Как контролировать давление литья пластмасс под давлением

Похоже, что у некоторых новых машин есть проблемы со скоростью впрыска, потому что производители машин путают процессоры с контроллерами, которые сложнее и менее удобны для пользователя, чем они должны быть. Существуют сотни переменных, которые могут повлиять на ваш процесс, и последнее, что вам нужно, это чтобы причуды контроллера машины нарушили ваш день. Контроллеры машин играют важную роль в производстве качественных деталей. Между контроллерами есть тонкие, но существенные различия; чтобы изготовить одну и ту же деталь на разных формовочных машинах, обработчики должны знать об этих различиях. Итак, давайте подробнее рассмотрим, как производители машин различаются по функциям удержания.
Все машины следуют общей последовательности впрыска, где шнек начинает с «размера впрыска» и впрыскивает расплавленный пластик на одной или нескольких скоростях в заданное положение переноса. В тот момент, когда шнек достигает этого положения переноса или отсечки, машина переключается с первой стадии (впрыска) на вторую (упаковка и удержание). У разных производителей машин есть разные варианты того, что происходит во время процесса упаковки и удержания. Некоторые предлагают время под давлением, другие предлагают стадии давления и времени. Другие предлагают стадии давления, времени, времени рампы и скорости. К сожалению, это усложняет процесс литья под давлением, и, по моему мнению, некоторые опции очень вредны для однородных деталей. Интересно, почему?
Производители машин стремятся разработать более сложные режимы обработки, но редко проверяют их в процессе производства с помощью контроля давления в полости.
Поскольку существует множество вариантов упаковки и хранения, в зависимости от машины и производителя, мы установим постоянные параметры и рассмотрим семь вариантов или опций. Для описания этих возможных опций мы будем использовать следующие заданные (постоянные) условия:
1. Первая стадия или впрыск: все машины настроены на впрыск (первая стадия) и передачу на вторую стадию в одном месте или объеме, в этом случае с использованием 1 секунды ± 0,04 секунды для впрыска на первой стадии. Используя одну и ту же форму на каждой машине, мы обнаружили, что давление во время передачи составляло 16 000 фунтов на квадратный дюйм «пластикового» давления. Для целей этого обсуждения все давления будут выражены в «пластиковых» (не гидравлических) числах. Это упрощает сравнение двигателей с гидравлическими машинами. Кроме того, если вам нужна одна и та же деталь, при переносе формы с одной машины на другую вы должны копировать пластические условия, а не настройки машины. Хотя гидравлика популярна среди процессоров, она не передается между машинами из-за разных коэффициентов интенсификации.
2. Вторая стадия (Pack/Hold): Здесь мы установим два давления pack: 10 000 фунтов на квадратный дюйм в течение 3 секунд, затем 8000 фунтов на квадратный дюйм в течение 5 секунд. Опять же, все давления являются «пластиковыми», а не гидравлическими. Следующие предположения пытаются продемонстрировать различия, которые могут существовать между различными машинами в рамках второй стадии:
Машина типа A: Эта машина позволяет процессору устанавливать время и давление один раз для второй стадии уплотнения или удержания. Например, давление составляет 10 000 фунтов на квадратный дюйм в течение 8 секунд. Давление изменяется от давления переноса 16 000 фунтов на квадратный дюйм до 10 000 фунтов на квадратный дюйм и удерживает это давление в течение 8 секунд.

Машина типа B: Машина позволяет процессору устанавливать давление упаковки и соответствующее время для двух или более этапов. Например, 10 000 фунтов на квадратный дюйм в течение 3 секунд плюс 8000 фунтов на квадратный дюйм в течение 5 секунд для общего времени удержания 8 секунд. Существует несколько возможных ответов удержания в зависимости от производителя машины:
Производитель машины 1: Давление падает с давления передачи первой стадии 16 000 фунтов на квадратный дюйм до 10 000 фунтов на квадратный дюйм как можно быстрее. По истечении 3 секунд давление немедленно падает до 8000 фунтов на квадратный дюйм на 5 секунд. Смотрите график зависимости давления пластика от времени на рисунке 2.

Эта машина позволяет процессору устанавливать два или более этапов давления удержания и соответствующие времена. Здесь давление падает с давления передачи первого этапа 16 000 фунтов на квадратный дюйм до 10 000 фунтов на квадратный дюйм как можно быстрее. В конце запрограммированных 3 секунд давление немедленно падает до 8000 фунтов на квадратный дюйм на 5 секунд.

Производитель машины 2: Машине требуется 3 секунды, чтобы сбросить давление переноса с 16 000 фунтов на квадратный дюйм до 10 000 фунтов на квадратный дюйм, затем быстро наращивает до 8000 фунтов на квадратный дюйм и удерживает в течение 5 секунд. В этом случае первое время на самом деле является временем нарастания до установленного давления, а не временем до установленного давления. См. Рисунок 3 для графика зависимости давления пластика от времени.

Здесь машине требуется 3 секунды, чтобы снизить давление подачи с 16 000 фунтов на кв. дюйм до 10 000 фунтов на кв. дюйм, затем быстро нарастить до 8000 фунтов на кв. дюйм и удерживать в течение 5 секунд. Первый раз — это на самом деле время нарастания до установленного давления, а не время при установленном давлении.

Machine Builder 3: Машине требуется 3 секунды, чтобы снизить давление подачи 16 000 фунтов на кв. дюйм до установленного давления удержания 10 000 фунтов на кв. дюйм, затем требуется 5 секунд, чтобы снизить давление с 10 000 фунтов на кв. дюйм до 8000 фунтов на кв. дюйм. Оба времени удержания являются «временами линейного изменения», а не временем при установленном давлении. См. Рисунок 4 для графика зависимости давления пластика от времени.

Машине требуется 3 секунды, чтобы снизить давление передачи 16 000 фунтов на квадратный дюйм до установленного давления удержания 10 000 фунтов на квадратный дюйм, а затем 5 секунд, чтобы снизить с 10 000 фунтов на квадратный дюйм до 8000 фунтов на квадратный дюйм. Оба времени удержания являются «временами линейного изменения», а не временем при установленном давлении.

Машины типа C: Эти машины позволяют процессору устанавливать два или более этапов давления удержания, времени и скорости. Используя те же давления и времена, что и выше, мы теперь устанавливаем скорость первого этапа удержания на 35 мм/сек, а скорость второго этапа удержания на 15 мм/сек.
Производитель машины 4: Только удержание первой ступени имеет настройку скорости, давление доминирует на обеих ступенях. Давление падает с давления переноса 16 000 фунтов на квадратный дюйм до 10 000 фунтов на квадратный дюйм со скоростью 35 мм/сек, пока не достигнет давления удержания 10 000 фунтов на квадратный дюйм. В этот момент управление скоростью теряется (давление ограничено), и машина удерживает постоянное значение 10 000 фунтов на квадратный дюйм в течение оставшихся 3 секунд. По истечении 3 секунд давление быстро падает до 8000 фунтов на квадратный дюйм и удерживается в течение 5 секунд. Для графика давления в зависимости от времени,

Здесь давление доминирует на обоих этапах. Давление падает с давления подачи 16 000 фунтов на квадратный дюйм до 10 000 фунтов на квадратный дюйм со скоростью 35 мм/сек до тех пор, пока не будет достигнуто давление удержания 10 000 фунтов на квадратный дюйм. В этот момент управление скоростью теряется (давление ограничено), и машина удерживает постоянное значение 10 000 фунтов на квадратный дюйм в течение оставшихся 3 секунд.

Производитель машины 5: Переопределение давления Установите скорость для обеих стадий удержания. Давление падает с давления подачи 16 000 фунтов на кв. дюйм до 10 000 фунтов на кв. дюйм со скоростью 35 мм/сек, пока давление, движущее винт вперед, не достигнет 10 000 фунтов на кв. дюйм. При 10 000 фунтов на кв. дюйм управление скоростью теряется (ограничено давление), и машина удерживает постоянное значение 10 000 фунтов на кв. дюйм в течение оставшихся 3 секунд. По истечении 3 секунд давление увеличивается до 8000 фунтов на кв. дюйм со скоростью 15 мм/сек, пока давление не достигнет 8000 фунтов на кв. дюйм и остается на уровне 8000 фунтов на кв. дюйм в течение оставшихся 5 секунд удержания. Опять же, этот этап ограничен давлением, и я сомневаюсь, что есть какой-либо контроль скорости, когда давление удержания изменяется с 10 000 фунтов на кв. дюйм до 8000 фунтов на кв. дюйм. График зависимости давления от времени показан на рисунке 6.

Переопределение давления устанавливает скорость для обеих стадий удержания. Давление снижается с давления подачи 16 000 фунтов на кв. дюйм до 10 000 фунтов на кв. дюйм со скоростью 35 мм/сек до тех пор, пока давление, движущее винт вперед, не достигнет 10 000 фунтов на кв. дюйм. При 10 000 фунтов на кв. дюйм управление скоростью теряется (давление ограничено), и машина поддерживает постоянное значение 10 000 фунтов на кв. дюйм в течение любого оставшегося времени в течение 3 секунд.
Производитель машины 6: Скорость превышает установленное давление. Давление снижается с подаваемого давления 16 000 фунтов на кв. дюйм и будет приводиться в действие управлением скоростью до любого давления, необходимого для достижения скорости 35 мм/сек в течение 3 секунд. Скорость превышает установленное давление, и давление может не быть 10 000 фунтов на кв. дюйм. По истечении 3 секунд машина будет работать со скоростью 15 мм/сек в течение 5 секунд. Опять же, управление скоростью переопределяет установленное давление. На рисунке 7 показано несколько снимков в этих условиях (давление пластика красным цветом, давление полости зеленым; разные масштабы). Как можно видеть, после нескольких часов экспериментов я пытался добиться постоянства процесса, но безуспешно.

Скорость сверх установленного давления. График показывает несколько выстрелов в этих условиях (давление пластика красным, давление полости зеленым; разные масштабы). После нескольких часов экспериментов попытки добиться последовательности процесса безуспешны.

Запутались? Я тоже. Это сложнее, чем должно быть. Процессоры обладают большой вычислительной мощностью. Производители машин стремятся придумать более сложные режимы обработки, но редко тестируют их в производстве с контролем давления в полости. По мере появления новых и более быстрых компьютеров программисты с благими намерениями добавляют функции (например, скорость упаковки), которые мешают однородности продукции.
] Итог: Многие производители машин делают элементы управления более сложными, чем им нужно, и менее удобными для пользователя, добавляя опции сомнительной ценности. Классический пример — управление скоростью набивки без ограничения давления или отключения давления. Для любой оценки контроллера машины, имеющего управление скоростью второй ступени (набивка или удержание), лучше всего иметь датчик давления в полости.