使用增壓比計算注塑加工背壓是(shì)否(fǒu)能準確反映槍管內發生的情況?較新的機器技術(shù)讓我們以全新的眼光重新審視一個舊項目。
多年(nián)來,我(wǒ)與注塑加(jiā)工成型機製造商就機器(qì)設定值和輸出進(jìn)行了幾(jǐ)次(我們稱(chēng)之為)“討論”。我什至還記得我的次談話,爭論使用空(kōng)氣噴射來計(jì)算(suàn)實際注射速度能力的優(yōu)點。我從來都不是一個將自己的想法藏在(zài)心裏的人,尤其是當我對它們有足夠強烈(liè)的感覺時,並且我對計算注塑加工背壓有了一些新的想法(fǎ)。
這篇文章的起源實際上是在10多年前,當(dāng)時我在一家醫療模(mó)具製造商從事工藝/生產組合監控項(xiàng)目,我在21年(nián)2月的專欄(過(guò)程監控或生(shēng)產監控——為什麽不兩者兼而有之?)。
讓我給你一點背景。該原(yuán)始項目的目標之一不(bú)僅是消除兩次手動記錄CPO(關鍵流程輸出)的需要,而且使流程(chéng)完全自(zì)動化並將頻率提高到的周期,確保沒有零件被發送(sòng)給不在這些CPO中運行的客戶。
這是醫療成(chéng)型(xíng),我們不能隻將機器控(kòng)製器聯網(wǎng),隻依賴他們的數據。我們需要一個真正的(de)第三方係統來驗證輸出並收集數據。因此需要一(yī)個監控係統(tǒng)。該項目包(bāo)括添加第三方壓力傳感器、位置傳感器甚至溫度傳感器,以便對過程輸出(chū)進行真實驗證。
解噴嘴處塑料壓力實(shí)際發生的情況(kuàng)與過程中的背壓有很大關係。
這樣做是為了避免後(hòu)台工藝技術人員(yuán)進(jìn)行任何可(kě)能影響機器控製器輸出的創造性數學(xué)運算。該團隊發現(xiàn)了超出其(qí)公平份額的數字捏造(zào),我在之前的(de)文章中強調了這一點。
該團隊安裝的壓力傳感器通(tōng)常放置(zhì)在機器(qì)製(zhì)造商的傳感器附近。這樣做是為了幫助確保輸出不會因傳感器位置而有所不同。這(zhè)也意味著我們沒有在熔體中安裝傳感器來測(cè)量注射過(guò)程中的實際塑(sù)料壓力。相反,我們將使用從液壓(yā)到塑性壓力的強化比轉換。
這一切都是(shì)為了避免機器輸(shū)出與監控係統輸出之間的顯著(zhe)差異,這種差異可能由不(bú)一致(zhì)的測量技術引起。我應該注意到,使用機器的輸出,我們的醫療客戶都對這些流程進行了認證。根據delta的大小(xiǎo),差異可能會導致(zhì)繁重的重新認證過程。不(bú)要誤會我的意思,由於我提到的一些創造性數學,我們確實(shí)必須完成其中的一些,但這些(xiē)是例外。
我的問題過去是現(xiàn)在是:為什麽我們要使用增壓比將背壓(yā)計算為塑性壓力?
因此,終我們得到了裝備精良的機器,能夠(gòu)提供大多數人無法提供的(de)數據。也就(jiù)是說(shuō),我們仍然沒有(yǒu)能力測量噴嘴處的實際(jì)塑料壓力,這就是為什麽我(wǒ)沒(méi)有將背壓作為主要話題。我已經提到了我對背壓的(de)想法,在(zài)之前(qián)的一些(xiē)文章中有所提及,並且我與許多機器製(zhì)造商進行了討論,包括我工作的那家(jiā),但(dàn)我從未有機會使用(yòng)配備了在噴嘴(zuǐ)工作(zuò)的壓力傳感器。也就(jiù)是說,直到現在。
幾年前,在(zài)上(shàng)述項目期間,我對機(jī)器製(zhì)造商如何計算和顯示背壓的大問題開始了。我們近獲得(dé)了一些新的嵌(qiàn)件成(chéng)型業(yè)務,該業務需要在立式注(zhù)塑機上縮小螺杆和機筒的尺寸。這也是一個不小的縮(suō)小尺寸,因為我們將機筒盡可能地降低到(dào)與這種特殊的注射裝置和機器配套(tào)的(de)高度。機器本身的液壓注射壓(yā)力設置(zhì)為3300psi,一旦安裝了新的更小的螺杆和機筒,這導致增壓比增加到20:1,使塑(sù)料壓力(PPSI)達(dá)到66,000。
我們都非常關注注射壓力——這是理所當然的——以至於(yú)沒有(yǒu)人考慮(lǜ)這種重新配置可能對背壓產生的影響。機器製造商確實將(jiāng)機器編程為大約30,000PPSI的注射壓力——通過軟件對其進行壓力限製,以防(fáng)止模具破裂。這保護(hù)了我們的模具和機器(qì)免受損壞,但並沒(méi)有幫助我們始終如一地生(shēng)產出(chū)好(hǎo)的零件。
無論設定點如何,我們都找不(bú)到穩定的工藝,一次成型短零件,然後在下一次閃光。考慮到我們有裝備精(jīng)良的(de)機器,一旦查(chá)看數(shù)據,不難發現問題:螺(luó)絲恢複時間無處不在。
如果你讓10個處(chù)理器來定(dìng)義背壓,我保證你(nǐ)會得到10個不同的答案,而(ér)且大多數答案都是(shì)它的作用,而不是(shì)它的本質。
所以我們開(kāi)始增加背壓,設定值(zhí)為1500PPSI。背壓以(yǐ)及所有其他注射壓力設置或輸出均使(shǐ)用機器的增壓比進行轉換。當我們限度地使用此設置時,我們確實開始看到可重複性的改進,但有(yǒu)些東西並沒有加起(qǐ)來。所以我做了數學計算(suàn),令我們驚訝的是,1500PPSI的背(bèi)壓和新的增壓比,相當於將背壓設置為44psi液壓。那是我真正開(kāi)始問(wèn)的(de)時候(hòu):為什麽這(zhè)些機器控製器(qì)設計用於計算塑料壓力的背壓?
我們應該如何(hé)計算背壓?
背壓(yā)是當液壓油在螺杆回(huí)收期間返回液壓油箱時,比例(lì)回流閥的限製程度的設(shè)置。所(suǒ)以我們被告知背壓設置越高,開口越小,設置越低(dī),但實際上,情況恰恰相反。
除其(qí)他外,背壓決定了液壓(yā)油在螺杆(gǎn)回收期間如何返回油箱。
我的問題過去是現在是:為(wéi)什麽我們要使用增壓(yā)比將背壓計(jì)算為塑性(xìng)壓力?請記住,增壓比是推(tuī)動螺杆的液壓活塞的直徑與螺杆本身直徑之(zhī)間(jiān)的比(bǐ)率。背壓產生的方(fāng)向相(xiàng)反,由塑料本身在推回(huí)螺釘時產生。螺杆前的塑(sù)料壓力隨著螺杆的旋轉而增加,並迫使更多的塑(sù)料向前(qián)。一旦該塑料產生足夠的(de)壓力以超過迫使液壓油通過比(bǐ)例回流閥所需的(de)壓力,那麽(me)螺杆就開始縮回其位置。
這將導致螺杆前麵的(de)塑(sù)料壓力位於(yú)該閥門液壓讀數的北側。所以我再問一次:為什麽我(wǒ)們要在背壓上使用增壓比?我知道為機器的HMI編寫全有或(huò)全無的代碼可能更容易,但如果它不能(néng)真實準確地反映過程,我認為更簡單的控製(zhì)器編(biān)程不是一個足夠好的(de)理(lǐ)由。
新(xīn)見解
我近訪問了iMFLUX,這家公司花了幾年時間開發(fā)了一種壓力控製工藝,在該工藝(yì)中,它使用了一個專門設計的配有壓力傳感器的噴嘴。該傳感(gǎn)器允許iMFLUX係統實時調整(zhěng)填充速度,以在整(zhěng)個注射周期中保持一致的注射壓力。它還(hái)可以讀(dú)取螺杆恢(huī)複過程中(zhōng)的實際塑料壓力(lì)。
我次能夠看到螺杆恢複期間的塑性壓力輸出,這證實了我的擔憂,即使用背壓的增(zēng)壓比(Ri)不(bú)能準確反映背壓。將其保留為液壓設定點(diǎn)比將其乘以Ri更準確,因(yīn)為向(xiàng)後移動的螺(luó)杆直徑沒有增加。在多年前處(chù)理該嵌(qiàn)入(rù)成型產品時,這將為我們節省很多時間。我認為背(bèi)壓對於某些處理器來說仍然是一個肮髒的詞,就(jiù)像吸(xī)回或減壓一樣。
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