精密注塑機是如何定義的?

　　精密注塑機指的是適于成型生產(chǎn)精密塑膠制品的成型機械設備。對于一臺精密注塑機，又該如何去衡量或判斷呢?

　　通常精密注塑機有兩個指標：一是制品尺寸的重復偏差;另一個是制品的重復重量偏差。前者由于尺寸大小和制品厚薄不同難以比較;而后者代表了注塑機的綜合水平。

　　一般普通注塑機的重量重復誤差在1%左右，較好的機器可達到0.8%，低于0.5%為精密機，小于0.3%為超精密機。如前所述，精密注塑機要求制品尺寸精度一般在0.01～0.001mm以內(nèi)。

 

　　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合模系統(tǒng)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(diào)、穩(wěn)定和重復性高，開合模位置精度高;

　　③對壓力、流量、溫度、計量等都能控制精確到相應的精度，可采用多級注射，保證成型工藝的再現(xiàn)和制品的重復精度等。

精密注塑成型對注塑機有哪些要求?

　　1、技術參數(shù)方面的特點：

　　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(xiàn)高壓成型的好處是：

　　A、提高精密制品的精度和質(zhì)量。

　　注射壓力對制品成型收縮率有最明顯的影響，當注射壓力達到392 MPa時，制品成型收縮率幾乎為零。而這時制品的精度只受模具控制或環(huán)境的影響。實驗證明：注射壓力從98～392 MPa，制件的機械強度可提高3～33%。

　　B、可減小精密制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壁厚的制品，而精密機注射壓力在392 MPa時可成型厚度在0.45mm以上的制品。超高壓注射機可獲得流長比更大的制品。

　　C、提高注射壓力可充分發(fā)渾注射速率的功效。

　　為達到額定注射速率，有兩種方式：一是提高系統(tǒng)最高注射壓力;二是改造注射裝置或注射系統(tǒng)參數(shù)，包括螺桿參數(shù);

　　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、精密注射機在控制方面的特點：

　　①對注塑成型參數(shù)的重復精度(再現(xiàn)性)要求高，宜采用多級注射反饋控制。

　　1、多級位置控制;

　　2、多級速度控制;

　　3、多級保壓控制;

　　4、多級背壓控制;

　　5、多級螺桿轉(zhuǎn)速控制。

　　位移傳感器的精度至少要求達到0.1mm，這樣可以嚴格控制計量行程，注射行程以及余料墊的厚度(射出監(jiān)控點)。保證每次注射量準確，提高制品成型精度。

　　②料筒及噴嘴溫度控制要精確

　　溫控系統(tǒng)升溫加熱時超調(diào)量要小，溫度的波動要小。精密注塑采用PID比例、積分、微分溫度控制，使溫度精確度±1℃之間，超精密注塑機的溫度控制精度達±0.1℃，溫度偏差可穩(wěn)定控制在±0.2℃之間。

　　③注塑機液壓油的溫度需要控制

　　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(wěn)定在50～55℃為宜。

　　④對模具溫度要求控制

　　模具溫度對制件的后期熱收縮有相當大的影響，也會影響制件的表觀質(zhì)量和結(jié)晶度，還會影響制件的力學性能。若冷卻時間相同，模具型腔溫度低的制品的厚度，要比溫度高的制品的厚度尺寸大。

　　3、精密注塑機的液壓系統(tǒng)

　　①油路系統(tǒng)需要采用比例壓力閥、比例流量閥或閉環(huán)變量泵系統(tǒng)。

　　注塑機液壓系統(tǒng)需要采用比例壓力閥、比例流量閥，實現(xiàn)系統(tǒng)不同的工作壓力和流量。無論是定量泵液壓系統(tǒng)，還是變量泵液壓系統(tǒng)，都存在比例閥，以控制油泵輸出的工作壓力和工作流量，并實現(xiàn)比例線性調(diào)整。

　　②在直壓式合模機構(gòu)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后的瞬間，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后退，這是不允許發(fā)生的。這就要求合模油路和注射油路分離，否則會發(fā)生因油液同時充填合模油缸和注射油缸而發(fā)生油泵過載問題，并且會影響注射速度和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

　　③由于精密注塑機具有高速性，為此必須強調(diào)液壓系統(tǒng)的響應速度。

　　精密注塑多數(shù)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，一般只有零點幾秒，這要求系統(tǒng)具備高應答性能，否則出現(xiàn)響應遲滯現(xiàn)象，最終導致系統(tǒng)輸出信號與輸入信號的要求偏差較大，成型工藝調(diào)試困難，生產(chǎn)中也會直接影響制件的尺寸或重量穩(wěn)定性。

　　注塑機的高應答性取決于控制器的掃描時間、油泵的響應時間、油閥的響應時間。對于加裝伺服閥的液壓系統(tǒng)，在響應方面和重復精度方面就有相當?shù)膬?yōu)勢。

　　對于變量泵注塑機，因為油泵的壓力和流量輸出，是通過油泵斜盤擺角調(diào)整的，因此具備高響應性與高應答性，油泵的重復精度可達到0.2%以下。

　　④精密注塑機的液壓系統(tǒng)，要充分體現(xiàn)機—電—液—儀一體化工程。

　　當前注塑機普遍采用全電腦控制，功能逐漸完善，具備“人機對話”、故障自診斷、成型狀態(tài)監(jiān)控、SPC品質(zhì)監(jiān)測等智能化功能。注塑機液壓系統(tǒng)是注塑機各動作發(fā)生的動力部件，控制器是液壓系統(tǒng)管控中心，各類儀表是機臺運行狀態(tài)的輔助監(jiān)控部分。注塑機其實是機、電、液、儀有機結(jié)合的智能體。

　　4、精密注塑機的結(jié)構(gòu)特點

　　(1)由于精密注射機注射壓力高。這就要求合模系統(tǒng)的剛度高。動、定模板的平行度控制在0.08～0.10mm的范圍內(nèi)。

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

　　(3)啟、閉模速度要快，一般在60mm/s左右。

　　(4)塑化部件：螺桿、螺桿頭、止逆環(huán)、料筒等，要設計成塑化能力強，均化程度好、注射效率高的結(jié)構(gòu)形式;螺桿驅(qū)動扭矩要大，并能無級變速。

注塑機實現(xiàn)精密注塑的表現(xiàn)

　　如前已述，注塑制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(zhì)量精度、表觀質(zhì)量和力學性能等提出了嚴格的要求。與此同時，對影響注塑制品質(zhì)量的工藝因素也提出了更高的要求。

　　注塑機對制品控制的理想狀態(tài)就是希望能直接控制制品尺寸、質(zhì)量、表觀質(zhì)量、力學性能的變量為反饋信號進行反饋控制。但是就目前來說，將這些非電量直接測量并轉(zhuǎn)化為電信號還沒解決，因此只能通過控制影響上述制品質(zhì)量的注塑機可控制變量來解決，主要有：

　　(1)螺桿熔料筒各段溫度，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(guī)熱電偶檢測;

　　(3)螺桿預塑位移，用位移電子尺檢測周期性信號，由此引出速度信號;

　　(4)注射系統(tǒng)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)螺桿轉(zhuǎn)速，用轉(zhuǎn)速傳感器檢測螺桿轉(zhuǎn)速，保持背壓恒定;

　　(6)螺桿后退停止位置，用于計量注射量，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，進行反饋控制;

　　(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(zhuǎn)換速度反饋，并進行反饋控制。

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