塑料注射成型機，簡稱注塑機，是我國產(chǎn)量和應(yīng)用量最大的塑料機品種。 我國自行生產(chǎn)的第一臺注塑機誕生于20世紀(jì)50年代后期，經(jīng)過50多年的發(fā)展，目前已能生產(chǎn)大部分機種。盡管如此，我們的技術(shù)水平與世界先進國家相比還是有著不小的差距。正如我國著名的塑機專家王興天（北京化工大學(xué)教授）所說，塑機是整個塑料產(chǎn)業(yè)中最能體現(xiàn)核心技術(shù)價值的領(lǐng)域，但在這個領(lǐng)域，我們幾乎不擁有重要的核心技術(shù)。 注塑機的控制技術(shù)是提升注塑機整體技術(shù)水平的關(guān)鍵技術(shù)之一。注塑機的控制技術(shù)歷經(jīng)了繼電器、接觸器控制及可編程序控制器控制和計算機控制的發(fā)展過程。注塑機由于使用了計算機控制技術(shù)，使智能控制注塑工藝過程各參數(shù)達到最佳成為可能，同時控制方式也發(fā)生了從開環(huán)到閉環(huán)的轉(zhuǎn)變。 注塑過程的控制變量 從目前的技術(shù)發(fā)展水平來看，注塑機的過程控制主要是通過對注塑過程的可控工藝參數(shù)進行控制。 注塑機的可控變量有兩種，一類是基本以模擬量形式的輸入變量，如料筒各段溫度、聚合物熔體溫度、螺桿溫度、模具溫度、注射系統(tǒng)壓力、螺桿轉(zhuǎn)速等；另一類是數(shù)字量形式的輸入變量，如螺桿后退停止位置、注射座前后位置、模板向前和向后運動以及超行程等。根據(jù)這些輸入變量，我們可以進行對注塑參數(shù)和溫度的控制。 1、注塑參數(shù)的控制 注塑參數(shù)的控制主要有對注射速度與注射壓力的控制、PVT保壓過程控制、緩沖量控制、背壓控制等。 注射速度是指螺桿向前推進的速度，其速度快慢會影響到注射壓力、熔體流率等參數(shù)，并直接影響到制品質(zhì)量。對注射速度的控制包含兩種含義：一個是對螺桿（或柱塞）推進物料的速度進行開環(huán)或閉環(huán)控制。另一個是對螺桿推進速度同時進行位置和速度值的多級切換，稱為多級注射速度切換或控制。 對于注射壓力的控制，傳統(tǒng)注塑機一般基于行程和時間來進行壓力切換，其控制也包含兩層含義：一個是對螺桿推進物料的壓力進行開環(huán)或閉環(huán)控制。另一個是對螺桿推進壓力同時進行位置和壓力值的多級切換，稱為多級注射壓力切換或控制。傳統(tǒng)注塑機的這種從注射壓力到保壓壓力采用位置切換，而到保壓階段就從位置切換轉(zhuǎn)入用時間切換多級保壓壓力的控制方法，其精度和穩(wěn)定性都較差。先進注塑機的注射壓力控制是依靠檢測模腔壓力來實現(xiàn)壓力切換的，即通過一個預(yù)先設(shè)定的程序來控制。也就是切換點的壓力值先存儲在控制系統(tǒng)中，其后轉(zhuǎn)換成邏輯控制信號，如果模腔中的壓力與設(shè)定值相同，則立即切換到保壓控制。 現(xiàn)代注塑機的保壓控制采用精度和穩(wěn)定性較高的PVT保壓控制，即先用壓力和溫度傳感器對模腔壓力和模腔溫度及噴嘴處的物料溫度進行檢測，并作為反饋信號輸入給控制裝置進行“PVT”（T—模腔中物料的溫度，V—比容，P—模腔壓力）邏輯運算，再發(fā)出指令對比例壓力電磁閥進行比例調(diào)節(jié)，從而使注射與保壓時的系統(tǒng)油壓能按PVT特性曲線的指令變化。模內(nèi)熔體的溫度是時間的函數(shù)，該溫度是通過傳感器進行連續(xù)地檢測來獲得的。 緩沖量控制是對螺桿頭部余料的控制，它起著緩沖與控制注塑量精度的作用。它是通過位移傳感器對螺桿位置的檢測，并根據(jù)前次螺桿位置檢測的記憶信號進行運算后而獲得下次螺桿位置的設(shè)定值來實現(xiàn)控制的。 螺桿在預(yù)塑時，計量室中熔體的壓強稱為背壓。背壓控制是為了減少軸向溫差，有利于熔體壓實。它是通過預(yù)選油壓的多級控制來實現(xiàn)的。當(dāng)螺桿預(yù)塑時，其在物料的作用下要后退，這就會使注射油缸腔的回油經(jīng)過背壓閥流回油箱，因此通過調(diào)整背壓閥在螺桿不同位置時的泄油壓力可調(diào)節(jié)螺桿頭部熔體的壓力（剪切熱），從而使其軸向溫差得到調(diào)節(jié)。 2、溫度控制 溫度控制主要包括對料筒溫度、料口處溫度、噴嘴溫度、模具溫度、油溫進行控制。 料筒溫度就是料筒表面的加熱溫度。料筒的溫度控制是注塑工藝的重要參數(shù)，溫度控制不好將直接影響到制品的質(zhì)量。注射料筒的加熱段一般分3~4段，通過一次儀表（熱電偶）和二次儀表對加熱電阻圈的控制與調(diào)節(jié)而形成閉環(huán)控制回路。 料口處的溫度控制直接影響到固體料的摩擦系數(shù)和輸送效率，良好的溫控能使料筒其他部分物料的溫度得到更加穩(wěn)定地控制。此溫度是用熱電偶檢測并通過PDPI控制循環(huán)冷卻水流實現(xiàn)控制的。 噴嘴溫度控制的好壞不僅會影響到注塑過程能否穩(wěn)定工作，而且直接影響著高溫熔體通過噴嘴時的剪切熱和剪切流動。噴嘴溫度的控制是通過熱電偶來完成的。 模具溫度是指與制品相接觸的模腔表面溫度，它會影響充模、冷卻和保壓過程。模具溫度的控制也是通過熱電偶來完成的。 注塑機的油溫是指液壓系統(tǒng)工作油的溫度，它對液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性及注塑制品質(zhì)量有著重要的影響，因而在注塑機系統(tǒng)中必須配有油溫控制裝置，通過溫度傳感器的檢測來實現(xiàn)系統(tǒng)對油溫的加熱和冷卻控制。
您是第位訪客
