射出压力与速度的设定
射出機速度/壓力/位置的機台設定方法
本文重點著重在射出機的操作如何靈活變化,以達到所期望的射出條件。 射出機可以同時設定射出速度和射出壓力,兩者關析為何?
射出階段
射出機的設計主要是由螺桿的轉速擠出塑膠以決定射出速度。速度和壓力有甚麼關析?同樣的成品,若是螺桿轉速不同,所需的壓力也不同。通常的狀況下轉速越快,所需壓力越大。例外的狀況是當轉速提高,通過澆口所產生的剪切熱也會提高,塑膠黏性因此而降低,導致整體射壓降低。因此當設定射速和射壓時,射出機的螺桿會以設定的射速前進,當在此射速下所需的射壓小與設定值時,就以設定的速度前進。當所需射壓達到設定值時,則射速不再增加,此時射壓固定,射速為在此壓力下所能達到的速度。
射速設定
射壓設定
圖一:射壓設定大於所需壓力值
射速設定
射壓設定
a
圖二:射壓設定部分小於所需壓力值
如上圖一所設定的射速下所需壓力都小於壓力設定值,則射出機螺桿將按造設定速度前進。
如圖二所設定的速度下需壓力在a時間後大於壓力設定值,則射出機螺桿在a時間後速度將下降。
要注意的是當射出機速度設定後,射速是指料管的前進速度,不是以產品內的塑膠流動速度。例:相同的射出機,設定一樣的射速,在LCD前殼跟後蓋內的塑膠速度不會一樣。
設定射出機的射出速度時,一般我們希望塑膠在成品內部各個位置的流動速度固定。要達到這樣的目標,必須對流道以及澆口尺寸位置以及成品外型有所了解。再根據所了解的來控制射出速度。
前面所提的為射出階段,接下來會有另一保壓階段。射出階段主要控制射出速度,一般充填到成品90%的程度,就會轉移至保壓階段。
保壓階段
保壓階段的射出機控制原理與射出階段相似。但因為一件事導致兩個階段
表
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面看起來不一樣,主要是經過射出階段塑膠已幾乎填滿,若螺桿速度還是設定一樣大則射壓會快速上升。射壓快速上升到壓力設定值,螺桿速度就會下降,所以這個階段幾乎是以壓力來控制螺桿速度。
這一階段主要的目的就是將塑料填滿,但要注意不要充填過度,以避免成品發生溢料(模具被撐開)、料頭斷在澆道或頂出困難。
通常這階段會將射速降低。
射出機操作
以上所談為射出機的設計原理,在真實的射出機情形會如何? 首先射出階段,本廠的小射出機(Demag),其射出的壓力設定只有一段(最大可設定195bar),但射出速度的設定則可以很多段。而大射出機(超群)的速度與壓力則都可以設定很多段,且速度與壓力的螺桿設定的位置共用。
保壓階段,本廠的小射出機(Demag)在射出階段沒有提供速度控制而是直接提供壓力控制,一般會參考射出階段的末端壓力來決定保壓的壓力,如設定100%、120%或80%。而大射出機在保壓階段還提供速度設定,因此在保壓階段若速度設計的很慢,則壓力可能短時間達不到所設定的保壓壓力,但一等到幾乎充填完成,要再以相同的速度充填塑膠,則壓力會快速上升直到保壓設定值。兩種機器的設計介面不同,但可以只要靈活設定,所要的充填性能可以很容易的達成。 Q & A
Q:速度曲線如何決定?
A:1.利用分析軟體可以很輕易的算出為維持塑膠流動一致,所需的速度曲線
2.判斷塑膠的流動在各個位置的流動截面積,截面積大的地方速度快捷面積小的地方速度慢。
Q:不用分析可否將速度設定的跟分析軟體一樣準?
A:這是可以做到的。打幾次短射即可得知。設定機台一段射速(壓力可以射最大),猜測螺桿位置。射出塑膠,先短射成品到所期望的位置,此為將來的螺桿設定位置。如此將希望的所有速度切換螺桿位置找出來。拿出短射品,量測塑料的流動長度。各螺桿位置的每段差值除以各流動長度的比例,即為各段的速度比例。
Q:保壓切換位置如何決定?
A:可先將螺桿位置設定在接近零的位置(5%),用固定壓力充填(速度調到最大),壓力不可使用最大壓力(最好根據不同塑料選擇適當壓力),充填完成後看螺桿所在位置,這就是重填完成所需的塑料。將此螺桿位置x90%當作設定保壓切換位置。
Q:若希望重頭到尾都以一固定的射壓進行充填該如何設定?
A(Demag & 超群):只要將射速值設大,壓力值設定為所期望的值即可。 Q:若希望以一多段射壓進行充填該如何設定?
A(Demag):因為Demag在充填階段的壓力設定只有一段,比較難做到這樣的要求。要做到一樣的要求可以將射速設定很快,將壓力設定在第一階段的壓力值,再利用保壓段來做充填的工作。可以將所要第二階段以後的壓力值,設定為保壓壓力,只是壓力切換位置就需要用時間來控制,而不是螺桿位置。
A(超群):超群的設定當然也可以跟Demag一樣,不過超群更靈活,可以不用Demag
的方法。若要多段壓力設定,可以將速度值設定最高,而壓力值設定為所期望的
值即可。壓力切換在充填階段可以根據螺桿位置設定。
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