. Hallituse rõhu tuvastamise saab lülitada, kui sissepritse lähedal olev rõhk jõuab tegelikult komplekti väärtuseni ja säilitab selle rõhku materjali süstimiseks vajaliku aja jooksul. Mõõtmist saab läbi viia otse või sondi abil (nt piesoelektriline andur). Otsene tuvastamine hallituses on väga tõhus. Ainus piirang on see, et see jätab märgid vormitud osa alla. Kaudset tuvastamist mõjutab sageli sondi struktuur ja kliirens. Näiteks võivad suured tolerantsid põhjustada materjali välja valamist, mille tulemuseks on ebapiisav avastamise täpsus.
Düüsi rõhu tuvastamine on vähem efektiivne kui õõnsuse rõhu tuvastamine, kuna materjal peab endiselt läbima voolutee (kas külm või kuum). Düüsi rõhu tuvastamisel on siiski teatud eelised, sealhulgas peamiselt järgmine: materjali tuvastamine toimub; Hallituse muutmist pole vaja; Vormitud osale ei jää jälge. Esialgse rõhu (ja sellele järgnenud vilkumise) ületäitumise riski saab rõhu juhtimise abil vältida (eelistatavalt hallituse õõnsuses). See võib parandada kontrolli tõhusust, vältida materjali põletamist, vältida ala täitmist, lühendada tsükli aega ja suurendada korratavust.
Andurite tootmisel on tõepoolest mõned tehnilised probleemid, mis tagavad süsteemi töökindluse ja mida on lihtne kasutada. Kui on vaja ühtlast seljarõhku, pole protsessiga seotud raskused tõepoolest väikesed.
Düüsi rõhu tuvastamiseks kasutatav andur peab vastama järgmistele nõuetele:
1. See ei tohi häirida vormimisprotsessi.
2. See võib tagada tuvastamise täpsuse kõrgsurve (2500 baari) ja kõrge temperatuuri ({2}}) korral.
3. See peab olema väike ja kindel ning talitlushäirete korral on lihtne asendada.
4. Sellel peab hallitusmaterjaliga kokkupuutel olema suurepärane kulumiskindlus.
5. Pikaajaline avastamise efektiivsus (kui hõõrdumine ja saastumine toimub pärast pikaajalist kasutamist, võib see tagada, et mõõtmine oleks kõrvalekalde, vigade ja viivitusteta).
6. Esitage kiire proovivõtmine (2-5 mikrosekundid) ja standardiseeritud kommunikatsiooniprotokollid, näiteks võib avada versiooni CANBUS või DeviceNET.
Seetõttu on probleem keerulisem. Pole raske mõista, et seni konfigureerivad hüdraulilised pressid endiselt hüdraulilise vooluringi andureid ja kõik elektrilised mootorid kasutavad jõu tuvastamist ja kumbki ei kasuta sulaandureid. Aastaid on sulaandureid ekstruuderites laialdaselt kasutatud, kuid ekstruuderitel on madalamad nõuded tuvastusvahemiku, täpsuse, reageerimise aja ja struktuurilise jõu osas (võrreldes ekstruuderite staatilise stressiga, on süstimisvormimismasinatesse paigaldatud anduri kile mehaaniline väsimuspinge palju suurem).