Как в термопластавтомате осуществляется контроль давления на этапе удержания

Рейтинг: 0/5 - 0 голосов

Некоторые из последних моделей инжекционно-литьевых машин, очевидно, имеют нюансы при настройке удержания под давлением, так как их производители приводят в замешательство литейщиков использованием контроллеров, которые гораздо сложнее и неудобнее, чем они должны быть.

Учитывая сотни переменных, которые могут влиять на процесс литья, последнее, что вам нужно – это странности контроллера, портящие ваш день, ведь контроллер играет важную роль в производстве качественных деталей. Между контроллерами существуют небольшие, но весьма значимые различия, а так как нашей целью является производство идентичных отливок на разных ТПА, стоит тщательно разобраться в этих нюансах и хорошо их понимать. Итак, давайте поподробнее рассмотрим возможные варианты реализации функции удержания в разных машинах. Насколько они разные? Возможно даже опытные производители будут удивлены.

Последовательность осуществления впрыска для всех машин одинакова и начинается с установки определенного объема впрыска. Затем заданное количество расплавленного пластика впрыскивается в полость пресс-формы равномерно или с изменением скорости до момента достижения заданного положения шнека для перехода к удержанию. В тот момент, когда шнек достигает этого положения перехода, машина переключается с первого этапа (впрыск) на второй этап (удержание под давлением). У разных производителей термопластавтоматов есть разные варианты того, что происходит в момент удержания. Некоторые позволяют настраивать только время удержания под давлением, другие – настройку этапов и для давления, и для времени. Третьи предлагают установку этапов и времени, и давления, и нарастания, и скорости. К сожалению, это значительно усложняет процесс литья под давлением, и, на мой взгляд, некоторые опции могут даже препятствовать литью одинаковых деталей. Интересно, почему?

Таким образом, существует несколько вариантов реализации этапа удержания под давлением, в зависимости от машины и производителя, поэтому мы зададим постоянные параметры и рассмотрим семь возможных вариантов реализации. Для описания этих возможных вариантов будем использовать следующие заданные (постоянные) условия:

  1. Первый этап или впрыск: Все ТПА настроены на впрыск (первый этап) и переход на второй этап удержания по позиции или объему. Время, заданное для первого этапа, 1 сек. ± 0,04 сек. Используя одну и ту же пресс-форму на каждой из машин, мы обнаруживаем, что давление при переходе является «пластическим» давлением 16000 psi. В рамках нашего обсуждения будем указывать именно «пластическое» давление, так как это упрощает сравнение электрических станков с гидравлическими. Кроме того, если вам нужны идентичные отливки, вы должны воспроизводить состояние самого полимера, а не просто переносить настройки пресс-формы с одного станка на другой. Гидравлические машины более популярны среди литейщиков, поэтому стоит уделять особое внимание этому параметру при переносе настроек. Ведь разные машины имеют разный коэффициент усиления.
  2. Второй этап (удержание под давлением): на этом этапе мы запрограммируем два давления удержания: 10000 psi в течение 3 секунд, а затем 8000 psi в течение 5 секунд. Опять же имеем в виду «пластическое давление», а не гидравлическое.

Попробуем продемонстрировать возможные варианты реализации второго этапа на разных термопластавтоматах:

ТПА тип A:

Данная машина позволяет устанавливать только одно время и давление для этапа удержания, например, давление 10 000 psi в течение 8 сек. Давление изменяется от давления перехода 16 000 psi до 10 000 psi и удерживает это давление в течение 8 секунд. См. рис. 1.

Данная машина позволяет устанавливать только одно время и давление для этапа удержания.

ТПА тип Б:

Данный тип машин позволяет устанавливать две или более ступени давления на этапе удержания с соответствующим временем. Например, 10 000 psi в течение 3 секунд плюс 8000 psi в течение 5 секунд, что дает общее время удержания 8 секунд. В зависимости от производителя термопластавтомата, существует несколько возможных вариантов изменения давления удержания:

Производитель ТПА 1:

Давление падает с заданного значения при переходе 16000 psi до давления первой ступени 10000 psi, затем по истечении 3 секунд мгновенно падает до 8000 psi и удерживается еще в течение 5 секунд. На рис.2 изображен график зависимости пластического давления от времени.

Давление падает с заданного значения при переходе 16000 psi до давления первой ступени 10000 psi, затем по истечении 3 секунд мгновенно падает до 8000 psi и удерживается еще в течение 5 секунд.

Производитель ТПА 2:

Машине требуется 3 секунды, чтобы снизить давление с заданного значения перехода в 16 000 psi до 10 000 psi, которое затем быстро снижается до 8000 psi и удерживается в течение 5 секунд. В этом случае первый отрезок времени на самом деле является временем снижения до заданного давления, а не длительностью удержания при заданном давлении. На рис.3 изображен график зависимости пластического давления от времени.

Машине требуется 3 секунды, чтобы снизить давление с заданного значения перехода в 16 000 psi до 10 000 psi, которое затем быстро снижается до 8000 psi и удерживается в течение 5 секунд. В этом случае первый отрезок времени на самом деле является временем снижения до заданного давления, а не длительностью удержания при заданном давлении.

Производитель ТПА 3:

Машине требуется 3 секунды на снижение давления с заданного значения перехода в 16000 psi до 10000 psi, а затем быстро 5 секунд на снижение с 10000 psi до 50000 psi. В этом варианте оба отрезка времени является временем снижения до заданной величины, а не длительностью удержания при заданном значении. На рис.4 изображен график зависимости пластического давления от времени.

Машине требуется 3 секунды на снижение давления с заданного значения перехода в 16000 psi до 10000 psi, а затем быстро 5 секунд на снижение с 10000 psi до 50000 psi. В этом варианте оба отрезка времени является временем снижения до заданной величины, а не длительностью удержания при заданном значении.

ТПА тип В: Данный тип термопластавтоматов позволяет оператору устанавливать 2 или более ступени давления удержания, времени и скорости. Используя те же значения давления и времени, что и выше, установим 35 мм/сек. для показателя скорости первого этапа удержания и 15 мм/сек. как скорость на втором этапе удержания.

Производитель ТПА 4:

Только первая стадия удержания имеет настройку скорости. Давление снижается от значения перехода 16000 psi до 10000 psi со скоростью 35 мм/сек. до тех пор, пока не будет достигнуто давление удержания 10000 psi. В этот момент управление скоростью теряется (давление ограничено), и машина поддерживает постоянное давление 10000 psi в течение всего оставшегося времени из заданных 3 секунд. По истечении 3 секунд давление быстро падает до 8000 psi и удерживается на этом уровне в течение 5 секунд. На рис.5 изображен график зависимости «пластического» давления от времени.

Только первая стадия удержания имеет настройку скорости. Давление снижается от значения перехода 16000 psi до 10000 psi со скоростью 35 мм/сек. до тех пор, пока не будет достигнуто давление удержания 10000 psi. В этот момент управление скоростью теряется (давление ограничено), и машина поддерживает постоянное давление 10000 psi в течение всего оставшегося времени из заданных 3 секунд.

Производитель ТПА 5:

В данном случае для этапа удержания задаются скорости для обоих подэтапов удержания. Давление снижается от давления переходя 16000 psi до 10000 psi со скоростью 35 мм/сек. При 10000 psi управление скоростью теряется (давление ограничено), и машина поддерживает постоянное давление 10000 psi в течение всего оставшегося времени из 3 секунд. По истечении 3 секунд давление снижается до 8000 psi со скоростью 15 мм/сек., а затем поддерживаться на уровне 8000 psi в течение всего оставшегося времени из 5 секунд. Этот этап также ограничен по давлению, и я сомневаюсь, что в действительности будет какой-либо контроль скорости при снижении с 10000 psi до 8000 psi. На рис.6 отображен график зависимости давления от времени.

В данном случае для этапа удержания задаются скорости для обоих подэтапов удержания. Давление снижается от давления переходя 16000 psi до 10000 psi со скоростью 35 мм/сек. При 10000 psi управление скоростью теряется (давление ограничено), и машина поддерживает постоянное давление 10000 psi в течение всего оставшегося времени из 3 секунд.

Производитель ТПА 6:

В этой машине параметр скорости первостепенен. Давление снижается со значения перехода 16000 psi под контролем скорости до заданной величины при скорости 35 мм/сек. в течение 3 секунд. Так как основной является все же скорость, то я сомневаюсь, что по истечении трех секунд давление будет ровно 10000 psi. По истечении 3 секунд машина будет удерживаться давление при скорости 15 мм/сек. в течение 5 секунд. Опять же в первую очередь контролироваться будет скорость, а не давление. На рис.7 отображен график реализации нескольких циклов при данных условиях (давление пластика отображено красным цветом, давление в полости гнезда – зеленым, шкала для них не идентична). Как видим попытки добиться повторяемости цикла в таких условиях не увенчались успехом.

В этой машине параметр скорости первостепенен. На графике отображены кривые реализации нескольких циклов при данных условиях (давление пластика отображено красным цветом, давление в полости гнезда – зеленым, шкала для них не идентична). Как видим попытки добиться повторяемости цикла в таких условиях не увенчались успехом.

Удивлены? Я тоже. Это на деле гораздо сложнее, чем задумывалось, и гораздо неудобнее для литейщиков. Производители машин стремятся разработать более сложные режимы переработки, но редко проверяют их реализацию с контролем давления в полости. С появлением новых и более быстрых контроллеров программисты с благими намерениями добавляют функции — как, например, вариант с контролем скорости на этапе удержания — которые препятствуют повторяемости продукта.

Вывод: многие производители термопластавтоматов делают контроллеры более сложными, чем они должны быть, и менее удобными для пользователя, добавляя опции сомнительной ценности. Ярким примером является контроль скорости на этапе удержания без ограничения давления или отсечки давления. Для оценки работы любого контроллера, имеющего функцию управления скоростью ТПА на втором этапе цикла (удержание под давлением), лучше всего иметь датчик давления в полости пресс-формы.

Данные о давлении непосредственно в полости пресс-формы имеют решающее значение для оценки производительности и стабильности работы машины. На рис.7 приведен пример. Обратите внимание, что работа машины довольно стабильна (красные кривые), в то время как давление в полости (зеленые кривые) варьируется. Базируйте оценки производительности на реальных данных, а не на гипотезах.

Оценить статью:
Рейтинг: 0/5 - 0 голосов

Оставьте заявку для консультации с менеджером
Заполните поле телефон


Наверх