塑料注射成型机,简称注塑机,是我国产量和应用量最大的塑料机品种。 我国自行生产的第一台注塑机诞生于20世纪50年代后期,经过50多年的发展,目前已能生产大部分机种。尽管如此,我们的技术水平与世界先进国家相比还是有着不小的差距。正如我国著名的塑机专家王兴天(北京化工大学教授)所说,塑机是整个塑料产业中最能体现核心技术价值的领域,但在这个领域,我们几乎不拥有重要的核心技术。
注塑机的控制技术是提升注塑机整体技术水平的关键技术之一。注塑机的控制技术历经了继电器、接触器控制及可编程序控制器控制和计算机控制的发展过程。注塑机由于使用了计算机控制技术,使智能控制注塑工艺过程各参数达到最佳成为可能,同时控制方式也发生了从开环到闭环的转变。
注塑过程的控制变量
从目前的技术发展水平来看,注塑机的过程控制主要是通过对注塑过程的可控工艺参数进行控制。
注塑机的可控变量有两种,一类是基本以模拟量形式的输入变量,如料筒各段温度、聚合物熔体温度、螺杆温度、模具温度、注射系统压力、螺杆转速等;另一类是数字量形式的输入变量,如螺杆后退停止位置、注射座前后位置、模板向前和向后运动以及超行程等。根据这些输入变量,我们可以进行对注塑参数和温度的控制。
1、注塑参数的控制
注塑参数的控制主要有对注射速度与注射压力的控制、PVT保压过程控制、缓冲量控制、背压控制等。
注射速度是指螺杆向前推进的速度,其速度快慢会影响到注射压力、熔体流率等参数,并直接影响到制品质量。对注射速度的控制包含两种含义:一个是对螺杆(或柱塞)推进物料的速度进行开环或闭环控制。另一个是对螺杆推进速度同时进行位置和速度值的多级切换,称为多级注射速度切换或控制。
缓冲量控制是对螺杆头部余料的控制,它起着缓冲与控制注塑量精度的作用。它是通过位移传感器对螺杆位置的检测,并根据前次螺杆位置检测的记忆信号进行运算后而获得下次螺杆位置的设定值来实现控制的。