所有注塑机均采用质量等级各异的比例伺服阀。两套或以上的比例阀安装于注射压机上,目的是对以下各个方面进行准确控制:
开模速度(两级),闭模速度(两级),闭模安全性,注射(3—10级),加料(3—5级),吸人和顶杆(两级)。
开模压力,闭模压力,模具安全性,机械夹具(料筒或肘杆),注射(充模阶段一次,后续阶段3-10次),吸人和反压(3—5级)
螺杆旋转速度(3—5级)。
滑座靠近速度(机械注嘴靠近模具固定半模上注射衬垫的速度)以及顶杆的运动速度(顶出台速度)也可调整。辅助电动机通过微弱的输入信号,将放大的信号(输出信号)发送到阀门,使伺服阀执行调节功能。在伺服阀中,微弱的输入电信号被转化为液压输出信号,以压降的形式根据所需的出料要求进行改进。阀门必须对张力或通用指令做出快速、可重复及低滞后的出料响应。实际上,当前研究的目的是改进频率响应,使运行于数千赫(kHz)频率的动力设备(液压边)和电子设备之间进行对话。由于有效出料取决于阀门上聚合度(DP)的作用,因此,液压线路中的油温必须保持在45—55℃的范围内(通常采用闭环调节系统),具体根据流体粘度和过渡口的几何形状而定。在阀内没有适当的调节系统,温度上升会导致溶体粘度下降;若配有均衡开阀值,则可提高出料量。增加传动系统的出料油量,意味着注射速度随之加快。对高科技伺服传动阀进行精确控制,可基本消除滞后现象,增强所有功能的重复性。
全电动压机的力度测定
由于全电动注塑机上不存在引发运动的矢量流体,因此,不能进行液压压力探测。因此,通常采用载荷传感器,利用伸缩仪测量弹性变形,从而直接测定其力度。全电动注塑机制造商开发了多种弹性部件,并装配厂相应的伸缩仪。另一区别在于反压及其控制,可通过向注射电动机产生的轴向移动增加阻力而实现,而另一电动机致使螺杆旋转和后续物料塑化。以前,有些机械制造商采用安装在注嘴内换能器的测量系统,后来因为“功能性和可靠性不足”而放弃了该系统。
注嘴压力测定的优点
以上已证明了压力调节在注射和保压过程中的重要性。因此,压力探测的准确性和重复性是十分关键的因素。在闭环系统中,压力探测十分重要,只有确保准确的压力探测,调节器才能使实际压力接近于或等于设定值。
在开环系统中,由于直接与传动系统相连接,因此压力探测的准确性和重复性更加重要。现在,开环系统仍在使用,在高吨位机型中的应用更加广泛。
一般来说,基于设定值的速度控制在注射过程中进行(也就是说,速度变化由电位计或磁致收缩传感器测定),测定后转换为压力调节。通路可根据配额(配额通路)或压力予以启动。无论如何,当压力启动通路同时也作为“截口”以限制充模压力、防止溢料形成及模具受损时,均必须采用压力启动通路。一旦形成通路,后续的保压过程即由压力调节(型材亦不例外)。液压机的压力一般在液压线路中探测,很少在模具注嘴中进行对于注塑而言,必须尽量将探测点靠近模腔。因此,模具压力测定最好在注嘴处进行,即使不太直接,也可在液压线路内进行压力测定。
与模具压力探测不同的是,注嘴内探测还能通过调节反压而控制塑化过程。当接近注射的压力实际达到设定值并在材料注塑所需的时间内保持这一压力时,模具压力探测可实现转换。测定可直接进行,也可通过探针进行(如:压电传感器)。在模具内进行直接探测十分有效,唯一的局限性是会在模塑件下留下痕迹。间接探测往往受探针结构和间隙的影响,例如,公差过大会导致材料倾泻,致使探测准确性不足。
注嘴压力探测比模腔压力探测的有效性较低,因为材料还得经过一段流道路线(或冷或热)。但是,注嘴压力探测具有某些优点,主要包括:探测在材料上进行;不需要对模具进行改造;模塑件上不留下任何痕迹。通过熔体压力控制(最好在模腔内进行),可避免在初始压力下造成充模过量(随后形成溢料)的风险。由此,可提高控制的有效性,避免材料烧焦,防止充模不足,缩短周期时间,增强重复性。