Правильный выбор ТПА. Подбор узла впрыска.

КАК ВЫБРАТЬ ВАШ ТПА! ПОДБОР УЗЛА ВПРЫСКА

Узел впрыска с электрическим сервоприводом на ТПА Hurmak

По мере того, как рынок переработки пластмасс укрепляется, все больше производителей пластиковых изделий ищут новые литьевые машины. Это вторая статья о том, что вам нужно знать и делать, чтобы выбрать машину, которая лучше всего подходит для ваших нужд. В первой части мы рассмотрели подбор узла смыкания. Здесь мы обратим внимание на узел впрыска.

В предыдущей статье указывалось, что экономический подъем привел в движение рынок производства литьевых машин. Спрос на пластиковые детали вырос, и в ответ многие производители пластиковых изделий модернизируют или расширяют свои заводы. Это увеличило спрос на новые машины. Время выполнения заказов на машины достаточно велико, и вам нужно заранее начинать  строить планы по закупке новых машин.

Если Вы пропустили первую статью, вот резюме основных моментов из неё:

• Старайтесь не покупать машины под влиянием сиюминутных факторов.
  • Необходимо предварительно составить  план приобретения нового оборудования.
  • Составьте перечень нужных параметров и оснащения для следующей машины, даже если в данный момент недостаточно средств (или нет сиюминутной необходимости) для её покупки.
  • Не соглашайтесь на то, что находится на складе у продавцов машин; укажите, что вам точно нужно.
  • Обращайте внимание на детали, вовлекайте в процесс подбора технических специалистов и четко документируйте для отдела закупок, что вам нужно. Не вовлекайте менеджера по закупкам в процесс обсуждения спецификации машин, иначе он будет мотивирован исключительно выгодностью цены. Следуйте принципу Э.Деминга: «Люди, использующие оборудование, определяют оборудование».
  • не покупайте литьевую машину под один проект; производству необходима гибкость, к тому же Вы не всегда знаете, что потребуется рынку в будущем.

О выборе узла впрыска.

Здесь приведен достаточно полный список критериев, которые необходимо учитывать, а также вопросы, которые следует задать как себе, так и Вашему потенциальному изготовителю литьевой машины для верного подбора под ваши задачи:

1. Вам нужно гидравлическое, гибридное или полностью электрическое исполнение ТПА?
2. Какой привод вращения шнека Вам нужен: гидравлическй или электрический? Электрический привод дороже, но позволит экономить 5 — 7% потребляемой на пластикацию пластмассы энергии, а также проще обеспечит возможность параллельной работы узлов впрыска и смыкания. Например пластикацию (дозировку) во время движений открытия и закрытия формы.
3. Как должен производиться впрыск: с помощью гидравлики или полностью электрически?
4. Какая максимальная скорость впрыска Вам нужна? Будет ли нужен гидроаккумулятор для быстрого впрыска? Если по расчетам потребуется скорость движения шнека при впрыске больше 250 — 300 — мм/сек, то гидроаккумулятор Вам точно будет нужен.
5. Каковы Ваши требования к точности впрыска? К повторяемости свойств отлитых изделий? Если требования по точности и воспроизводимости очень высоки Вам потребуется очень точное регулирование процесса впрыска, выдержки под давлением и реактивного давления во время пластикации. На гидравлических машинах такая точность достигается применением сервоклапанов с регулированием по нескольким контурам обратной связи.
6. Каково должно быть максимальное давление в расплаве при впрыске в форму? При выборе узла пластикации желательно выбрать узел с максимальным давлением впрыска по расплаву на 30 — 50 бар большим чем фактически потребуется при литье планируемых изделий. Для производства подавляющего количества видов изделий достаточно максимального давления впрыска около 2000 бар.
7. Каковы требования Ваших заказчиков к качеству отлитых изделий, требуют ли заказчики документального подтверждения отсутствия отклонений процесса литья изделий? Такое подтверждение могут дать только машины, оснащенные статистическим контролем процесса литья — возможно Вам такая машина и нужна?
8. Возможно ли графическое представление процесса впрыска с заданием границ допустимых отклонений параметров литья?
9. Нужна будет возможность задания границ предупреждения лежащих внутри поля допусков? Такие границы позволят своевременно отреагировать на изменения в процессе литья и не допустить появления брака.
10. Как велики давления и времена выдержки под давлением после впрыска? Если Вы планируете производство весьма толстостенных, массивных изделий использование полностью электрической версии узла впрыска может оказаться затруднительным или невозможным из-за особенностей регулирования сервомоторов привода движения впрыска. В этом случае будет предпочтительно использование гидравлических машин.
11. Требуется ли переключаться с фазы впрыска (фаза заполнения объема формы на 95 — 102%) на фазу выдержки под давлением (фаза компенсации усадок расплава при остывании) по давлению расплава внутри формы?
12. Какой объем впрыска Вам понадобится? Закажите диаметр шнека/цилиндра который будет использоваться для решения Ваших задач в пределах 15-75% от максимального объема впрыска. Если одна пара шнек/цилиндр не закрывает весь ряд производственных задач, купите вторую пару, чтобы закрыть все Ваши потребности одной машиной. Как правило, дополнительная пара шнек/цилиндр при заказе вместе с машиной поставляется по весьма низкой цене. Но не покупайте самый большой цилиндр только потому, что нет разницы в цене или она минимальна. Не все полимеры допускают очень долгое воздействие высоких температур, а чем больше цилиндр, тем дольше будет в нем находится расплав. Проверьте отношение плотности расплава к плотности холодного полимера и только после этого рассчитайте нужный объем впрыска. Например, у полиэтилена или полипропилена плотность расплава около 0,8 гр/см³, а плотность холодного материала около 0,93 г/см³. Если Вы выбрали цилиндр ориентируясь только на максимальный вес изделия Вам может не хватить объема впрыска для отливки качественного изделия.
13. Является ли скорость пластикации достаточной для желаемого времени цикла? Возможно, надо приобрести модификацию шнека с большей производительностью, например барьерный шнек.
14. Изготовлены ли шнек и цилиндр из подходящих марок металла с необходимыми абразивной и химической стойкостью и отсутствием чувствительности к перепадам температур, которые могут быть использованы сейчас и в будущем?
15. Должна ли для сокращения времени цикла пластикация (дозировка) производиться во время движений формы?
16. Потребуется ли затвор на сопле узла пластикации для обеспечения пластикации во время движений формы или при работе с отводом сопла от формы пока та открыта?
17. Для литья изделий со сложной геометрией желательно изменять скорость впрыска по мере заполнения объема формы. Сколько раз может понадобится изменить скорость? Обычно 5 — 6ти шагов изменения скорости достаточно.
18. Также для обеспечения хороших механических и геометрических свойств отлитых изделий желательно иметь возможность точно управлять величиной давления при выдержке отливок под давлением после впрыска. Сколько раз может понадобится изменить давление за один цикл? Обычно достаточно от 5 — 6-ти шагов изменения давления.
19. Какая точность поддержания температуры по цилиндру пластикации нужна? Может ли температура поддерживаться на заданных уровнях с помощью PID-регулирования? Нужна ли возможность автоматического обучения (оптимизация) PID-регуляторов температуры. Должны ли PID-регуляторы вносить в регулирование поправки в зависимости от температуры окружающей среды?
20. Желательна ли экономия энергии уходящей на нагрев цилиндра пластикации с помощью теплоизоляции нагревателей цилиндра? Такая теплоизоляция поможет снижению потребления энергии до 15%
21. Должна ли машина самостоятельно контролировать исправность нагревателей цилиндра пластикации?
22. Должна ли температура зоны подачи сырья в цилиндр пластикации поддерживаться автоматически?
23. Должна ли автоматически регулироваться температура гидравлического масла в баке машины?
24. Нужен ли в машине предварительный подогрева масла перед началом производства и автоматическое поддержание температуры масла во время производства.
25. Нужна ли возможность управления температурами системы горячих каналов формы от контроллера машины?
26. Нужно ли от контроллера машины управлять процессом подачи красителя для сырья или других добавок к сырью?