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:
- Вам нужно гидравлическое, гибридное или полностью электрическое исполнение ТПА?
- 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.
- Как должен производиться впрыск: с помощью гидравлики или полностью электрически?
- 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.
- 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.
- 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.
- 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?
- Возможно ли графическое представление процесса впрыска с заданием границ допустимых отклонений параметров литья?
- 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.
- 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.
- 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?
- 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.
- Является ли скорость пластикации достаточной для желаемого времени цикла? Возможно, надо приобрести модификацию шнека с большей производительностью, например барьерный шнек.
- 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?
- Должна ли для сокращения времени цикла пластикация (дозировка) производиться во время движений формы?
- 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?
- 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.
- 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.
- 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?
- Желательна ли экономия энергии уходящей на нагрев цилиндра пластикации с помощью теплоизоляции нагревателей цилиндра? Такая теплоизоляция поможет снижению потребления энергии до 15%
- Должна ли машина самостоятельно контролировать исправность нагревателей цилиндра пластикации?
- Должна ли температура зоны подачи сырья в цилиндр пластикации поддерживаться автоматически?
- Должна ли автоматически регулироваться температура гидравлического масла в баке машины?
- Нужен ли в машине предварительный подогрева масла перед началом производства и автоматическое поддержание температуры масла во время производства.
- Нужна ли возможность управления температурами системы горячих каналов формы от контроллера машины?
- Нужно ли от контроллера машины управлять процессом подачи красителя для сырья или других добавок к сырью?