挤出和注塑成型控制技术
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挤出成型和注塑成型的区别在哪里
在塑料加工领域中,挤出成型和注塑成型是两种常见的塑料成型工艺,它们在制造塑料制品时起着重要作用。
尽管它们都属于塑料成型领域,但挤出成型和注塑成型在原理、过程和应用方面存在着显著的区别。
首先,挤出成型是利用高压将加热熔融的塑料材料挤出模具成型的过程。
在挤出成型中,塑料颗粒被加热熔化后通过挤出机的螺杆挤出,经过模具的形状,最终形成所需的产品。
与之不同,注塑成型是将熔化的塑料通过喷射器射入模具中,通过高压使塑料在模具中形成所需的形状。
因此,挤出成型是在模具间隙中连续挤出形成,而注塑成型则是通过射出形成。
其次,在工艺上,挤出成型通常应用于生产连续长度较长且截面恒定的产品,比如管道、型材等。
挤出成型的优势在于生产效率高、成本低,适用于大批量生产。
而注塑成型更适合生产成型较为复杂、尺寸较小的塑料制品,如塑料零件、注塑模等。
注塑成型的优势在于成型精度高、表面光洁度好,能生产复杂结构的产品。
另外,挤出成型和注塑成型的原料选择也有所不同。
在挤出成型中,通常使用颗粒状的塑料原料,通过预处理后加热熔化后进行成型。
而注塑成型则可以使用颗粒状和粉末状的塑料原料,通过将原料加热熔化后注入模具中进行成型。
这也使得注塑成型在原料选择上更加灵活。
总的来说,挤出成型和注塑成型在成型原理、应用领域、工艺特点和原料选择等方面存在着明显的差异。
根据不同的产品需求和生产要求,选择适合的成型工艺对于确保产品质量、提高生产效率具有重要意义。
挤出成型和注塑成型各有优势,关键是根据具体情况选用合适的工艺,以满足客户的需求。
1。
高分子材料成型加工中的质量控制与检测在高分子材料成型加工过程中,质量控制与检测是至关重要的环节。
高分子材料是一类具有高分子量的聚合物材料,常见的有塑料、橡胶、纤维等。
在加工过程中,对于高分子材料的质量控制与检测不仅关系到产品的外观质量,还关系到产品的使用性能和安全性。
本文将探讨高分子材料成型加工中的质量控制与检测方法。
一、原材料质量控制在高分子材料成型加工前,首要是对原材料进行质量控制。
原材料的质量直接影响最终制品的质量。
首先要对进货的原材料进行检验,包括外观检查、拉伸强度测试、熔融指数测试等。
只有确保原材料的质量合格,才能进入下一步的生产。
二、注塑成型质量控制注塑是一种常见的高分子材料成型加工方法,质量控制十分重要。
在注塑成型中,需要控制的参数包括温度、压力、速度等。
温度控制是其中最为关键的一个环节,不同的高分子材料对温度的要求也不同。
同时,还需要控制注塑机的压力和速度,以确保产品成型的精度和密实度。
三、挤出成型质量控制挤出成型是另一种常见的高分子材料成型加工方法,也需要严格的质量控制。
在挤出成型中,需要控制的参数包括挤出机的温度、压力、挤出速度等。
温度过高或过低都会导致产品的质量问题,而压力和速度的控制则直接影响产品的外观和性能。
四、压延成型质量控制压延成型是一种将高分子材料通过挤出后经过辊压加工成型的方法。
在压延成型中,需要控制的参数包括辊筒的温度、压力、速度等。
同时,还需要注意辊筒的磨损情况,及时更换磨损严重的辊筒,以确保产品的表面平整度和厚度一致性。
五、检测方法为了确保高分子材料成型产品的质量,需要进行各种检测。
常见的检测方法包括拉伸测试、冲击测试、熔融指数测试、热稳定性测试等。
拉伸测试可以评估产品的拉伸性能,冲击测试可以评估产品的抗冲击性能,熔融指数测试可以评估产品的熔融性能,热稳定性测试可以评估产品在高温下的稳定性能。
六、结语在高分子材料成型加工中,质量控制与检测是确保产品质量的关键环节。
塑料加工技术手册在现代工业中,塑料材料已经成为最为常用的材料之一。
在各类机械设备、家电产品和日常用品中,塑料制品随处可见。
因此,提高塑料加工技术已经成为了现代工业发展的一个重要方向。
本文将详细介绍塑料加工的各种方法和技术。
一、注塑成型技术注塑成型技术是目前最为常用的塑料加工方式之一。
这种方式是通过将熔化的塑料材料注入成型模具中,经过冷却硬化后取出成品。
注塑成型技术能够制造出各种形状和大小不同的产品,而且生产效率高,生产周期短。
注塑成型技术在生产中的应用非常广泛。
在汽车零部件、家电产品、玩具制品等领域,注塑成型技术都有着广泛的应用。
二、吹塑成型技术吹塑成型技术是一种利用空气压力将加热的塑料材料吹成型的加工方式。
这种方法主要用于生产中空体和薄壁体的产品,如瓶子、容器、桶等。
吹塑成型技术生产产品的周期较短,而且能够大量生产符合要求的产品。
同时,吹塑成型技术能够制造出形状规则、壁薄、重量轻、透明度高的产品。
三、挤出成型技术挤出成型技术是将塑料材料推入挤出机中,经过熔化和加工后,通过模头挤出制成成品的加工方式。
挤出成型技术广泛应用于生产各种管材、棒材、板材以及各类异型材料等。
挤出成型技术的特点是可以生产出连续性的成型产品,而且产品尺寸可以根据需要进行调整。
挤出成型技术的应用范围非常广泛,在建筑、自行车、包装等行业都有着广泛的应用。
四、热熔焊接技术热熔焊接技术是指将两个或多个物体通过加热使它们的接触表面部分熔化,然后冷却成型后制成焊接部分的过程。
对于塑料材料的加工和制造过程中,热熔焊接技术应用非常广泛,尤其是在各种管道和容器的制造和修复中更受重视。
通过热熔焊接技术可以对塑料材料进行加工和制造,从而制成符合工业要求和使用要求的塑料制品。
五、压延成型技术压延成型技术是指将加热的材料通过辊子的挤压和冷却制成各种板材状的制品的加工方式。
压延成型技术应用非常广泛,在建筑、家电以及日常用品制造的过程中都有着重要的作用。
塑料挤出成型和注塑成型区别塑料制品在我们的日常生活中随处可见,而塑料制品的生产过程中,挤出成型和注塑成型是两种常见的工艺。
虽然它们都是塑料成型的方法,但二者在工艺流程、应用领域和产品特点等方面存在着一些显著的区别。
工艺流程挤出成型挤出成型是将塑料颗粒通过加热软化后,以一定的压力从模具的孔中挤出,再经过冷却固化形成产品的过程。
这一过程类似于把泥巴挤出模具形成长条状的过程,常用于生产扁平、直管状的产品。
注塑成型注塑成型是将塑料颗粒加热熔化后通过高压射入模具的腔室,经过冷却固化后形成产品。
这一过程就像是把熔化的塑料注入到模具中成型,常用于生产封闭式的三维形状产品。
应用领域挤出成型挤出成型常用于生产塑料薄膜、管材、板材、型材等近似于二维结构的产品。
例如,塑料袋、PVC门窗型材等都是通过挤出成型工艺制成的。
注塑成型注塑成型适用于生产各种不同形状的塑料制品,尤其是复杂的三维结构产品。
比如家用电器外壳、汽车零部件等多为通过注塑成型制造。
产品特点挤出成型产品由于挤出成型的产品主要是二维结构,因此产品常具有较好的表面光滑度和一致的厚度。
同时挤出成型的生产效率高,适用于连续生产。
注塑成型产品注塑成型的产品可以实现复杂的三维结构,表面光滑度好,尺寸精准,且通常具有更高的强度和密封性。
但由于模具制作复杂,注塑成型适用于中小批量生产。
总的来说,挤出成型和注塑成型在塑料制品生产中各有优劣,并根据不同产品的形状、性能和生产需求选择合适的工艺方法。
在实际生产中,也可以结合两种工艺方法,发挥它们各自的优势,实现更高效、更精密的塑料制品生产。
挤出成型和注塑成型的区别和联系在塑料加工领域,挤出成型和注塑成型是两种常见的塑料成型工艺。
它们各有特点,适用于不同类型的塑料制品生产。
本文将对挤出成型和注塑成型进行比较,分析它们的区别和联系。
挤出成型挤出成型是一种利用挤出设备将加热熔融塑料料料挤压通过模具成型的工艺。
挤出成型适用于生产空心截面的塑料制品,如塑料管材、板材、型材等。
在挤出成型过程中,塑料粒料在高温下先加热熔融,然后通过螺杆挤出机器被挤压出来,通过模具冷却后成型。
挤出成型的优点在于生产效率高、成本低、可以连续生产大量制品。
同时,挤出成型还可以生产复杂的截面结构,适用范围广泛。
注塑成型注塑成型是一种利用注塑机将高温熔融的塑料料料注入模具中成型的工艺。
注塑成型适用于生产封闭结构的塑料制品,如塑料零件、壳体等。
在注塑成型过程中,塑料粒料经加热熔融后通过射出系统注入模具,冷却后成型。
注塑成型的优点在于制品尺寸精度高、表面光洁、生产周期短、适用于小批量生产。
注塑成型还可以生产复杂的结构,精度要求高的塑料制品。
挤出成型和注塑成型的区别1.成型工艺不同:挤出成型是通过挤出加热熔融的塑料料料挤压模具形成制品,而注塑成型是通过注射加热熔融的塑料料料注入模具形成制品。
2.适用范围不同:挤出成型适用于生产空心截面的塑料制品,注塑成型适用于生产封闭结构的塑料制品。
3.生产效率不同:挤出成型适用于大批量连续生产,生产效率高;注塑成型适用于小批量生产,制品尺寸和精度要求高。
4.产品特点不同:挤出成型制品常为长条状或截面类,注塑成型制品常为封闭塑件或精密器件。
挤出成型和注塑成型的联系尽管挤出成型和注塑成型有着明显的区别,但它们也有一些联系点:1.塑料材料相同:挤出成型和注塑成型都是利用熔融后的塑料原料进行成型,所使用的塑料材料可能是相同的。
2.后处理工艺相似:挤出成型和注塑成型在成型后都需要进行一定的后处理工艺,如切割、去毛刺、打磨等,以满足制品的质量要求。
3.在某些制品上可互相替代:在一些特定情况下,挤出成型和注塑成型也可以相互替代,根据制品的形状、尺寸和数量来选择合适的生产工艺。
挤出和注塑的区别在塑料加工行业中,挤出和注塑是两种常见的塑料成型工艺。
虽然它们都是将塑料材料加工成所需形状的方法,但挤出和注塑之间存在着明显的区别。
本文将就挤出和注塑这两种塑料成型工艺进行详细比较。
挤出工艺挤出是一种常用的塑料加工方法,主要用于生产连续长度的塑料制品,如管道、线管、型材等。
在挤出过程中,将塑料颗粒通过加热和压力的作用在挤出机中加热熔化,然后将熔融的塑料挤压通过模具的特定形状产生所需的截面形状。
挤出过程是连续进行的,可以持续生产大量的塑料制品。
挤出工艺的优点在于生产效率高、生产成本低、制品质量稳定。
由于是一种连续生产工艺,适用于生产长尺寸、大批量的塑料制品。
另外,挤出制品的截面尺寸稳定,表面光滑,符合工业标准要求。
然而,挤出工艺也存在一些局限性。
由于是通过模具挤压成型,挤出制品的形状和尺寸受模具设计的限制,不适用于复杂形状的制品生产。
同时,挤出工艺对原料的要求相对较高,需要均匀、稳定的原料熔体。
注塑工艺注塑是另一种常用的塑料成型工艺,主要用于生产塑料制品的成型加工,如塑料零件、外壳等。
在注塑过程中,将熔融状态的塑料压入射出机的射出缸内,然后通过射嘴将熔融塑料注射进入模具的腔体中,最终形成塑料制品。
注塑工艺的优点在于生产周期短、适用于生产复杂形状的制品、制品的精度和表面质量高。
注塑成型可以实现自动化生产,生产效率高,适用于小批量多样化生产。
另外,注塑制品的形状和尺寸可以根据模具设计的灵活性调整,适用于多种不同形状的塑料制品。
然而,注塑工艺也存在一些缺点。
注塑成本相对较高,适用于小批量生产,成本随产品数量的减少而增加。
另外,注塑工艺需要精密的模具设计和制造,模具成本高、周期长。
结论综上所述,挤出和注塑是两种不同的塑料成型工艺,各自具有自身的优势和劣势。
挤出适用于生产连续长度的塑料制品,适用于大批量生产,制品尺寸稳定;注塑适用于生产复杂形状的制品,适用于小批量多样化生产,制品精度高。
在实际生产过程中,需要根据所需制品的形状、尺寸、数量等因素选择合适的成型工艺,以实现最佳的生产效果和经济效益。
TPE(热塑性弹性体)的成型工艺主要包括以下几种:1. 注塑成型:注塑成型是最常见的TPE成型方法,具有生产速度快、效率高、自动化操作、产品造型多样化、尺寸精确等优点。
注塑成型的TPE制品具有优良的弹性和强度。
在注塑过程中,需要控制熔体温度、喷嘴温度、模塑压力等参数。
2. 挤出成型:挤出成型是另一种常见的TPE成型方法,适用于生产管材、片材、密封条等产品。
挤出成型过程中,需要控制料筒温度、模具温度、冷却时间等参数。
3. 吹塑成型:吹塑成型主要用于生产中空制品,如瓶子、容器等。
吹塑成型的TPE制品具有均匀的壁厚和良好的表面质量。
在吹塑过程中,需要控制鼓气速率、吹塑空气压力等参数。
4. 浇注成型:浇注成型适用于生产大型或不规则的TPE制品。
在浇注过程中,需要控制模具温度、注射速度等参数。
5. 淋膜成型:淋膜成型适用于生产薄膜、涂层等产品。
在淋膜过程中,需要控制淋膜温度、淋膜速度等参数。
6. 搪胶成型:搪胶成型主要用于生产玩具、家居用品等产品。
在搪胶过程中,需要控制模具温度、注射速度等参数。
在TPE成型工艺中,还需要注意以下几点:1. 预烘干:对于某些TPE材料,在注塑成型前需要进行预烘干处理,以降低制品收缩率和提高产品质量。
2. 料筒清洗:在注塑机使用前,需要对料筒进行清洗,以确保制品颜色和质量。
3. 成型温度控制:在加工过程中,需要根据TPE材料的特性调整成型温度,以保证制品的性能和外观。
4. 冷却时间控制:合理控制冷却时间,以确保制品尺寸精确和稳定性。
5. 压力控制:在注塑过程中,需要根据制品的形状和尺寸调整注射压力,以保证制品质量。
TMI工艺技术TMI(夹心挤出共模注射)工艺技术(TMI Process)是一种先进的注塑成型技术。
它是夹心挤出成型(Twin-Molded-Injection)和共模注射成型(Coinjection Molding)两种注塑成型技术的结合。
TMI工艺技术通过将两种不同材料同时注入模具中,实现制造具有夹心结构的产品。
其中,夹心挤出成型是将两种不同的塑料料粒同时放入同一熔体通道内,然后通过共用的机头将两种材料联合注射到模具内。
而共模注射成型则是将两种不同材料分开注入模具的不同部位,通过快速连续注射实现产品的夹层结构。
TMI工艺技术的最大特点就是可以在一个模具中制造出具有不同性质和功能的夹心结构产品。
这种夹心结构常用于提升产品的性能和增加产品的附加功能。
比如,在汽车行业中,夹心结构可以用来制造轻量化车身件,其中夹心结构可以提供刚性以及抗冲击性能,同时减轻产品的重量。
此外,在电子产品的外壳结构中,夹心结构也可以用来提高产品的绝缘性能和耐热性能。
这些优点都归功于TMI工艺技术的应用。
除了性能优势之外,TMI工艺技术还具有经济效益。
传统上,制造夹心结构的产品需要多个制造步骤和多个模具进行加工。
而TMI工艺技术则可以在单一模具中实现多种功能和多种材料的同时加工。
这不仅可以有效节约成本,还可以提高生产效率和产品质量。
然而,TMI工艺技术也存在一些挑战。
首先,TMI工艺技术对模具的设计和制造提出了更高的要求。
由于需要同时注射两种不同材料,模具必须具备良好的材料流动性和温度控制性能。
此外,夹心结构产品的设计也需要考虑材料的粘合问题,以确保产品的结构牢固性。
因此,TMI工艺技术需要具备高水平的工艺能力和模具制造能力才能得以实施。
总的来说,TMI工艺技术是一种有前景的注塑成型技术。
通过在一个模具中实现夹心结构,可以可靠地提升产品的性能和功能。
尽管面临一些挑战,但随着科技和工艺的不断进步,TMI工艺技术有望在各个领域得到更广泛的应用和推广。
材料成型及其控制材料成型是指将原材料通过一定的加工工艺,使其获得所需的形状和尺寸的过程。
在现代工业生产中,材料成型是非常重要的一步,它直接影响产品的质量和性能。
本文将探讨材料成型的基本原理、常见的成型方法以及成型过程的控制方法。
一、材料成型的基本原理材料成型的基本原理是利用力的作用使材料发生形变,从而获得所需的形状和尺寸。
常见的力包括挤压力、拉伸力、压力等。
材料在受力的作用下,会发生塑性变形或弹性变形,而成型过程中需要的是塑性变形。
因此,选择合适的材料以及施加适当的力是实现材料成型的基本要求。
二、常见的材料成型方法1. 压力成型:压力成型是指利用外部的压力将材料压缩和塑性变形,从而获得所需形状的方法。
常见的压力成型方法有压铸、冲压和锻造等。
压铸是利用高压将熔融金属注入模具中,经冷却凝固后获得零件的方法。
冲压是利用冲压模具将金属板材冲裁成所需形状的方法。
锻造是利用锻压机将金属材料加热至一定温度后施加一定的压力,使其塑性变形从而获得所需形状的方法。
2. 热成型:热成型是指在高温条件下将材料塑性变形,从而获得所需形状的方法。
常见的热成型方法有热挤压、热拉伸和热压缩等。
热挤压是将金属材料加热至一定温度后通过挤压机将其压制成所需形状的方法。
热拉伸是将塑料材料加热至一定温度后拉伸成所需形状的方法。
热压缩是将金属材料加热至一定温度后通过压力将其压制成所需形状的方法。
3. 注塑成型:注塑成型是将熔融的塑料材料注入模具中,经冷却凝固后获得所需形状的方法。
注塑成型广泛应用于塑料制品的生产,如塑料零件、塑料容器等。
三、材料成型过程的控制方法材料成型过程的控制是确保产品质量和生产效率的关键。
以下是几种常见的成型过程控制方法:1. 温度控制:在热成型过程中,控制材料和模具的温度是非常重要的。
适当的温度能够保证材料的塑性和流动性,从而获得所需形状。
通过控制加热温度和冷却速度,可以实现对材料成型过程的精确控制。
2. 压力控制:在压力成型过程中,控制施加的压力是关键。
塑料成型工艺1. 引言塑料成型工艺是一种将塑料原料经过加热、软化、塑性成型、冷却固化等过程,制成所需形状的工艺过程。
塑料成型工艺被广泛应用于各个领域,如塑料制品、电子产品、汽车零部件等行业。
本文将介绍几种常见的塑料成型工艺,包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型以及压力成型。
2. 注塑成型注塑成型是一种常用的塑料成型工艺,它通过将塑料原料加热至熔化状态后,注入到模具中,经过冷却固化后获得所需形状的制品。
注塑成型具有制作复杂零件、生产效率高、成本低等优点。
常见的注塑成型设备包括注塑机、模具和辅助设备等。
在注塑成型过程中,需要控制好注塑机的温度、压力、注射速度等参数,以确保产品的质量。
3. 挤出成型挤出成型是将塑料原料加热至熔化状态后,通过挤出机将熔化的塑料挤出流动成型。
挤出成型可以制造出长条状、管状、片状等不同形状的产品。
挤出成型广泛应用于制造塑料薄膜、塑料管道、塑料板材等。
在挤出成型过程中,需要控制好挤出机的温度、挤压压力、挤出速度等参数,以确保产品的质量。
4. 吹塑成型吹塑成型是一种常见的制造塑料容器的工艺。
吹塑成型过程中,首先将塑料原料加热至熔化状态,然后将熔化的塑料放入吹塑机的模具中,通过气压将塑料吹气膨胀成型。
吹塑成型常用于制造各种塑料瓶、塑料容器等。
在吹塑成型过程中,需要控制好吹塑机的温度、气压、冷却时间等参数,以确保产品的质量。
5. 压力成型压力成型是一种通过施加压力将塑料原料在模具中成型的工艺。
压力成型常用于制造大型塑料制品,如汽车零部件、家电外壳等。
常见的压力成型工艺有压铸、热压和压延等。
在压力成型过程中,需要控制好压力、时间、温度等参数,以确保产品的质量。
6. 总结塑料成型工艺是一种常见的制造工艺,通过加热、软化、形状成型和冷却固化等步骤,将塑料原料制成所需形状的制品。
本文介绍了几种常见的塑料成型工艺,包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型和压力成型。
每种成型工艺都有其适用的领域和优点,需要根据具体情况选择合适的工艺。
挤出和注塑成型控制技术
一、挤出成型设备的控制
1.挤出成型对控制系统的需求
(1)节能。
在挤出成型过程中,能量的耗费大部分用于熔融树脂和驱动电动机。
热能包括螺杆旋转产生的摩擦热和机筒加热器的热能两部分。
随着能源供应的日趋紧张,研究开发具有高效节能的挤出成型设备显得十分必要。
(2)稳定性。
挤出成型工艺的稳定性包括制品的质量稳定性和尺寸稳定性。
对于片、膜及管等形状简单制品的尺寸测量,可通过性能优良的传感器和计算机直接进行测控。
而对于形状复杂的异型材制品,由于直接测定尺寸十分困难,因此必须要求生产过程本身保持稳定。
为此,研究开发挤出成型设备所用的高精度和高稳定性控制系统十分必要。
2.精密挤出成型控制系统的设计
挤出控制系统需要对整个挤出过程的工艺参数,如熔体压力及温度、各段机身温度、主螺杆和喂料螺杆转速、喂料量、各种原料的配比以及电机的电流电压等参数进行在线检测,并采用闭环控制技术。
挤出控制系统的设计包括:主控制器的选型、接口电路设计、驱动与放大电路设计、人机界面设计(HMI)以及控制算法软件设计等。
根据精密挤出成型控制要求与特点,主控制器可选用B&R(贝加莱)PCC2003可编程计算机控制系统。
可编程计算机控制器集成了可编程逻辑控制器的标准功能和工业计算机的分时多任务操作系统功能,能方便地处理开关量﹑模拟量及进行回路调节。
其硬件具有独特新颖的插拔式结构,可使系统得到灵活多样的扩展和组态。
软件也具备模块结构,系统扩容只需在原有基础上叠加应用软件模块,同时具有高级语言编程功能,并可以根据需要采用多种语言混合编程。
精密挤出成型过程控制系统框图如图1所示。
图1 精密挤出成型过程控制系统框图
在图1中,CPU模块为CP476,带有1个RS232接口以及1个CAN(Control Area Net)接口。
其指令周期为0.5us,内置硬件狗功能。
接口组件包括模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字输入输出混合模块、温度模块及通信接口模块等。
二、注塑机控制
1. 精密注塑机的闭环控制技术
(1)精密注塑控制的特点。
与常规注射成型相比,精密注塑成型对成型参数的重复精度要求更高。
因此,精密注塑机宜采用多级反馈控制。
这种多级控制包括:感应式位移控制或时间控制的10级射胶闭环注射系统,多级保压时间、压力和速度控制,以及螺杆温度智能PID 控制等。
另外,螺杆及喷嘴温度控制更精确。
即升温时超调量小,使得温度的波动较小。
对于常规控制,双位控温超调量为25~30℃时,螺杆计量引起的温度波动为4℃以上,而同样条件下精密注塑机的控温精度在±0.5℃以内。
液压油温控制精度更高。
工作油温的变化会引起粘度的变化,使进入各执行机构的流量发生波动,引起启闭模速度、注射速度和螺杆转速不稳定,同时也会导致压力波动。
对一般小型注塑机而言,在没有油温调节的情况下连续工作5h,油温会升高28℃,系统压力会升高0.19MPa,换算成对流道聚合物熔体的保压压力约为1.9~2.9MPa,从而必将影响到制品的尺寸偏差。
为了防止这种情况的发生,精密注塑机采用了加热冷却的闭环装置,以此可将工作油的油温稳定在50~55℃。
模具温度控制更严,制品尺寸精度受模具温度的影响很大。
不同材料制品的厚度不仅受冷却时间的影响,而且受模具温度的影响。
若冷却时间相同,模具型腔温度低,则制品的厚度相对较大。
基于精密注塑控制的上述特点,精密注塑机的控制系统要比常规注塑机复杂得多,它需要实现压力、速度等参数的全闭环控制。
图2 注塑机闭环控制原理
(2)闭环控制原理和特点。
闭环控制的原理如图2所示。
从图中可以看出,闭环控制的起点是测量目标变量,由一个与目标变量相对应的传感器对目标变量进行检测,产生一个与目标变量成正比的输出,通常为电压、电流信号或模拟信号。
这一信号反馈给闭环控制器并与设定值进行比较,当目标变量偏离设定值时,闭环控制器会产生附加控制信号,通过执行机构对控制对象进行调整,从而使目标变量与设定要求趋于一致。
在上述过程中,闭环控制还可以消除不同的干扰量对控制对象的影响,从而进一步提高了控制精度。
闭环控制系统具有如下特点: 系统输出信号对控制作用有直接影响;有反馈环节,并应用反馈作用来减少系统误差,以使系统的输出量趋于预定值;当出现干扰时,包括内扰和外扰,可以减弱其影响;系统可能出现不稳定,因此存在温度性校核问题(稳定判据)。
2.超高射速注塑机的控制技术
超高射速注塑机比传统的注塑机具有更高的注射速度,一般可以达到1000mm/s以上。
如此高的注射速度,可为注塑加工及注塑产品带来以下好处
(1)加工中极高的剪切速度,使得塑料的黏度下降,以此容易实现超薄成型以及减少制品的扭曲、翘曲变形。
(2)可减少表面的流纹与熔合线,从而提高制品表面光泽以及熔接部位强度,并防止冷却变形。
(3)缩短注射周期,提高注射效率和节能效果
为了实现超高速注射,需要采用一些特殊的方法。
例如,将高性能的直线电机用在全电动注塑机中,可使注射速度达到超高速状态。
或者,在液压注塑机中采用超高速响应和高精确的大容量蓄能器,以及快速响应的伺服阀或比例阀,能够满足超高注射速度要求。
目前,后一种方法已经得到了工业应用,如INEWELL MACH INERY公司的SW2HSB系列、SUMITOMO公司的SE2HY系列以及BMC公司的FT2260BMC型等超高射速注塑机,都采用了这种方法。
图3显示了超高射速注塑机的液压系统结构。
图3 超高射速注塑机的液压系统结构示意图
3.注塑机节能控制技术
进入21世纪以来,随着塑料工业的发展,注塑加工商对注塑机的节能与环保的要求日趋提高,使得注塑机节能控制技术受到普遍的重视,围绕节能控制技术的研究也因此有了较快的发展。
可以说,节能化已成为当前注塑机发展的一个重要方向。
(1)比例变量泵系统。
采用阀泵结合的负载敏感控制原理,尽管可消除应用定量泵与三通压力流量比例阀造成的所有与流量有关的能量损失,但因比例节流阀存在固定的工作压差,导致仍存在较大的节流损失,特别是在高速阶段,这一损失更加显著。
为了解决这一问题,需要采用压力、流量直接闭环控制的高响应变量泵作为动力源,使常规的节流调速系统转变为比例变量调速系统,从而实现注塑机液压系统由阀控向泵控的转变。
比例变量泵系统简化的回路原理如图4所示。
这一系统改变了常规的比例控制方法,由定量泵+PQ 比例阀系统转变为比例变量泵系统,其核心的控制元件采用了兼具比例压力、比例流量和负载压力反馈等多种复合控制功能的负载敏感型比例变量柱塞泵。
比例变量泵系统与普通定量泵+PQ比例阀系统相比较,节能效果明显,同时可使相同功率机器的注射速率得到提高,且系统发热降低。
但变量泵对油的清洁度要求较高,工作噪音也较大。
(2)变频液压控制系统。
变频液压控制技术的节能原理是,通过变频器对定量泵电动机进行转速调节,实现对于注塑机液压系统的工作流量的实时控制,使得定量泵输出的流量刚好满足注塑工艺要求的流量,从而基本达到无溢流损耗的目的。
目前,变频液压注塑机的动力源主要采用两种变频驱动方式:一种是,普通异步电动机通过变频调速与定量泵组成动力源;另一种是,用高响应的交流(AC)伺服电动机驱动定量泵作为动力源。
图4 比例变量泵系统原理图
采用第一种节能控制方案的注塑机控制系统如图5所示。
在该方案中,注塑机专用变频器通过获取比例流量阀、比例压力阀的电流控制信号及注塑机工艺流程信号来控制电机的转速。
图5 变频液压调速控制系统
结语
我国塑料机械工业经过20多年的发展取得了长足的进步,大大小小的塑料机械制造企业已达数千家。
一些国内塑料机械企业抓住了近年来的大好时机,实现了跨越式发展,不仅占据了国内的较大市场份额,而且还有相当数量的产品出口到国外。
然而,就整体技术水平而言,我国塑料机械与国外发达国家的差距仍很大。
塑料加工装备的水平在很大程度上取决于测控水平的高低。
国外先进塑料机械的控制系统普遍采用了以可编程序逻辑控制器(PLC)等为核心的控制系统,并在一些高精度生产装备上采用了模糊控制、统计过程控制(SPC),以及基于网络的远程监控、故障诊断等技术,而我国在这方面还存在较大的差距。
因此,在我国,研制开发新一代的基于智能控制技术的塑料成型设备将会带来很高的经济效益和社会效益。