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立式注塑機在精密注塑成型上有什麽特殊要求呢?

來源:立式注塑機廠家   發布時間:2018-05-28   點擊量:136

精密注塑機指的是適於成型生產精密塑膠製品的成型機械設備。對於一台精密注塑機,又該如何去衡量或判斷呢?

通常精密注塑機有兩個指標:一是製品尺寸的重複偏差;另一個是製品的重複重量偏差。前者由於尺寸大小和製品厚薄不同難以比較;而後者代表了注塑機的綜合水平。

一般普通注塑機的重量重複誤差在1%左右,較好的機器可達到0.8%,低於0.5%為精密機,小於0.3%為超精密機。如前所述,精密注塑機要求製品尺寸精度一般在0.01~0.001mm以內。

許多精密注塑還要求注塑機具有:

①高的注射壓力、高的注射速度;

②合模係統具有足夠大的剛性和鎖模精度。所謂鎖模精度是指合模力的均勻性、可調、穩定和重複性高,開合模位置精度高;

③對壓力、流量、溫度、計量等都能控製精確到相應的精度,可采用多級注射,保證成型工藝的再現和製品的重複精度等。

立式注塑機

精密注塑成型對注塑機有哪些要求?

1、技術參數方麵的特點:

①注射壓力:

普通注塑機:147~177Mpa;精密注塑機:216~243 Mpa;超高壓注塑機:243MPa以上,通常在243~392 MPa之間。

精密注塑機可實現高壓成型的好處是:

A、提高精密製品的精度和質量。

注射壓力對製品成型收縮率有最明顯的影響,當注射壓力達到392 MPa時,製品成型收縮率幾乎為零。而這時製品的精度隻受模具控製或環境的影響。實驗證明:注射壓力從98~392 MPa,製件的機械強度可提高3~33%。

B、可減小精密製品的壁厚和提高成型長度。

以PC為例,普通機注射壓力177 Mpa,可成型0.8mm壁厚的製品,而精密機注射壓力在392 MPa時可成型厚度在0.45mm以上的製品。超高壓注射機可獲得流長比更大的製品。

C、提高注射壓力可充分發渾注射速率的功效。

為達到額定注射速率,有兩種方式:一是提高係統最高注射壓力;二是改造注射裝置或注射係統參數,包括螺杆參數;

②射膠速度:

精密注射機的注射速度要求高。精密液壓式注塑機的注射速度要求到達200mm/s以上,全電動式注塑機的注射速度可達到300mm/以上。

2、精密注射機在控製方麵的特點:

①對注塑成型參數的重複精度(再現性)要求高,宜采用多級注射反饋控製。

1、多級位置控製;

2、多級速度控製;

3、多級保壓控製;

4、多級背壓控製;

5、多級螺杆轉速控製。

位移傳感器的精度至少要求達到0.1mm,這樣可以嚴格控製計量行程,注射行程以及餘料墊的厚度(射出監控點)。保證每次注射量準確,提高製品成型精度。

②料筒及噴嘴溫度控製要精確

溫控係統升溫加熱時超調量要小,溫度的波動要小。精密注塑采用PID比例、積分、微分溫度控製,使溫度精確度±1℃之間,超精密注塑機的溫度控製精度達±0.1℃,溫度偏差可穩定控製在±0.2℃之間。

③注塑機液壓油的溫度需要控製

注塑機油溫的變化導致注射壓力的波動,必須對液壓油采用冷卻裝置,把油溫穩定在50~55℃為宜。

④對模具溫度要求控製

模具溫度對製件的後期熱收縮有相當大的影響,也會影響製件的表觀質量和結晶度,還會影響製件的力學性能。若冷卻時間相同,模具型腔溫度低的製品的厚度,要比溫度高的製品的厚度尺寸大。

3、精密注塑機的液壓係統

①油路係統需要采用比例壓力閥、比例流量閥或閉環變量泵係統。

注塑機液壓係統需要采用比例壓力閥、比例流量閥,實現係統不同的工作壓力和流量。無論是定量泵液壓係統,還是變量泵液壓係統,都存在比例閥,以控製油泵輸出的工作壓力和工作流量,並實現比例線性調整。

②在直壓式合模機構中,把合模部分油路和注射部分油路分開。

這種要求針對直壓式注塑機而言的,因為直壓式注塑機是在合模起高壓後的瞬間,開始注射熔體,填充模具型腔。與此同時,必須有油液充填合模油缸,形成合模高壓力。

否則中板會因受到充填壓力和脹模力的作用而後退,這是不允許發生的。這就要求合模油路和注射油路分離,否則會發生因油液同時充填合模油缸和注射油缸而發生油泵過載問題,並且會影響注射速度和係統穩定性。

③由於精密注塑機具有高速性,為此必須強調液壓係統的響應速度。

精密注塑多數是在高射壓和高射速的情況下完成的(連接器或手機按鍵),充填時間非常短,一般隻有零點幾秒,這要求係統具備高應答性能,否則出現響應遲滯現象,最終導致係統輸出信號與輸入信號的要求偏差較大,成型工藝調試困難,生產中也會直接影響製件的尺寸或重量穩定性。

注塑機的高應答性取決於控製器的掃描時間、油泵的響應時間、油閥的響應時間。對於加裝伺服閥的液壓係統,在響應方麵和重複精度方麵就有相當的優勢。

對於變量泵注塑機,因為油泵的壓力和流量輸出,是通過油泵斜盤擺角調整的,因此具備高響應性與高應答性,油泵的重複精度可達到0.2%以下。

④精密注塑機的液壓係統,要充分體現機—電—液—儀一體化工程。

當前注塑機普遍采用全電腦控製,功能逐漸完善,具備“人機對話”、故障自診斷、成型狀態監控、SPC品質監測等智能化功能。注塑機液壓係統是注塑機各動作發生的動力部件,控製器是液壓係統管控中心,各類儀表是機台運行狀態的輔助監控部分。注塑機其實是機、電、液、儀有機結合的智能體。

4、精密注塑機的結構特點

(1)由於精密注射機注射壓力高。這就要求合模係統的剛度高。動、定模板的平行度控製在0.08~0.10mm的範圍內。

(2)要求對低壓模具的保護及合模力大小精度的控製。因為合模力的大小要影響模具變形的程度,最終要影響到製件的尺寸公差。

(3)啟、閉模速度要快,一般在60mm/s左右。

(4)塑化部件:螺杆、螺杆頭、止逆環、料筒等,要設計成塑化能力強,均化程度好、注射效率高的結構形式;螺杆驅動扭矩要大,並能無級變速。

注塑機實現精密注塑的表現

如前已述,注塑製品已應用到各個領域,廣泛地用來代替精密度高的金屬零件,由此對注塑件的尺寸精度、質量精度、表觀質量和力學性能等提出了嚴格的要求。與此同時,對影響注塑製品質量的工藝因素也提出了更高的要求。

注塑機對製品控製的理想狀態就是希望能直接控製製品尺寸、質量、表觀質量、力學性能的變量為反饋信號進行反饋控製。但是就目前來說,將這些非電量直接測量並轉化為電信號還沒解決,因此隻能通過控製影響上述製品質量的注塑機可控製變量來解決,主要有:

(1)螺杆熔料筒各段溫度,非周期性信號,一般至少選用4段加熱;

(2)液壓油溫,非周期性信號,用常規熱電偶檢測;

(3)螺杆預塑位移,用位移電子尺檢測周期性信號,由此引出速度信號;

(4)注射係統壓力,用應變傳感器安裝在注射油缸上,檢測周期性信號,測定注射壓力、保壓壓力及背壓信號;

(5)螺杆轉速,用轉速傳感器檢測螺杆轉速,保持背壓恒定;

(6)螺杆後退停止位置,用於計量注射量,用電子尺檢測;

(7)注射壓力至少4級設定曲線與反饋信號檢測,進行反饋控製;

(8)注射速度至少4級設定曲線與反饋信號檢測,將位移變量轉換速度反饋,並進行反饋控製。

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