نحوه کنترل فشار قالب گیری تزریق پلاستیک

به نظر می‌رسد که برخی از ماشین‌های جدید مشکلات سرعت تزریق دارند زیرا تولیدکنندگان ماشین‌ها پردازنده‌ها را با کنترل‌کننده‌هایی اشتباه می‌گیرند که پیچیده‌تر و کاربرپسندتر از آنچه که باید باشند. صدها متغیر وجود دارند که می توانند بر روند شما تأثیر بگذارند، و آخرین چیزی که شما نیاز دارید این است که خصلت های یک کنترلر ماشین روز شما را مختل کند. کنترلرهای ماشین نقش عمده ای در تولید قطعات با کیفیت دارند. تفاوت های ظریف اما قابل توجهی بین کنترل کننده ها وجود دارد. برای ساخت یک قطعه مشابه در ماشین های قالب گیری مختلف، پردازنده ها باید از این تغییرات آگاه باشند. بنابراین بیایید نگاهی دقیق‌تر به تفاوت‌های سازنده‌های ماشین‌ها در نگهداری عملکردها بیندازیم.
همه ماشین‌ها از یک توالی تزریق کلی پیروی می‌کنند که در آن پیچ از "اندازه شات" شروع می‌شود و پلاستیک مذاب را با یک یا چند سرعت در یک موقعیت انتقال از پیش تعیین شده تزریق می‌کند. لحظه ای که پیچ به این موقعیت انتقال یا قطع می رسد، دستگاه از مرحله اول (تزریق) به مرحله دوم (بسته و نگه دارید) سوئیچ می کند. سازندگان ماشین های مختلف گزینه های مختلفی برای اتفاقاتی که در طول فرآیند بسته بندی و نگهداری می افتد دارند. برخی زمان در فشار را ارائه می دهند، برخی دیگر مراحل فشار و زمانی را ارائه می دهند. برخی دیگر مراحل فشار، زمان، زمان شیب دار و سرعت را ارائه می دهند. متأسفانه، این فرآیند قالب گیری تزریقی را پیچیده می کند و به نظر من، برخی از گزینه ها برای قطعات ثابت بسیار مضر هستند. تعجب می کنید که چرا؟
ماشین‌سازان مشتاق هستند تا حالت‌های پردازش پیچیده‌تری را ارائه کنند، اما به ندرت آنها را در تولید با نظارت بر فشار حفره تأیید می‌کنند.
از آنجایی که گزینه های زیادی برای بسته بندی و نگهداری وجود دارد، بسته به دستگاه و سازنده، پارامترهای ثابتی را تنظیم می کنیم و هفت تغییر یا گزینه را بررسی می کنیم. برای توصیف این گزینه های ممکن، از شرایط مجموعه (ثابت) زیر استفاده می کنیم:
1. مرحله اول یا تزریق: همه دستگاه ها برای تزریق (مرحله اول) و انتقال به مرحله دوم در یک مکان یا حجم تنظیم می شوند، در این مورد از 1 ثانیه 0.04 ± ثانیه برای تزریق مرحله اول استفاده می شود. با استفاده از همان قالب روی هر دستگاه، متوجه شدیم که فشار در زمان انتقال 16000 psi فشار "پلاستیک" است. برای اهداف این بحث، تمام فشارها با اعداد "پلاستیک" (نه هیدرولیک) بیان می شود. این کار مقایسه موتورها با ماشین های هیدرولیک را آسان تر می کند. همچنین اگر همان قطعه را می خواهید، هنگام انتقال قالب از یک دستگاه به دستگاه دیگر، باید به جای تنظیمات دستگاه، شرایط پلاستیک را کپی کنید. اگرچه هیدرولیک در بین پردازنده ها محبوب است، اما به دلیل نسبت های مختلف تشدید، بین ماشین ها منتقل نمی شود.
2. مرحله دوم (Pack/Hold): در اینجا دو فشار بسته را تنظیم می کنیم: 10000 psi برای 3 ثانیه و سپس 8000 psi برای 5 ثانیه. باز هم، تمام فشارها "پلاستیک" هستند و هیدرولیک نیستند. مفروضات زیر تلاش می کنند تا تفاوت هایی را که ممکن است بین ماشین های مختلف در مرحله دوم وجود داشته باشد نشان دهند:
ماشین نوع A: این دستگاه به پردازنده اجازه می دهد تا زمان و فشار را یک بار برای بسته یا نگه داشتن مرحله دوم تنظیم کند. برای مثال فشار 10000 psi برای 8 ثانیه است. فشار از فشار انتقالی 16000 psi به 10000 psi تغییر می کند و این فشار را برای 8 ثانیه نگه می دارد.

ماشین نوع B: دستگاه به پردازنده اجازه می دهد تا فشارهای بسته و زمان های مربوطه را برای دو یا چند مرحله تنظیم کند. برای مثال، 10000 psi برای 3 ثانیه به اضافه 8000 psi برای 5 ثانیه برای مدت زمان کل نگهداری 8 ثانیه. بسته به سازنده دستگاه چندین پاسخ ممکن وجود دارد:
سازنده ماشین 1: فشار از فشار انتقال مرحله اول 16000 psi به 10000 psi در سریعترین زمان ممکن کاهش می یابد. در پایان 3 ثانیه، فشار بلافاصله به 8000 psi به مدت 5 ثانیه کاهش می یابد. نمودار فشار پلاستیک در مقابل زمان را در شکل 2 ببینید.

این دستگاه به پردازنده اجازه می دهد تا دو یا چند مرحله فشار نگهداری و زمان های مربوطه را تنظیم کند. در اینجا، فشار از فشار انتقال مرحله اول 16000 psi به 10000 psi در سریعترین زمان ممکن کاهش می یابد. در پایان 3 ثانیه برنامه ریزی شده، فشار بلافاصله به 8000 psi به مدت 5 ثانیه کاهش می یابد.

سازنده ماشین 2: دستگاه 3 ثانیه طول می کشد تا از فشار انتقال 16000 psi به 10000 psi کاهش یابد، سپس به سرعت تا 8000 psi افزایش می یابد و به مدت 5 ثانیه نگه می دارد. در این حالت، زمان اول در واقع زمان رمپ به فشار تنظیم شده است، نه زمان فشار تنظیم شده. برای نمودار فشار پلاستیک در مقابل زمان به شکل 3 مراجعه کنید.

در اینجا، دستگاه 3 ثانیه طول می کشد تا از فشار تحویل 16000 psi به 10000 psi برسد، سپس به سرعت تا 8000 psi افزایش می یابد و برای 5 ثانیه نگه می دارد. زمان اول در واقع زمان رمپ به فشار تنظیم شده است، نه زمان فشار تنظیم شده.

Machine Builder 3: دستگاه 3 ثانیه طول می کشد تا از فشار تحویل 16000 psi به فشار ثابت 10000 psi برسد، سپس 5 ثانیه طول می کشد تا از 10000 psi به 8000 psi پایین بیاید. هر دو زمان نگه داشتن "زمان های سطح شیب دار" هستند، نه زمان هایی در فشار تنظیم شده. برای نمودار فشار پلاستیک در مقابل زمان به شکل 4 مراجعه کنید.

این دستگاه 3 ثانیه طول می کشد تا از فشار انتقال 16000 psi به فشار ثابت 10000 psi پایین بیاید و سپس 5 ثانیه طول می کشد تا از 10000 psi به 8000 psi برسد. هر دو زمان نگه‌داری به‌جای زمان‌های فشار تنظیم‌شده، «زمان شیب‌دار» هستند.

ماشین‌های نوع C: این ماشین‌ها به پردازنده اجازه می‌دهند تا دو یا چند مرحله فشار نگه داشتن، زمان و سرعت را تنظیم کند. با استفاده از فشارها و زمان های مشابه بالا، اکنون سرعت مرحله اول را روی 35 میلی متر بر ثانیه و سرعت مرحله دوم را روی 15 میلی متر بر ثانیه تنظیم می کنیم.
سازنده ماشین 4: فقط نگه داشتن مرحله اول دارای تنظیم سرعت است، فشار در هر دو مرحله غالب است. فشار از فشار انتقالی 16000 psi به 10000 psi با سرعت 35 میلی‌متر بر ثانیه کاهش می‌یابد تا زمانی که به فشار نگهدارنده 10000 psi برسد. در این مرحله کنترل سرعت از دست می‌رود (فشار محدود) و دستگاه 10000 psi را برای باقیمانده 3 ثانیه ثابت نگه می‌دارد. در پایان 3 ثانیه، فشار به سرعت به 8000 psi کاهش می یابد و به مدت 5 ثانیه حفظ می شود. برای نمودار فشار در مقابل زمان،

در اینجا فشار بر هر دو مرحله غالب است. فشار از فشار تحویل 16000 psi به 10000 psi با سرعت 35 میلی‌متر بر ثانیه کاهش می‌یابد تا زمانی که فشار نگهدارنده 10000 psi برسد. در این مرحله کنترل سرعت از بین می رود (فشار محدود) و دستگاه 10000 psi را برای باقیمانده 3 ثانیه ثابت نگه می دارد.

سازنده ماشین 5: تغییر فشار سرعت را برای هر دو مرحله نگه داشتن تنظیم کنید. فشار از فشار تحویل 16000 psi به 10000 psi با سرعت 35 میلی‌متر بر ثانیه کاهش می‌یابد تا زمانی که فشار پیچ را به جلو به 10000 psi برسد. در 10000 psi کنترل سرعت از بین می رود (فشار محدود) و دستگاه 10000 psi را برای باقیمانده 3 ثانیه ثابت نگه می دارد. در پایان 3 ثانیه، فشار تا 8000 psi با سرعت 15 میلی‌متر بر ثانیه افزایش می‌یابد تا زمانی که فشار به 8000 psi برسد و برای باقیمانده 5 ثانیه از پیش تعیین‌شده، روی 8000 psi باقی می‌ماند. باز هم، این مرحله فشار محدود است و من شک دارم زمانی که فشار نگهدارنده از 10000 psi به 8000 psi تغییر می کند، کنترل سرعت وجود داشته باشد. نمودار فشار در برابر زمان در شکل 6 نشان داده شده است.

نادیده گرفتن فشار، سرعت را برای هر دو مرحله نگه داشتن تنظیم می کند. فشار از فشار تحویل 16000 psi به 10000 psi با سرعت 35 میلی‌متر بر ثانیه کاهش می‌یابد تا زمانی که فشاری که پیچ را به جلو می‌برد به 10000 psi برسد. در 10000 psi، کنترل سرعت از دست می‌رود (فشار محدود) و دستگاه 10000 psi را برای هر زمان باقی‌مانده در 3 ثانیه ثابت نگه می‌دارد.
سازنده ماشین 6: سرعت از فشار تنظیم شده بیشتر است. فشار از فشار تحویلی 16000 psi کاهش می یابد و با کنترل سرعت به فشار مورد نیاز برای دستیابی به سرعت 35 میلی متر بر ثانیه به مدت 3 ثانیه هدایت می شود. سرعت از تنظیم فشار بیشتر است و فشار ممکن است 10000 psi نباشد. در پایان 3 ثانیه، دستگاه با سرعت 15 میلی متر بر ثانیه به مدت 5 ثانیه کار می کند. باز هم، کنترل سرعت، تنظیم فشار را نادیده می گیرد. شکل 7 چندین عکس را در این شرایط نشان می دهد (فشار پلاستیک در قرمز، فشار حفره در سبز، مقیاس های مختلف). همانطور که مشاهده می شود، پس از ساعت ها آزمایش، سعی کردم ثبات فرآیند را بدون موفقیت به دست بیاورم.

سرعت بیش از حد تنظیم فشار. نمودار چندین شات را تحت این شرایط نشان می دهد (فشار پلاستیک به رنگ قرمز، فشار حفره در سبز، مقیاس های مختلف). پس از ساعت‌ها آزمایش، تلاش برای دستیابی به ثبات فرآیند بدون موفقیت است.

گیج شده؟ منم همینطور این پیچیده تر از آن چیزی است که باید باشد. پردازنده ها قدرت پردازش زیادی دارند. ماشین‌سازان مشتاق هستند تا حالت‌های پردازش پیچیده‌تری ارائه دهند، اما به ندرت آنها را در تولید با نظارت بر فشار حفره آزمایش می‌کنند. همانطور که کامپیوترهای جدید و سریعتر در دسترس قرار می گیرند، برنامه نویسان با نیت خوب ویژگی هایی (مانند سرعت بسته بندی) را اضافه می کنند که مانع سازگاری محصول می شود.
] خط پایانی: بسیاری از سازندگان ماشین، با افزودن گزینه هایی با ارزش مشکوک، کنترل ها را پیچیده تر از آنچه لازم است و کمتر کاربر پسند می کنند. کنترل سرعت در بسته بندی بدون محدودیت فشار یا قطع فشار یک مثال کلاسیک است. برای هر ارزیابی از یک کنترل کننده ماشین که دارای مرحله دوم (بسته بندی یا نگهداری) کنترل سرعت است، بهترین کار سنجش فشار حفره است.