自动优化锁模力:向零缺陷生产又迈进一步


作者:本刊编译(原文来自恩格尔) 日期:2016/01/22 来源:PT《现代塑料》

自适应的分散辅助系统提高了加工能力与质量,并成为聚焦于恩格尔inject 4.0项目的智能工厂的重要组成部分。以iQ锁模控制的形式,恩格尔推出了一种新的软件工具,能够针对每一个基于模具排气的独特应用自动确定并采用最佳的锁模力。

在Fakuma 2012展会中,恩格尔在其iQ产品组合中增添了一个新产品。前缀“iQ”代表“智能质量”的意思,这意味着专业知识能够被整合到注塑机的控制器中,其目的是,持续地提高生产过程及最终产品的质量。虽然恩格尔早于Fakuma 2012展会期间就已推出了iQ重量控制软件以用于优化注射过程,但开发iQ锁模控制软件的重点在于注塑机的锁模单元。通过不断地调整锁模力,该软件可使模具不断保持排气,甚至在加工条件波动的情况下也同样如此。

消除主观影响

在注射过程中,流入的熔体施加压力,推动两个半模出现千分之几毫米或百分之几毫米的分离,这一过程就是众所周知的模具排气(mould breathing)。如果模具排气过大或过小,就会因披峰或烧痕(柴油效应)而带来废品。如果锁模力太高,模具还会遭受过高的压力,而且锁模力的形成会消耗更多不必要的能源。

采用人工优化锁模力的方式,通常是借助测量仪器来确定模具的排气,但这是一种主观的不精确的方法,其结果是,过分依赖于测量仪器的位置,此外还需要更多的经验才能对它们作出解读。为避免这些问题,许多注塑成型商都尽可能地采用最大锁模力,而不是让锁模力与单独的加工相适应。

为充分发挥效率潜力,避免浪费,提高竞争力,恩格尔开发了这种iQ锁模控制软件,从而能够在客观的基础上,自动确定并采取最佳的锁模力。因此,用于恩格尔注塑机的CC300控制器,便在全球率先成为能够自动确定与加工相适配的锁模力目标值的机器控制器。

没有额外硬件的新的工艺信号

由于模具排气是由作用在型腔中的压力引起,其曲线非常类似于为成型部件的投影面而计算的平均型腔压力曲线。因此,与测量模内型腔压力的方式相比,iQ锁模控制软件带来的优势在于,无需添加额外的传感器或昂贵的硬件。恩格尔的开发工程师们已找到了一种方法,可采用注塑机上现有的传感器系统来估算正进行的加工中模具的排气情况。结果,可将含模具在内的锁模系统想象为一个弹簧,弹簧刚度在锁模力形成的过程中被确定下来。注射期间,因模具排气而使弹簧拉力略有增加,从而使锁模力的增加相比设定值得到了最大程度的减少。为了非常精确地确定这一增加值,在生产开始时进行干循环,并将锁模力的变化储存为一条基准曲线。

在锁模力形成期间,模具高度和型腔容量略有减少(图中部)。注射过程中,这一模压力部分被熔体施加的开启压力所抵消(图下部),由此而引起的模具高度变化被称为“模具排气”。iQ锁模控制软件能够确定模具排气的程度,并自动采用最佳锁模力

由此,iQ锁模控制显著降低了质量缺陷风险,确保了最佳的模具通风,保护模具避免过溢,同时还提高了能效。

最初,该新的软件将被用于锁模力达2200kN的采用电动锁模单元的恩格尔注塑机。