注塑机开环 看.doc

注塑机开环、半闭环、3/4闭环、全闭环控制注塑机的速度及压力的控制方法对注塑成型是非常重要的，我们在制造和使用注塑机时总是要提到一个名词那就是精度，注塑机的精度有制品重量重复精度、制品尺寸重复精度等，对于注塑制品精度不只同注塑机有关，还有模具、原料、工艺、环境和人员等几方面。这六方面对制品的精度都有影响，没有轻重之分，这一点我们一定要知道。这次我们撇开其他方面，我们只是探讨注塑机电器液压控制部分对制品精度的影响。注塑机是制品生产的关键要项，有一个问题我们要明白注塑机的精度不等于注塑机的电器液压控制精度，注塑机的机械部分的强度和间隙配合也是影响注塑精度的关键。在业内注塑机控制有开环、半闭环、3/4闭环、全闭环的说法，在这里我们简单讨论一下。 注塑机开环控制就是注塑机主控制器电脑，只是按照设定的工艺参数，对比例流量阀和比例压力阀的电磁线圈下达工作指令（这个指令一般我们是以电流的大小来衡量），电磁线圈接到这个电流信号后产生磁力，推动比例阀芯向前移动或产生一个推力，从而产生我们工艺参数上设定的液压系统流量和压力。作为开环控制的注塑机，注塑机的电脑和比例压力流量阀本身并不对自身所发出的指令或动作情况进行检测，这就像我们的领导把红头文件一发出，至于下面执行的情况并不了解一样，肯定会有一定偏差，这个偏差在那里呢？其实在比例压力流量阀这里就有偏差了，这是因为阀芯的运动是受摩擦力影响的，这个摩擦力又受油温影响，所以阀芯的运动就会存在误差，也就是由于温度效应而引起的迟滞损失，另一方面还有阀芯的磨损泄漏等，一般开环的比例压力和力流量阀重复精度在2-3%之间，除比例压力流量误差之外还有管阻损失、回路内泄漏（油制版内泄漏、阀芯泄漏、油缸泄漏）和油温差异效应等，这些部分都会影响到注塑机的重复精度，由于开环注塑机并不能测量系统中实际的速度及压力，故不能精确控制它们，一般开环注塑机的重复精度1%以下 注塑机半闭环控制是注塑机通过自闭环的比例压力和比例流量阀来实现的自闭环的比例压力和比例流量阀来实现的，自闭环的比例阀有自己的控制器，注塑机电脑把压力流量信号先给自闭环比例阀的控制器，在由其控制器发出指令给比例阀，自闭环比例阀有自己的阀位置检测装置，通过这个检测装置，把阀芯位置信号反馈回的信号进行对比，然后给比例阀输出经过修正的信号，从而使输出的压力和流量无限靠近注塑机电脑的设定值，通过这个方法来提高流量及压力的重复型，一般自闭环的比例压力流量阀的重复精度为0.2%，这个精度是非常高的，普通开环注塑机在小于10% 的流量时就会出现极不稳定的情况，当使用由自闭环比例阀组成的半闭环系统时，这个情况就会消失。虽然自闭环比例阀本身的控制精度很高，但是它也是自扫门前雪，对于回路内泄漏（油制版内泄漏、阀芯泄漏、油缸泄漏）和油温差异效应这些影响精度的因素是没有办法控制的，比例阀只能通过测量自身阀芯的运动位置来检测系统的压力和流量，并不能实际检测到系统的实际压力和流量，所以说它是半闭环比例阀，半闭环系统精度要比开环系统的高和稳定，而且反应速度也相对较快。 3/4闭环控制是用闭环变量泵来实现的。因压力被检测及控制，故是全闭环，流量是通过斜盘角度来间接检测，所以是半闭环。作为闭环变量泵也是通过自身的控制器来进行闭环控制，注塑机把工艺要求的压力和流量信号传输给油泵的控制器，控制器在发出指令给比例阀，在通过比例阀来驱动斜盘控制油缸，斜盘控制油缸来控制斜盘的角度，油泵通过斜盘的角度来控制系统输出压力和流量，另一方面油泵本身有检测系统压力的压力传感器和流量的斜盘位置传感器，这些传感器把检测回的信号传输给油泵的控制器，油泵控制器通过对注塑机电脑给的压力流量信号和传感器检测回的压力流量信号进行对比，然后控制器在给比例阀一个修正的信号来控制斜盘的角度，使系统压力流量的实际值接近设定值，从而实现闭环控制。一般闭环变量泵的控制精度在0.2-1%之间，由于流量是半闭环控制，所以采用闭环变量泵的注塑机重复精度在0.6-0.7%之间，控制精度比半闭环系统要高，而且稳定性和反应速度都比较快。 注塑机全闭环控制分硬件和软件闭环两种，一般机较式注塑机做注射速度、保压压力、溶胶转速和背压闭环，较讲究的连模具，顶出及射台的控制亦用闭环，直压机、两板式注塑机、全电机要做锁模力闭环。硬件闭环用伺服阀，能达到最佳效果。软件闭环采用一般的比例阀，以强大的电脑计算能力做闭环的控制。以上的控制称为注塑机全闭环。如果有模腔压力转换，就算注塑机是开环，也称为“制品全闭环”。先以软件闭环来说明一下注塑机全闭环控制，软件闭环控制是由具有闭环功能的注塑机控制器电脑完成，这种电脑具有强大的计算功能，CPU系统反应时间小于0.5ms，软件闭环是通过安装在运动执行元件（油缸等）的压力传感器直接检测系统压力，通过检测动作执行元件的运动速度来监测系统流量，因为是直接检测执行元件的压力和速度，所以油泵误差、比例阀误差、管阻误差、系统内卸、油温效应等，这些影响注塑机精度的误差都可以控制到，所以其控制精度较高，软件闭环的重复精度在0.5%以上，全闭环精度要比3/4闭环要高的多。 在做一般制品时选择开怀注塑机就可以了，如果制品要求合格品率高一些的话，可以选择半闭环控制，如果对制品的重复精度（重量、尺寸）和表观质量有要求的话，可以选择3/4闭环控制，如果制品的精度要求比较高，属于精密注塑行列或特高合格品率（外在质量和内在质量）的制生产时建议选用闭环控制。干燥处理：如果加工前材料是密封的，那么就没有必要干燥。如果储存容器被打开，那么建议在85C的热空气中干燥处理。如果湿度大于0.2%，还需要进行105C，12小时的真空干燥。熔化温度：260290C。对玻璃添加剂的产品为275280C。熔化温度应避免高于300C。 模具温度：建议80C。模具温度将影响结晶度，而结晶度将影响产品的物理特性。对于薄壁塑件，如果使用低于40C的模具温度，则塑件的结晶度将随着时间而变化，为了保持塑件的几何稳定性，需要进行退火处理。注射压力：通常在7501250bar，取决于材料和产品设计。注射速度：高速（对于增强型材料应稍低一些）。流道和浇口:由于PA66的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t（这里t为塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口，浇口的最小直径应当是0.75mm。化学和物理特性PA66在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种半晶体-晶体材料。PA66在较高温度也能保持较强的强度和刚度。PA66在成型后仍然具有吸湿性，其程度主要取决于材料的组成、壁厚以及环境条件。在产品设计时，一定要考虑吸湿性对几何稳定性的影响。为了提高PA66的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如EPDM和*R等。PA66的粘性较低，因此流动性很好（但不如PA6）。这个性质可以用来加工很薄的元件。它的粘度对温度变化很敏感。PA66的收缩率在1%2%之间，加入玻璃纤维添加剂可以将收缩率降低到0.2%1% 。收缩率在流程方向和与流程相垂直方向上的相异是较大的。PA66对许多溶剂具有抗溶性，但对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱。PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯典型应用范围:汽车工业（结构器件如反光镜盒，电气部件如车头灯反光镜等），电器元件（马达壳体、电气联结器、继电器、开关、微波炉内部器件等）。工业应用（泵壳体、手工器械等）。注塑模工艺条件:干燥处理：加工前的干燥处理是必须的，因为PET的吸湿性较强。建议干燥条件为120165C，4小时的干燥处理。要求湿度应小于0.02%。熔化温度：对于非填充类型：265280C；对于玻璃填充类型：275290C。模具温度：80120C。 注射压力：3001300bar。 注射速度：在不导致脆化的前提下可使用较高的注射速度。流道和浇口:可以使用所有常规类型的浇口。浇口尺寸应当为塑件厚度的50100%。化学和物理特性: PET的玻璃化转化温度在165C左右，材料结晶温度范围是120220C。PET在高温下有很强的吸湿性。对于玻璃纤维增强型的PET材料来说，在高温下还非常容易发生弯曲形变。可以通过添加结晶增强剂来提高材料的结晶程度。用PET加工的透明制品具有光泽度和热扭曲温度。可以向PET中添加云母等特殊添加剂使弯曲变形减小到最小。如果使用较低的模具温度，那么使用非填充的PET材料也可获得透明制品。PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯典型应用范围:家用器具（食品加工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等），电器元件（开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等），汽车工业（散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部件等）。注塑模工艺条件:干燥处理：这种材料在高温下很容易水解，因此加工前的干燥处理是很重要的。建议在空气中的干燥条件为120C,68小时，或者150C，24小时。湿度必须小于0.03%。如果用吸湿干燥器干燥，建议条件为150C，2.5小时熔化温度：225275C， 建议温度：250C 。模具温度：对于未增强型的材料为4060C。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径为12mm。注射压力：中等（最大到1500bar）。注射速度：应使用尽可能快的注射速度（因为PBT的凝固很快）。流道和浇口:建议使用圆形流道以增加压力的传递（经验公式：流道直径=塑件厚度+1.5mm）。可以使用各种型式的浇口。也可以使用热流道，但要注意防止材料的渗漏和降解。浇口直径应该在0.81.0*t之间，这里 t是塑件厚度。如果是潜入式浇口，建议最小直径为0.75mm。 化学和物理特性BT是最坚韧的工程热塑材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。 PBT吸湿特性很弱。非增强型PBT的张力强度为50MPa，玻璃添加剂型的PBT张力强度为170MPa。玻璃添加剂过多将导致材料变脆。PBT的结晶很迅速，这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。对于有玻璃添加剂类型的材料，流程方向的收缩率可以减小，但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。一般材料收缩率在1.5%2.8%之间。含30%玻璃添加剂的材料收缩0.3%1.6%之间。熔点（225%C）和高温变形温度都比PET材料要低。维卡软化温度大约为170C。玻璃化转换温度（glass trasitio temperature）在22C到43C之间。由于PBT的结晶速度很高，因此它的粘性很低，塑件加工的周期时间一般也较低。PETG 乙二醇改性-聚对苯二甲酸乙二醇酯典型应用范围:医药设备（试管、试剂瓶等），玩具，显示器，光源外罩，防护面罩，冰箱保鲜盘等。注塑模工艺条件:干燥处理：加工前的干燥处理是必须的。湿度必须低于0.04%。建议干燥条件为65C、4小时，注意干燥温度不要超过66C。熔化温度：220290C。 模具温度：1030C，建议为15C。注射压力：3001300bar。 注射速度：在不导致脆化的前提下可使用较高的注射速度。化学和物理特性PETG是透明的、非晶体材料。玻璃化转化温度为88C。PETG的注塑工艺条件的允许范围比PET要广一些，并具有透明、高强度、高任性的综合特性。 PEI 聚乙醚典型应用范围:汽车工业（发动机配件如温度传感器、燃料和空气处理器等），电器及电子设备（电气联结器、印刷电路板、芯片外壳、防爆盒等），产品包装，飞机内部设备，医药行业（外科器械、工具壳体、非植入器械）。 注塑模工艺条件:干燥处理：PEI具有吸湿特性并可导致材料降解。要求湿度值应小于0.02%。建议干燥条件为150C、4小时的干燥处理。熔化温度：普通类型材料为340400C；增强类型材料为340415C。模具温度：107175C，建议模具温度为140C。注射压力：7001500bar。 注射速度：使用尽可能高的注射速度。 化学和物理特性PEI具有很强的高温稳定性，既使是非增强型的PEI，仍具有很好的韧性和强度。因此利用PEI优越的热稳定性可用来制作高温耐热器件。PEI还有良好的阻燃性、抗化学反应以及电绝缘特性。玻璃化转化温度很高，达215C。PEI还具有很低的收缩率及良好的等方向机械特性。PS 聚苯乙烯典型应用范围:产品包装，家庭用品（餐具、托盘等），电气（透明容器、光源散射器、绝缘薄膜等）。注塑模工艺条件:干燥处理：除非储存不当，通常不需要干燥处理。如果需要干燥，建议干燥条件为80C、23小时。熔化温度：180280C。对于阻燃型材料其上限为250C。 模具温度：4050C。 注射压力：200600bar。 注射速度：建议使用快速的注射速度。 流道和浇口:可以使用所有常规类型的浇口。 化学和物理特性:大多数商业用的PS都是透明的、非晶体材料。PS具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。它能够抵抗水、稀释的无机酸，但能够被强氧化酸如浓硫酸所腐蚀，并且能够在一些有机溶剂中膨胀变形。典型的收缩率在0.40.7%之间。 SA苯乙烯-丙烯腈共聚物典型应用范围:电气（插座、壳体等），日用商品（厨房器械，冰箱装置，电视机底座，卡带盒等），汽车工业（车头灯盒、反光境、仪表盘等），家庭用品（餐具、食品刀具等），化装品包装等。注塑模工艺条件:干燥处理：如果储存不适当，SA有一些吸湿特性。建议的干燥条件为80C、24小时。熔化温度：200270C。如果加工厚壁制品，可以使用低于下限的熔化温度。模具温度：4080C。对于增强型材料，模具温度不要超过60C。冷却系统必须很好地进行设计，因为模具温度将直接影响制品的外观、收缩率和弯曲。注射压力：3501300bar。注射速度：建议使用高速注射。流道和浇口:所有常规浇口都可以使用。浇口尺寸必须很恰当，以避免产生条纹、煳斑和空隙。 化学和物理特性:SA是一种坚硬、透明的材料。苯乙烯成份使SA坚硬、透明并易于加工；丙烯腈成份使SA具有化学稳定性和热稳定性。SA具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几何稳定性。SA中加入玻璃纤维添加剂可以增加强度和抗热变形能力，减小热膨胀系数。SA的维卡软化温度约为110C。载荷下挠曲变形温度约为100C。SA的收缩率约为0.30.7%。注塑成型工艺参数与产品质量注塑, 参数, 产品质量, 行程, 技术注塑成型工艺参数包括压力，速度，行程，时间，次数等参数，工艺参数的设置直接影响注塑产品的质量，在注塑成型操作过程中，每个工艺技术参数都与注塑产品的品质关系密切，工艺技术参数相互配合，互相弥补，良好配置，最佳组合是注塑成型产品的质量保证。工艺技术参数的压力参数主要涉及锁模压力，射胶压力，熔胶压力和保压压力等主要参数；速度参数主要涉及锁模