注塑机的流量与压力.doc

流量与压力压力油及熔融均为流体。明白流体流量与压力的关系对使用、调校及维修注塑机有着莫大的帮助。油泵油泵是个流量源，代表泵出的油流量（在恒定转速及排量下）是恒定的。油泵本身只产生流量，不产生压力。油的压力来自阻力，阻力阻止油的流动。一个极端的例子是堵住油泵的出口。此时阻力是“无限大”，压力因此也是“无限大”，结果便是油管爆裂。为了保护油管，所有的油泵出口均设计了溢流阀。此溢流阀设置的压力称为系统压力。当压力达到系统压力时，油便经溢流阀流回油箱，达到保护油管的目标。油路的压力因此亦不能超过系统压力。唧筒唧筒提供线性动作，克服线性阻力。阻力源于负载。负载包括(1)重力，(2)摩擦力及(3)质量加速力。如F = 阻力，A = 活塞面积，所需压力P = F/A注塑机的注塑，负载是熔融流过喷咀、流道及模腔的阻力。注塑机的动板移动，主要的负载是质量加速力，还夹杂了少量的摩擦力。油马达油马达提供旋转动作，克服旋转阻力（扭矩负载）。如T = 扭矩负载， 所需压力P = T/DD是油马达的设计参数。油马达的排量越大，此参数越大。在相同的负载下，大排量油马达所需压力便越小。注塑机的塑化，克服粒状的塑料经螺杆的压缩段挤压的摩擦力，将机械能量变为热能，塑化塑料。注塑机的调模，起步的阻力较大是由于动态摩擦力比静态磨擦力高,及起步时的尾板加速。没有负载当唧筒没有负载时，如顶针唧杆未触及模具的顶针板时，便没有压力。不要在唧筒移动而油表指示零压力时而惊讶。没有阻力便没有压力。最大负载当唧筒走到尽头时，便有“无限”阻力。但由于溢流阀的保护作用，最大压力只限于系统压力。顶针或注射走到尽头时，压力便显示溢流阀的设置压力。比例压力阀比例压力阀其实是个用电磁铁控制的溢流阀。注塑机多个动作有不同的最高工作压力需要，由操作员输入，电脑输出，达到“可调”最高工作压力的目标。当然，“可调”最高压力都只能在系统压力之下。注塑机的系统压力是在140-175 kg/cm2之间。前缘速度恒定基于冷却及其他原因，要达到优质的产品表面，在注塑时要保持熔融前缘在模具内以恒速前进，才有优质的产品表面。管状产品，如纺纱筒子，其横切面从头到尾是相同的，故恒定的注射速度便产生恒定的前缘速度。可以用一段注射速度完成整个产品的注塑。PET瓶坯很接近管状，亦可用一段射速来完成。圆片状产品（如光碟片）的横切面不断增加，浇工在中心要达到前缘恒速便要有不断上升的注射速度，这可用多段射速来近似达到。甘情愿流量主导注射时，经过注射唧筒及螺杆的作用，油流量驱动熔融填充模腔。为了保证前缘速度恒定，每段注射速度都要保持恒定，虽然阻力不一定恒定。只有闭环注射才能达到恒速的要求。当阻力大使注射速度慢了下来，闭环注塑的控制会增加压力来克服阻力，使注射速度回复设定值。同样，当阻力下降时，会降低压力来维持注射速度。塑化时，亦要求螺杆转速恒定。同样，只有闭环控制才能在阻力变化的情况下保持恒速。从观察开环控制的螺杆转速，发觉螺杆的阻力是很不平均的。刚开始塑化时的转速最快，但马上便慢下来。随着螺杆后退，转速又慢慢上升，与螺杆在料筒内的有效长度下降不无关系。注射压力电脑控制的多段注射，每段都可以设置注射压力参数。该参数是比例压力阀开启的压力，亦是该段的最高压力。从压力表读出的实际压力是等于或小于这个压力。当模腔未填满时，实际压力源于熔融的阻力。要增加注塑的重复性，不用控制注射压力，只用控制注射速度。当模腔填满时，实际压力来自将熔融压缩。当这段注射压力设置得太高时，模具便被推开，产生毛边。塑化压力电脑控制的多段塑化，每段都可以设置塑化压力参数。从压力表读出的实际压力是等于或小于这个压力。当扭矩负载超过油马达的最大扭矩时（塑化压力已达到系统压力），螺杆便转不动。只有增加料筒温度，改用小直径螺杆，或改用大排量（因此大扭矩）油马达才能解决问题。背压压力为了增加注塑的重复性，塑化时要控制塑化速度恒定，但不用控制塑化压力，而是控制背压压力恒定。背压压力是由一个溢流阀控制。压力主导与注塑及塑化不同，保压是压力主导的。保压时，螺杆基本不向前走，很少的油流量便足够使用。定量泵的油流量，绝大部份都经比例压力阀在保压压力下回油箱，造成能源浪费，还会使电马达过热，甚至烧毁。采用变量泵的话，只有少量油被泵出，但还是经比例压力阀流回油箱。此时变量泵便发挥节能的作用，还降低了电马达（及压力油）的发热。水泵/热油泵水塔水/冰水或模温机