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讓富強鑫告訴您:精密成型對射出機有哪些要求?

精密射出機是如何定義的?
精密射出機指的是適於成型生產精密塑膠製品的成型機械設備。對於一台精密射出機,又該如何去衡量或判斷呢? 

通常精密射出機有兩個指標:一是製品尺寸的重複偏差;另一個是製品的重複重量偏差。前者由於尺寸大小和製品厚薄不同難以比較;而後者代表了射出機的綜合水準。
一般普通射出機的重量重複誤差在1%左右,較好的機器可達到0.8%,低於0.5%為精密機,小於0.3%為超精密機。如前所述,精密射出機要求製品尺寸精度一般在0.01~0.001mm以內。

許多精密射出還要求射出機具有:
①高的注射壓力、高的注射速度
②合模系統具有足夠大的剛性和鎖模精度。所謂鎖模精度是指合模力的均勻性、可調、穩定和重複性高,開合模位置精度高
③對壓力、流量、溫度、計量等都能控制精確到相應的精度,可採用多級射出,保證成型工藝的再現和製品的重複精度等



精密射出成型對射出機有哪些要求?
1、技術參數方面的特點:
①射出壓力:
普通射出機:147~177Mpa;精密射出機:216~243 Mpa;超高壓射出機:243MPa以上,通常在243~392 MPa之間。

精密射出機可實現高壓成型的好處是:
A、提高精密製品的精度和品質。
射出壓力對製品成型收縮率有最明顯的影響,當射出壓力達到392 MPa時,製品成型收縮率幾乎為零。而這時製品的精度只受模具控制或環境的影響。實驗證明:射出壓力從98~392 MPa,製件的機械強度可提高3~33%。

B、可減小精密製品的壁厚和提高成型長度。
以PC為例,普通機射出壓力177 Mpa,可成型0.8mm壁厚的製品,而精密機射出壓力在392 MPa時可成型厚度在0.45mm以上的製品。超高壓射出機可獲得流長比更大的製品。

C、提高射出壓力可充分發揮射出速率的功效。
為達到額定射出速率,有兩種方式:一是提高系統最高射出壓力;二是改造射出裝置或射出系統參數,包括螺桿參數

②熔膠速度:
精密射出機的射出速度要求高。精密液壓式射出機的射出速度要求到達200mm/s以上,全電動式射出機的射出速度可達到300mm/以上。

2、精密射出機在控制方面的特點:
①對射出成型參數的重複精度(再現性)要求高,宜採用多級射出回饋控制。
1、多級位置控制
2、多級速度控制
3、多級保壓控制
4、多級背壓控制
5、多級螺桿轉速控制
    
位移感測器的精度至少要求達到0.1mm,這樣可以嚴格控制計量行程,射出行程以及餘料墊的厚度(射出監控點)。保證每次射出量準確,提高製品成型精度。

②料管及噴嘴溫度控制要精確
溫控系統升溫加熱時超調量要小,溫度的波動要小。精密射出採用PID比例、積分、微分溫度控制,使溫度精確度±1℃之間,超精密射出機的溫度控制精度達±0.1℃,溫度偏差可穩定控制在±0.2℃之間。

③射出機液壓油的溫度需要控制
射出機油溫的變化導致射出壓力的波動,必須對液壓油採用冷卻裝置,把油溫穩定在50~55℃為宜。

④對模具溫度要求控制
模具溫度對製件的後期熱收縮有相當大的影響,也會影響製件的表觀品質和結晶度,還會影響製件的力學性能。若冷卻時間相同,模具型腔溫度低的製品的厚度,要比溫度高的製品的厚度尺寸大。

3、精密射出機的液壓系統
①油路系統需要採用比例壓力閥、比例流量閥或閉環變數泵系統。
射出機液壓系統需要採用比例壓力閥、比例流量閥,實現系統不同的工作壓力和流量。無論是定量泵液壓系統,還是變數泵液壓系統,都存在比例閥,以控制油泵輸出的工作壓力和工作流量,並實現比例線性調整。

②在直壓式合模機構中,把合模部分油路和射出部分油路分開。這種要求針對直壓式射出機而言的,因為直壓式射出機是在合模起高壓後的瞬間,開始射出熔體,填充模具型腔。與此同時,必須有油液充填合模油缸,形成合模高壓力。否則中板會因受到充填壓力和脹模力的作用而後退,這是不允許發生的。這就要求合模油路和射出油路分離,否則會發生因油液同時充填合模油缸和射出油缸而發生油泵超載問題,並且會影響射出速度和系統穩定性。

③由於精密射出機具有高速性,為此必須強調液壓系統的回應速度。
精密射出多數是在高射壓和高射速的情況下完成的(連接器或手機按鍵),充填時間非常短,一般只有零點幾秒,這要求系統具備高應答性能,否則出現回應遲滯現象,最終導致系統輸出信號與輸入信號的要求偏差較大,成型工藝調試困難,生產中也會直接影響製件的尺寸或重量穩定性。

射出機的高應答性取決於控制器的掃描時間、油泵的回應時間、油閥的回應時間。對於加裝伺服閥的液壓系統,在回應方面和重複精度方面就有相當的優勢。

對於變數泵射出機,因為油泵的壓力和流量輸出,是通過油泵斜盤擺角調整的,因此具備高回應性與高應答性,油泵的重複精度可達到0.2%以下。

④精密射出機的液壓系統,要充分體現機—電—液—儀一體化工程。
當前射出機普遍採用全電腦控制,功能逐漸完善,具備“人機對話”、故障自診斷、成型狀態監控、SPC品質監測等智慧化功能。射出機液壓系統是射出機各動作發生的動力部件,控制器是液壓系統管控中心,各類儀錶是機台運行狀態的輔助監控部分。射出機其實是機、電、液、儀有機結合的智慧體。

4、精密射出機的結構特點
(1)由於精密射出機射出壓力高。這就要求合模系統的剛度高。動、定模板的平行度控制在0.08~0.10mm的範圍內。
(2)要求對低壓模具的保護及合模力大小精度的控制。因為合模力的大小要影響模具變形的程度,最終要影響到製件的尺寸公差。
(3)開、關模速度要快,一般在60mm/s左右。
(4)塑化部件:螺桿、螺桿頭、止逆環、料管等,要設計成塑化能力強,均化程度好、射出效率高的結構形式;螺桿驅動扭矩要大,並能無級變速。



射出機實現精密射出的表現
精密射出機指的是適於成型生產精密塑膠製品的成型機械設備。
如前已述,射出製品已應用到各個領域,廣泛地用來代替精密度高的金屬零件,由此對射出件的尺寸精度、品質精度、表觀品質和力學性能等提出了嚴格的要求。與此同時,對影響射出製品品質的工藝因素也提出了更高的要求。   

射出機對製品控制的理想狀態就是希望能直接控制製品尺寸、品質、表觀品質、力學性能的變數為回饋信號進行回饋控制。但是就目前來說,將這些非電量直接測量並轉化為電信號還沒解決,因此只能通過控制影響上述製品品質的射出機可控制變數來解決,主要有:
(1)螺桿熔料管各段溫度,非週期性信號,一般至少選用4段加熱
(2)液壓油溫,非週期性信號,用常規熱電偶檢測
(3)螺桿預塑位移,用位移電子尺檢測週期性信號,由此引出速度信號
(4)射出系統壓力,用應變感測器安裝在射出油缸上,檢測週期性信號,測定射出壓力、保壓壓力及背壓信號
(5)螺桿轉速,用轉速感測器檢測螺桿轉速,保持背壓恒定
(6)螺桿後退停止位置,用於計量射出量,用電子尺檢測
(7)射出壓力至少4級設定曲線與回饋信號檢測,進行回饋控制
(8)射出速度至少4級設定曲線與回饋信號檢測,將位移變數轉換速度回饋,並進行回饋控制

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