谈谈注塑机压力系统在成型中的作用

呼延灼

注塑成型过程中的压力调节无论是油压式还是电动式注塑机，所有注塑过程中的运动都会产生压力。适当控制所需压力，才能生产出质量合理的成品。

压力调控及计量系统在油压式注塑机上，所有运动由负责以下操作的油路执行：

塑化阶段中的螺杆旋转。
滑座料道（注嘴靠近注口衬套）
注射和保压期间射料螺杆的轴向运动
将基材闭合於射料杆上，直到肘杆全部延伸或活塞合模行程已完成
启动顶杆以顶出部件

在全电压机上，所有运动由配有永久磁铁的无刷同步电动机执行。通过机床业中一直采用的滚珠轴承螺杆，将旋转运动变换为线性运动。整个流程的效率部分取决於塑化过程，其中，螺杆起十分关键的作用。

螺杆必须确保物料熔化和均化。这一过程可借助於反压调整，以避免过热。混炼元件不能产生过高的流速，否则，会导致聚合物降解。

每一种聚合物具有不同的最大流速，如果超过这一极限，分子会拉伸，出现聚合物主链断裂现象。不过，重点仍然是在注射和保压过程中控制螺杆的向前轴向运动。後续的冷却过程，包括内在应力、公差和翘曲等方面，对於确保产品质量十分重要。这一切全由模具质量决定，对於优化冷却料道、确保有效的闭环温度调节时，尤其如此。该系统完全独立，不会干扰机械调节。

闭模和顶出等模具运动必须精确高效。通常采用速度分布曲线，以确保活动部件准确靠近。接触维持力可调整。因此可断定，在不考虑能耗和机械可靠性、附加条件相同（如模具质量）的前提下，产品质量主要决定於控制螺杆向前运动阶段的系统。在油压式注塑机上，这一调节通过探测油压而实现。

具体地说，油压通过控制板而激活一套阀门，流体通过操纵器而产生作用，并得到调节及释放。

注射速度控制包括开环控制、半闭环控制和闭环控制等选择方案。开环系统依靠共用比例阀。比例张力施加於所需比例的流体上，从而使流体在注射机筒中产生压力，让注射螺杆以一定的前向速度运动。

半闭环系统采用闭环比例阀。环路在闭合口所在的位置闭合，闭合口通过在阀门内的移动而控制油料的流量比例。闭环系统在螺杆平移速度时闭合。闭环系统中采用速度传感器（通常为电位计型），定时探测张力下降。比例阀流出的油料通过调节，可补偿出现的速度偏差。

闭环控制依靠与机器整合一体的专用电子元件。闭环压力控制能在注射和保压阶段确保压力均匀一致，以及在各个循环中确保反压均匀。通过探测出的压力值对比例阀进行调节，根据设定压力值进行偏差补偿。

一般来说，可对液压进行监控，但是，探测注嘴或模腔中的熔体压力也是另一有效方法。更加可靠的方案是通过阅读注嘴或模腔压力读数对比例阀进行管理。在压力探测的基础上增加温度探测，特别有利於流程管理。

了解物料可承受的实际压力，还有助於根据设定压力和温度条件来预测模塑件的实际重量和尺寸。实际上，通过改变保压压力值，可将更多的物料引入模腔，以降低部件收缩，符合设计公差（其中包括预设注塑收缩）。接近熔化条件时，半晶体聚合物显示出极大的比容变化。对此，过充模不会阻碍部件顶出。

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