Sådan kontrolleres plastsprøjtestøbningstryk

Det ser ud til, at nogle nye maskiner har problemer med indsprøjtningshastigheden, fordi maskinproducenter forveksler processorer med controllere, der er mere komplekse og mindre brugervenlige, end de behøver at være. Der er hundredvis af variabler, der kan påvirke din proces, og det sidste, du har brug for, er, at en maskincontrollers særheder forstyrrer din dag. Maskincontrollere spiller en stor rolle i produktionen af kvalitetsdele. Der er subtile, men væsentlige forskelle mellem controllere; For at kunne lave den samme del på forskellige støbemaskiner skal processorer være opmærksomme på disse variationer. Så lad os se nærmere på, hvordan maskinfabrikanter adskiller sig i holdefunktioner.
Alle maskiner følger en generel indsprøjtningssekvens, hvor skruen starter ved "skudstørrelsen" og sprøjter den smeltede plast ind i en eller flere hastigheder i en forudindstillet overførselsposition. I det øjeblik skruen når denne overførsels- eller afskæringsposition, skifter maskinen fra det første (injektions-) trin til det andet (pak og hold) trin. Forskellige maskinproducenter har forskellige muligheder for, hvad der sker under pakning og hold-processen. Nogle tilbyder tid under pres, andre tilbyder pres og tidsfaser. Andre tilbyder tryk, tid, rampetid og hastighedstrin. Desværre komplicerer dette sprøjtestøbningsprocessen, og efter min mening er nogle muligheder meget skadelige for konsistente dele. Gad vide hvorfor?
Maskinbyggere er ivrige efter at komme med mere komplekse behandlingstilstande, men sjældent verificerer de dem i produktionen med hulrumstrykovervågning.
Da der er mange muligheder for pakning og opbevaring, afhængig af maskine og producent, vil vi indstille konstante parametre og gennemgå syv variationer eller muligheder. For at beskrive disse mulige muligheder vil vi bruge følgende sæt (konstante) betingelser:
1. Første trin eller injektion: Alle maskiner er indstillet til at injicere (første trin) og overføre til andet trin på ét sted eller volumen, i dette tilfælde ved at bruge 1 sekund ± 0,04 sekunder til første trins injektion. Ved at bruge den samme form på hver maskine fandt vi ud af, at trykket på overførselstidspunktet var 16.000 psi "plastisk" tryk. Med henblik på denne diskussion vil alle tryk blive udtrykt i "plastik" (ikke hydrauliske) tal. Dette gør det lettere at sammenligne motorer med hydrauliske maskiner. Også, hvis du ønsker den samme del, når du overfører en form fra en maskine til en anden, skal du kopiere plastikbetingelserne i stedet for maskinindstillingerne. Selvom hydraulik er populær blandt processorer, overføres den ikke mellem maskiner på grund af forskellige intensiveringsforhold.
2. Andet trin (Pak/Hold): Her indstiller vi to pakketryk: 10.000 psi i 3 sekunder, derefter 8000 psi i 5 sekunder. Igen er alle tryk "plastiske" og ikke hydrauliske. Følgende antagelser forsøger at demonstrere de forskelle, der kan eksistere mellem forskellige maskiner inden for anden fase:
Maskintype A: Denne maskine giver processoren mulighed for at indstille tiden og trykket én gang for andet trins pakke eller hold. For eksempel er trykket 10.000 psi i 8 sekunder. Trykket skifter fra et overførselstryk på 16.000 psi til 10.000 psi og holder det tryk i 8 sekunder.

Maskintype B: Maskinen gør det muligt for processoren at indstille pakketrykket og tilhørende tider for to eller flere trin. For eksempel 10.000 psi i 3 sekunder plus 8000 psi i 5 sekunder for en samlet holdetid på 8 sekunder. Der er flere mulige tilbageholdelsessvar afhængigt af maskinproducenten:
Maskinfabrikant 1: Trykket falder fra et første trins overførselstryk på 16.000 psi til 10.000 psi så hurtigt som muligt. Ved afslutningen af de 3 sekunder falder trykket straks til 8000 psi i 5 sekunder. Se plottet af plastisk tryk vs. tid i figur 2.

Denne maskine gør det muligt for processoren at indstille to eller flere stadier af holdetryk og tilhørende tider. Her falder trykket fra et første trins overførselstryk på 16.000 psi til 10.000 psi så hurtigt som muligt. Ved slutningen af de programmerede 3 sekunder falder trykket straks til 8000 psi i 5 sekunder.

Maskinfabrikant 2: Maskinen tager 3 sekunder at falde fra et overførselstryk på 16.000 psi til 10.000 psi, og ramper derefter hurtigt op til 8000 psi og holder i 5 sekunder. I dette tilfælde er den første tid faktisk rampetiden til det indstillede tryk, ikke tiden til det indstillede tryk. Se figur 3 for en graf over plastisk tryk vs. tid.

Her tager maskinen 3 sekunder at rampe ned fra et 16.000 psi leveringstryk til 10.000 psi, og derefter ramper den hurtigt op til 8000 psi og holder i 5 sekunder. Den første tid er faktisk rampetiden til det indstillede tryk, ikke tiden ved det indstillede tryk.

Machine Builder 3: Maskinen tager 3 sekunder at rampe ned fra et 16.000 psi leveringstryk til det indstillede 10.000 psi holdetryk, og det tager derefter 5 sekunder at rampe ned fra 10.000 psi til 8000 psi. Begge holdetider er "rampetider", ikke tider ved det indstillede tryk. Se figur 4 for en graf over plastisk tryk vs. tid.

Maskinen tager 3 sekunder at rampe ned fra et overførselstryk på 16.000 psi til et indstillet holdetryk på 10.000 psi, og derefter 5 sekunder at rampe ned fra 10.000 psi til 8000 psi. Begge holdetider er "rampetider" snarere end tider ved det indstillede tryk.

Type C-maskiner: Disse maskiner giver processoren mulighed for at indstille to eller flere stadier af holdetryk, tid og hastighed. Ved at bruge de samme tryk og tider som ovenfor, indstiller vi nu den første holdetrins hastighed til 35 mm/sek. og den anden holdefasehastighed til 15 mm/sek.
Maskinfabrikant 4: Kun det første trins hold har en hastighedsindstilling, trykket dominerer i begge trin. Trykket ramper ned fra et overførselstryk på 16.000 psi til 10.000 psi ved 35 mm/sek., indtil det når et holdetryk på 10.000 psi. På dette tidspunkt er hastighedskontrollen tabt (tryk begrænset), og maskinen holder konstant 10.000 psi i resten af de 3 sekunder. Ved slutningen af de 3 sekunder falder trykket hurtigt til 8000 psi og holdes i 5 sekunder. For et plot af tryk vs. tid,

Her dominerer trykket begge stadier. Trykket falder fra et leveringstryk på 16.000 psi til 10.000 psi med en hastighed på 35 mm/sek., indtil et holdetryk på 10.000 psi er nået. På dette tidspunkt er hastighedskontrollen tabt (tryk begrænset), og maskinen holder konstant 10.000 psi i resten af de 3 sekunder.

Maskinfabrikant 5: Trykoverstyring Indstil hastigheden for begge holdetrin. Trykket falder fra et leveringstryk på 16.000 psi til 10.000 psi med en hastighed på 35 mm/sek., indtil trykket, der driver skruen fremad, når 10.000 psi. Ved 10.000 psi mistes hastighedskontrollen (trykbegrænset), og maskinen holder konstant 10.000 psi i resten af de 3 sekunder. Ved slutningen af de 3 sekunder rampes trykket op til 8000 psi med 15 mm/sek., indtil trykket når 8000 psi og forbliver på 8000 psi i resten af den forudindstillede 5 sekunders hold. Igen er dette trin trykbegrænset, og jeg tvivler på, at der er nogen hastighedskontrol, når holdetrykket ændres fra 10.000 psi til 8000 psi. Et plot af tryk vs. tid er vist i figur 6.

Trykoverstyringen indstiller hastigheden for begge holdetrin. Trykket rampes ned fra leveringstrykket på 16.000 psi til 10.000 psi ved 35 mm/sek., indtil trykket, der driver skruen fremad, når 10.000 psi. Ved 10.000 psi mistes hastighedskontrollen (trykbegrænset), og maskinen opretholder en konstant 10.000 psi i enhver resterende tid i de 3 sekunder.
Maskinfabrikant 6: Hastigheden overstiger indstillet tryk. Trykket rampes ned fra det leverede tryk på 16.000 psi og vil blive drevet af hastighedskontrol til det tryk, der kræves for at opnå en hastighed på 35 mm/sek. i 3 sekunder. Hastigheden overstiger trykindstillingen, og trykket må ikke være 10.000 psi. Ved slutningen af ​​de 3 sekunder vil maskinen køre med 15 mm/sek. i 5 sekunder. Igen tilsidesætter hastighedskontrol trykindstillingen. Figur 7 viser flere skud under disse forhold (plastisk tryk i rødt, hulrumstryk i grønt; forskellige skalaer). Som det kan ses, forsøgte jeg efter timers eksperimenter at få proceskonsistens uden held.

Hastighed over Indstil tryk. Grafen viser flere skud under disse forhold (plastisk tryk i rødt, hulrumstryk i grønt; forskellige skalaer). Efter timers eksperimenter, forsøg på at opnå proceskonsistens uden held.

Forvirret? Også mig. Dette er mere kompliceret, end det burde være. Processorer har masser af processorkraft. Maskinbyggere er ivrige efter at komme med mere komplekse behandlingstilstande, men tester dem sjældent i produktionen med hulrumstrykovervågning. Efterhånden som nye og hurtigere computere bliver tilgængelige, tilføjer programmører med gode intentioner funktioner (såsom pakkehastighed), der hindrer produktkonsistens.
] Nederste linje: Mange maskinbyggere gør betjeningselementerne mere komplekse, end de behøver, og mindre brugervenlige ved at tilføje muligheder af tvivlsom værdi. Hastighedskontrol på pakning uden trykbegrænsning eller trykafskæring er et klassisk eksempel. For enhver evaluering af en maskinstyring, der har et andet trin (pakning eller fastholdelse) hastighedskontrol, er det bedst at have hulrumstrykføling.