在油压式和电动式注塑机上,螺杆都是控制运动的主要零部件,因此压力控制主要由螺杆来执行,而螺杆控制则主要依靠注射速度控制。下面就来讲一讲控制注塑机压力需要注意哪些问题。
对螺杆的要求
首先,螺杆要确保物料熔化和均化。每种聚合物都有其最大的流速,超过这个速度就会拉伸分子导致主链断裂,聚合物降解。因此,混炼元件不能产生过快的流速,这就需要在注射和保压过程中,控制螺杆向前轴向运动的速度。
在油压式注塑机上,这一调节通过探测油压而实现。具体来说,油压机通过控制板激活一套阀门,使流体通过操纵器产生作用,并且得到调节及释放,这样使得螺杆的接触维持力可以得到调整。
在后续的冷却过程中,内在应力、公差和翘曲大小对于确保注塑成型产品的质量也是十分重要,这些主要由模具质量来决定。尤其是对于优化冷却料道、确保有效的闭环温度调节时,模具质量的优劣就起到了更为关键的作用。这套系统完全独立,不会干扰机械调节。闭模和顶出等模具的运动必须保证精确性和高效性,为了达到这一目的,通常要参考速度分布曲线,以确保活动部件能够准确靠近。
注射速度对螺杆的控制
对于注射速度的控制可以采用开环控制、半闭环控制和闭环控制等方案。开环控制系统采用共用比例阀来进行控制,对流体施加比例规定的张力,能够使流体在注射机筒中产生大小适当的压力,从而使注射螺杆以一定的速度向前运动。
半闭环控制系统采用闭环比例阀来进行控制,使环路在闭合口处闭合,通过闭合口在阀门内的移动而使油料的流量比例得到控制,进而控制螺杆的运动速度。
闭环控制系统采用速度传感器定时检测张力的大小,并且通过调节比例阀流出油料的速度,补偿螺杆的速度偏差。依靠与机器整合为一体的专用电子元件,闭环压力控制能够在注射和保压阶段确保压力的均匀一致,并且在各个循环中确保反压均匀。
对压力大小的监测
通过对压力值大小的监测,可以调节比例阀的工作状态,从而对设定的压力值进行偏差补偿。一般而言,可以采取液压监控、探测注嘴监控和模腔中的熔体压力监控等方法。后两种方法相对来说更加可靠。在压力探测的数据基础上增加温度探测,更加有利于进行流程管理。
了解物料可以承受的实际压力,再结合设定压力和温度条件,还能够有效预测模塑件的实际重量和尺寸。通过改变保压压力值,可以将更多的物料引入模腔,以降低部件的收缩程度,使其更符合设计公差。由于在接近熔化状态下,半晶体聚合物会体现出极大的比容变化,采用过充模并不会阻碍部件的顶出。