Kako kontrolirati tlak brizganja plastike

Čini se da neki novi strojevi imaju problema s brzinom ubrizgavanja jer proizvođači strojeva brkaju procesore s kontrolerima koji su složeniji i manje laki za korištenje nego što bi trebali biti. Postoje stotine varijabli koje mogu utjecati na vaš proces, a posljednja stvar koju trebate je da vam hirovi kontroler stroja poremete dan. Kontroleri strojeva igraju glavnu ulogu u proizvodnji kvalitetnih dijelova. Postoje suptilne, ali značajne razlike između kontrolera; kako bi izradili isti dio na različitim strojevima za kalupljenje, prerađivači moraju biti svjesni ovih varijacija. Dakle, pogledajmo pobliže kako se proizvođači strojeva razlikuju u funkcijama držanja.
Svi strojevi slijede opću sekvencu ubrizgavanja gdje vijak počinje od "veličine udarca" i ubrizgava rastaljenu plastiku jednom ili više brzina u unaprijed postavljenu poziciju za prijenos. U trenutku kada vijak dosegne ovaj prijenosni ili granični položaj, stroj se prebacuje s prvog stupnja (injektiranje) na drugi stupanj (pack and hold). Različiti proizvođači strojeva imaju različite opcije za ono što se događa tijekom procesa pakiranja i zadržavanja. Neki nude vrijeme pod pritiskom, drugi nude pritisak i vremenske faze. Drugi nude stupnjeve tlaka, vremena, vremena rampe i brzine. Nažalost, to komplicira proces injekcijskog prešanja, a po mom mišljenju, neke opcije su vrlo štetne za konzistentne dijelove. Pitate se zašto?
Graditelji strojeva željni su osmisliti složenije načine obrade, ali rijetko ih provjeravaju u proizvodnji s praćenjem tlaka u šupljini.
Budući da postoji mnogo mogućnosti pakiranja i držanja, ovisno o stroju i proizvođaču, postavit ćemo konstantne parametre i pregledati sedam varijanti ili opcija. Da bismo opisali ove moguće opcije, koristit ćemo sljedeće postavljene (konstantne) uvjete:
1. Prvi stupanj ili ubrizgavanje: Svi su strojevi postavljeni za ubrizgavanje (prvi stupanj) i prijenos u drugi stupanj na jednom mjestu ili volumenu, u ovom slučaju koristeći 1 sekundu ± 0,04 sekunde za ubrizgavanje prvog stupnja. Koristeći isti kalup na svakom stroju, otkrili smo da je tlak u trenutku prijenosa bio 16 000 psi "plastičnog" tlaka. Za potrebe ove rasprave, svi pritisci će biti izraženi u "plastičnim" (ne hidrauličkim) brojevima. To olakšava usporedbu motora s hidrauličkim strojevima. Također, ako želite isti dio, kada prebacujete kalup s jednog stroja na drugi, morate kopirati uvjete plastike, a ne postavke stroja. Iako je hidraulika popularna među procesorima, ona se ne prenosi između strojeva zbog različitih omjera pojačanja.
2. Druga faza (Pack/Hold): Ovdje ćemo postaviti dva tlaka pakiranja: 10 000 psi tijekom 3 sekunde, zatim 8000 psi tijekom 5 sekundi. Opet, svi pritisci su "plastični", a ne hidraulički. Sljedeće pretpostavke pokušavaju pokazati razlike koje mogu postojati između različitih strojeva unutar druge faze:
Tip stroja A: Ovaj stroj omogućuje procesoru da jednom postavi vrijeme i tlak za drugi stupanj pakiranja ili čekanja. Na primjer, tlak je 10 000 psi tijekom 8 sekundi. Tlak se mijenja s prijenosnog tlaka od 16 000 psi na 10 000 psi i održava taj tlak 8 sekundi.

Tip stroja B: Stroj omogućuje procesoru postavljanje tlakova pakiranja i povezanih vremena za dva ili više stupnjeva. Na primjer, 10 000 psi tijekom 3 sekunde plus 8000 psi tijekom 5 sekundi za ukupno vrijeme zadržavanja od 8 sekundi. Postoji nekoliko mogućih odgovora na čekanje ovisno o proizvođaču stroja:
Proizvođač stroja 1: Tlak pada s prvog stupnja prijenosnog tlaka od 16 000 psi na 10 000 psi što je brže moguće. Na kraju 3 sekunde, tlak se odmah spušta na 8000 psi tijekom 5 sekundi. Pogledajte dijagram plastičnog pritiska u odnosu na vrijeme na slici 2.

Ovaj stroj omogućuje procesoru da postavi dva ili više stupnjeva pritiska zadržavanja i povezanih vremena. Ovdje tlak pada s prvog stupnja prijenosnog tlaka od 16 000 psi na 10 000 psi što je brže moguće. Na kraju programirane 3 sekunde, tlak se odmah spušta na 8000 psi na 5 sekundi.

Proizvođač stroja 2: Stroju su potrebne 3 sekunde da padne s prijenosnog tlaka od 16 000 psi na 10 000 psi, zatim brzo raste do 8000 psi i drži 5 sekundi. U ovom slučaju, prvo vrijeme je zapravo vrijeme rampe do postavljenog tlaka, a ne vrijeme do postavljenog tlaka. Pogledajte sliku 3 za grafikon plastičnog pritiska u odnosu na vrijeme.

Ovdje je stroju potrebno 3 sekunde da smanji tlak isporuke od 16 000 psi na 10 000 psi, zatim brzo raste do 8000 psi i drži 5 sekundi. Prvo vrijeme je zapravo vrijeme rampe do postavljenog tlaka, a ne vrijeme pri postavljenom tlaku.

Graditelj stroja 3: Stroju su potrebne 3 sekunde da se spusti s tlaka isporuke od 16 000 psi na postavljeni pritisak zadržavanja od 10 000 psi, a zatim je potrebno 5 sekundi da se smanji s 10 000 psi na 8000 psi. Oba vremena zadržavanja su "vremena rampe", a ne vremena pri postavljenom tlaku. Pogledajte sliku 4 za grafikon plastičnog pritiska u odnosu na vrijeme.

Stroju su potrebne 3 sekunde da se smanji s prijenosnog tlaka od 16 000 psi na postavljeni pritisak zadržavanja od 10 000 psi, a zatim 5 sekundi da se smanji s 10 000 psi na 8000 psi. Oba vremena zadržavanja su "vremena rampe", a ne vremena pri postavljenom tlaku.

Strojevi tipa C: Ovi strojevi omogućuju procesoru da postavi dva ili više stupnjeva pritiska zadržavanja, vremena i brzine. Koristeći iste pritiske i vremena kao gore, sada smo postavili prvu brzinu stupnja zadržavanja na 35 mm/sek, a brzinu drugog stupnja zadržavanja na 15 mm/sek.
Proizvođač stroja 4: Samo držanje prvog stupnja ima postavku brzine, pritisak dominira u oba stupnja. Tlak pada s tlaka prijenosa od 16 000 psi na 10 000 psi pri 35 mm/sek dok ne dosegne tlak zadržavanja od 10 000 psi. U ovoj se točki gubi kontrola brzine (tlak je ograničen) i stroj održava konstantan tlak od 10 000 psi ostatak od 3 sekunde. Na kraju 3 sekunde, tlak brzo pada na 8000 psi i održava se 5 sekundi. Za dijagram tlaka u vremenu,

Ovdje tlak dominira u obje faze. Tlak pada s tlaka isporuke od 16 000 psi na 10 000 psi brzinom od 35 mm/sek dok se ne postigne tlak zadržavanja od 10 000 psi. U ovoj se točki gubi kontrola brzine (tlak je ograničen) i stroj održava konstantan tlak od 10 000 psi ostatak od 3 sekunde.

Proizvođač stroja 5: Nadjačavanje tlaka Postavite brzinu za oba stupnja držanja. Tlak pada s tlaka isporuke od 16 000 psi na 10 000 psi brzinom od 35 mm/sek sve dok tlak koji pokreće vijak prema naprijed ne dosegne 10 000 psi. Pri 10 000 psi gubi se kontrola brzine (tlak je ograničen) i stroj održava konstantnih 10 000 psi ostatak od 3 sekunde. Na kraju 3 sekunde, tlak se podiže na 8000 psi pri 15 mm/s dok tlak ne dosegne 8000 psi i ostane na 8000 psi do kraja prethodno postavljenog zadržavanja od 5 sekundi. Opet, ovaj korak je ograničen tlakom i sumnjam da postoji ikakva kontrola brzine kada se pritisak zadržavanja promijeni s 10 000 psi na 8000 psi. Grafički prikaz tlaka u vremenu prikazan je na slici 6.

Premošćivanje tlaka postavlja brzinu za oba stupnja zadržavanja. Tlak se spušta s tlaka isporuke od 16 000 psi na 10 000 psi pri 35 mm/s dok pritisak koji pokreće vijak prema naprijed ne dosegne 10 000 psi. Pri 10 000 psi, kontrola brzine se gubi (tlak je ograničen) i stroj održava konstantnih 10 000 psi za bilo koje preostalo vrijeme u 3 sekunde.
Proizvođač stroja 6: Brzina premašuje postavljeni tlak. Tlak se smanjuje od isporučenog tlaka od 16 000 psi i upravljat će se kontrolom brzine na bilo koji tlak koji je potreban za postizanje brzine od 35 mm/s tijekom 3 sekunde. Brzina premašuje postavljeni tlak i tlak možda neće biti 10 000 psi. Na kraju 3 sekunde, stroj će raditi brzinom od 15 mm/s 5 sekundi. Opet, kontrola brzine nadjačava postavku tlaka. Slika 7 prikazuje nekoliko snimaka pod ovim uvjetima (plastični pritisak crvenom bojom, šupljinski pritisak zelenom; različita mjerila). Kao što se može vidjeti, nakon sati eksperimentiranja, bezuspješno sam pokušao postići dosljednost procesa.

Brzina iznad postavljenog tlaka. Grafikon prikazuje nekoliko snimaka pod ovim uvjetima (plastični pritisak crvenom bojom, šupljinski pritisak zelenom; različita mjerila). Nakon sati eksperimentiranja, bezuspješni pokušaji postizanja dosljednosti procesa.

Zbunjeni? I ja također. Ovo je kompliciranije nego što bi trebalo biti. Procesori imaju dosta procesorske snage. Proizvođači strojeva jedva čekaju smisliti složenije načine obrade, ali ih rijetko testiraju u proizvodnji s praćenjem tlaka u šupljini. Kako nova i brža računala postaju dostupna, programeri s dobrim namjerama dodaju značajke (kao što je brzina pakiranja) koje ometaju dosljednost proizvoda.
] Zaključak: Mnogi proizvođači strojeva čine kontrole složenijima nego što trebaju biti i manje lakima za korištenje dodavanjem opcija upitne vrijednosti. Kontrola brzine na pakiranju bez ograničenja tlaka ili prekida tlaka je klasičan primjer. Za bilo kakvu procjenu kontrolera stroja koji ima drugi stupanj (pakiranje ili držanje) kontrole brzine, najbolje je imati senzor tlaka u šupljini.