射出成形時の圧力制御方法

油圧射出成形機でも電動射出成形機でも、射出プロセス中のすべての動きによって圧力が発生します。必要な圧力を適切に制御することで、妥当な品質の最終製品を生産できます。圧力調整および計量システム 油圧式射出成形機では、すべての動作は次の操作を担当するオイル回路によって実行されます。

1. 可塑化段階でのスクリューの回転。

2. スライドシートチャネル (ノズルがノズルブッシングに近いことに注意してください)。

3. 射出および圧力保持中のショットスクリューの軸方向の動き。

4. トグルが完全に伸びるか、ピストンのクランプ ストロークが完了するまで、基板をプランジャーに閉じます。

5. アセンブリイジェクターの上部を起動してコンポーネントを取り出します。

フル電圧マシンでは、すべての動作は永久磁石を備えたブラシレス同期モーターによって実行されます。回転運動は、工作機械業界で使用されているボールベアリングねじによって直線運動に変換されます。プロセス全体の効率は、スクリューが重要な役割を果たす可塑化プロセスに部分的に依存します。

スクリューは材料を確実に溶かして均質化する必要があります。このプロセスは、過熱を避けるために背圧で調整できます。混合エレメントは、ポリマーの劣化を引き起こす可能性がある過剰な流量を生成しません。各ポリマーには異なる最大流量があり、この制限を超えると分子が伸びてポリマー主鎖が壊れます。ただし、射出時および保持時のスクリューの前方軸方向移動の制御に引き続き重点が置かれています。

固有応力、公差、反りなどの後続の冷却プロセスは、製品の品質を確保するために重要です。これはすべて、特に冷却チャネルを最適化し、効果的な閉ループ温度制御を確保する場合、金型の品質によって決まります。システムは完全に独立しており、機械的な調整を妨げません。閉じた金型や取り出しなどの金型の動きは、正確かつ効率的でなければなりません。通常、速度プロファイルは、可動部品が確実に近接していることを確認するために使用されます。

接点保持の調整が可能です。したがって、製品の品質は、エネルギー消費や機械的信頼性、および同様の追加条件（金型の品質など）を考慮せず、主にスクリューの前進位相を制御するシステムによって決定されると結論付けることができます。油圧式射出成形機では、この調整は油圧を検出することによって行われます。具体的には、油圧がコントロール プレートを介して一連のバルブを作動させ、流体がマニピュレータを介して作用し、調整および放出されます。

射出速度制御には、オープンループ制御、セミクローズドループ制御、クローズドループ制御などのオプションが含まれます。開ループ システムは、共有比例バルブに依存しています。比例張力が所望の割合の流体に適用されるため、流体が射出バレル内に圧力を生成し、射出スクリューが一定の前進速度で移動できるようになります。セミクローズド ループ システムでは、クローズド ループ比例弁が使用されます。閉ポートの位置でループが閉じられ、閉ポートはバルブ内の動きによりオイルの流量比を制御します。閉ループ システムは、スクリューの移動速度で閉じます。

速度センサー (通常はポテンショメータ タイプ) が閉ループ システムで使用され、張力の低下を定期的に検出します。比例弁から流出するオイルを調整することで、発生する速度偏差を補償することができます。閉ループ制御は、機械に統合された専用電子機器に依存します。閉ループ圧力制御により、射出段階と保持段階で均一な圧力が保証され、各サイクルで均一な背圧が保証されます。

検出した圧力値により比例弁を調整し、設定圧力値に応じて偏差補償を行います。一般に、油圧を監視できますが、ノズルまたはキャビティ内の溶融圧力を検出することも効果的な方法です。より信頼性の高い解決策は、ノズルまたはキャビティの圧力測定値を読み取ることによって比例バルブを管理することです。圧力検出に基づく温度検出の増加は、プロセス管理にとって特に有益です。

材料が耐えられる実際の圧力を知ることは、設定された圧力と温度条件に基づいて成形部品の実際の重量とサイズを予測するのにも役立ちます。実際、保持圧力値を変更することで、設計公差 (事前に設定された射出収縮を含む) に合わせて、より多くの材料をキャビティに導入して部品の収縮を減らすことができます。半結晶性ポリマーは、溶融条件付近で大きな比体積変化を示します。この点に関して、過剰充填によってコンポーネントの排出が妨げられることはありません。