【塑料機械網 技術學堂】超長流道、超薄壁厚和超短循環時間:這是注塑機在生產包裝產品期間所面臨的嚴苛要求,尤其是針對“核心部件”---注射單元來說,更是如此。除了高塑化性能以外,快速注射也是最常見要求。而注射速度就是一個典型的性能參數。“越快越好”這個口號旨在縮短填充時間。一味追求快真的正確嗎?或者說還有別的影響因素?
注射期間相對較短的螺桿路徑是包裝應用的典型情況,其通常為螺桿直徑的40-60%。在螺桿路徑較短的情況下,要想在較短的注射時間內進行快速注射,就意味著不僅速度要跟上,動態性也得很高。而這一要求不僅局限于模具填充期間(見A段),還涉及保壓切換階段(見C段).在路徑極短得情況下,只有通過陡峭的加速和制動坡道才能實現超高注射速度(見B段)
我們發現動態帶來速度。與賽車作比較就能一目了然:在“一級方程式”比賽中,如果賽車能夠在通過一個彎道后快速加速并在進入下一個彎道之前盡可能晚地加速,則賽車就能獲得良好的單圈時間。同樣的道理套用在包裝應用上就是:如果通過當前可用螺桿路徑無法達到設定的注射速度,那么機器將在所謂的“三角形模式”下運行。這就意味著,注射曲線僅包含加速階段和制動階段。對于這類工藝,注射速度并不是決定性因素。更確切的說,應該在不對工藝造成負面影響的前提下順利減速。除了高動態性之外,主動制動對于注射過程的重現性也至關重要。否則,制動將不可避免地取決于溶液的背壓。讓我們回到賽車運動上,這就相當于制動過程僅依靠松開油門踏板實現。
主動制動需要準確定位。在注塑期間,此類過程還會由于熔液黏度波動的關系而無法實現精準控制。此時,一旦延遲制動,就會導致熱流道內的壓力達到峰值,這不僅會加劇磨損,甚至還會損壞系統。熱流道泄露之類的典型故障由此發生。未能實現對制動的精確控制還會損壞系統。熱流道泄露之類的典型故障會由此發生。未能實現對制動的精確控制還會導致操作人員無法定義正確的工藝窗口,尤其是對于每十次就會出現一次這樣情況的循環而言!而阿博格早在幾十年前就為ALLROUNDER開發了精確定位功能,從而可以有針對性地制動螺桿。這項功能憑借持續監控螺桿位置以及主動控制壓力實現在達到流道末端之前始終保持超高注射速度并精確切換到保壓壓力,不必擔心因為壓力達到峰值而導致注滿或損壞熱流道。這些優點對于薄壁應用而言相當重要,因為此類應用中的壓力范圍甚至會超過2000bar。
圖:用110毫米流道生產薄壁圓杯;表明注射期間的動態性和保壓切換性能都大有用處
精打細算=高回報。高注射速度作為包裝機性能的衡量標準并沒有錯,但凡事都有兩面性。高填充動態性和主動制動才是最重要的衡量標準。對于很多應用而言,追隨“越快越好”這個口號以更高的注射速度運行過程并不能創造優勢。在投資和能效方面精打細算同樣能得到高回報。
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