Daripada antologi Encik Chen Bing
Asalnya diterbitkan dalam Casting Khas dan Aloi Bukan Ferus
1、Kawalan suhu
1) Suhu acuan
Suhu bahan acuan secara langsung mempengaruhi kelikatan dan kapasiti pengisian bahan acuan, yang memerlukan kawalan yang tepat dan kelajuan tindak balas yang cepat apabila menukar tetapan suhu. Pada masa ini, penekan lilin termaju di negara asing dilengkapi dengan tangki penyimpanan lilin pes terkawal suhu yang dipisahkan, tetapi juga sensor suhu dimasukkan terus ke dalam bahan acuan untuk mengawal suhu bahan acuan dengan tepat di mana-mana negeri daripada cecair. untuk menampal, dan boleh diselaraskan sesuka hati untuk menyesuaikan diri dengan keperluan menekan acuan lilin yang berbeza. Setelah tetapan suhu ditukar, sistem bertindak balas pada kadar 0.5°C setiap 3 minit dengan julat turun naik suhu hanya 0.3°C [1].
2) Suhu menekan
Kebanyakan penekan lilin tidak memberi banyak perhatian untuk mengawal suhu acuan akhbar, tetapi biasanya mengawal suhu platen, dan oleh itu acuan, dengan meningkatkan/mengurangkan aliran air penyejuk melalui platen menggunakan injap manual yang serupa dengan a paip air. Oleh kerana pengaliran haba antara platen dan akhbar tidak boleh dipercayai, dan ketebalan dinding akhbar juga mempunyai pengaruh yang besar terhadap suhu rongga. Oleh itu, kaedah ini tidak mengawal suhu rongga acuan akhbar dengan tepat. Kaedah berikut boleh dipertimbangkan untuk meningkatkan kawalan suhu dalam acuan akhbar:
Ukur suhu plat dengan termokopel, dan tentukan untuk membuka atau menutup injap paip air penyejuk mengikut suhu plat. Ini menghasilkan kawalan suhu plat yang lebih baik. Howmet TMP (AS) menawarkan panel kawalan dengan sistem kawalan pemanasan/penyejukan yang bergantung pada pemanas elektrik untuk pemanasan dan penyejuk untuk penyejukan [1].0 Sudah tentu, peralihan pantas daripada pemanasan kepada penyejukan boleh menyebabkan turun naik pada permukaan plat. suhu, terutamanya jika terdapat hanya satu termokopel dalam platen.
Cara yang lebih baik untuk mengawal suhu plat adalah dengan menggunakan termostat untuk mengawal suhu air penyejuk dan memastikannya tetap. Oleh itu, suhu plat disimpan dalam julat yang diperlukan. Jika setiap pengawal suhu mempunyai berbilang port input dan output, adalah mungkin untuk mengawal suhu beberapa plat pada masa yang sama. Malangnya, bagaimanapun, kedua-dua kaedah ini tidak mengelakkan pengaruh kesan pertukaran haba antara platen dan akhbar, supaya kawalan suhu akhbar masih tidak boleh dipercayai. Cara terbaik untuk mengawal suhu rongga akhbar adalah dengan mengawalnya secara berasingan daripada platen. Termokopel dipasang sedekat mungkin dengan permukaan rongga dalam badan pengacuan akhbar, dan termostat secara langsung mengawal suhu air penyejuk supaya suhu rongga dapat dikekalkan dengan tepat dalam julat yang diperlukan. Malah, kaedah ini telah lama digunakan secara meluas dalam mesin pengacuan suntikan plastik. Sebab ia belum lagi dipopularkan dalam tuangan ketepatan adalah disebabkan oleh masalah kos. Adalah disyorkan untuk mengurangkan kos dengan menggerudi lubang atau slot dalam acuan tekan sedia ada, menyediakan saluran air dan memasang pemanas elektrik. Gaya laluan air yang sama boleh digunakan pada bahagian belakang acuan akhbar untuk geometri rongga yang berbeza, dan hanya satu pengawal suhu diperlukan. Jelas sekali, adalah lebih penting lagi bahawa bahagian atas, bawah dan juga sisi akhbar harus dilindungi supaya variasi suhu dalam akhbar dan persekitaran sekeliling tidak menjejaskan akhbar.
2、Kawalan tekanan dan aliran
Di antara banyak parameter proses yang perlu dikawal dalam proses pengacuan, kawalan tekanan dan aliran adalah yang paling penting, kecuali suhu. Walaupun aliran bahan acuan tidak boleh dipisahkan daripada pemacu tekanan, tekanan dan aliran adalah berkait rapat. Walau bagaimanapun, keadaan aliran bahan acuan bukan sahaja berkaitan dengan tekanan, tetapi juga kelikatan dan rintangannya semasa proses suntikan. Oleh itu, ia adalah dua konsep yang sama sekali berbeza, yang mempunyai kesan yang berbeza terhadap kualiti acuan lilin. Mereka perlu dikawal secara berasingan. Biasanya tekanan dikawal dengan cara injap hidraulik, manakala aliran dikawal terutamanya oleh injap kawalan aliran. Sekitar kawalan tekanan dan aliran, negara asing sering dibahagikan kepada beberapa gred peralatan tekanan lilin berikut [2]:
1) Kawalan tekanan sahaja
Litar hidraulik hanya mempunyai injap kawalan tekanan dan tiada injap kawalan aliran. Apabila menggunakan penekan jenis ini, sebarang perubahan kecil dalam bahan acuan dan suhu ambien (termasuk suhu bilik, suhu bendalir hidraulik, atau suhu silinder lilin, dll.) akan mengakibatkan perubahan dalam kadar aliran bahan acuan, yang dalam giliran akan menjejaskan kualiti acuan lilin. Di samping itu, kadar aliran rendah tidak boleh dicapai pada tekanan tinggi; kadar aliran tinggi tidak boleh dicapai pada tekanan rendah. Jika kadar aliran rendah diperlukan untuk mengelakkan gulungan udara dan tekanan tinggi diperlukan untuk mendapatkan kualiti permukaan yang baik, keperluan tidak dapat dipenuhi. Pada masa ini, peralatan jenis ini di Amerika Syarikat dan Eropah jarang digunakan.
2) Tekanan dan kawalan aliran pada masa yang sama, tetapi tanpa pampasan tekanan
Berbanding dengan yang pertama, injap kawalan aliran ditambah pada litar hidraulik. Kelebihannya ialah kadar alir yang rendah boleh diperolehi apabila tekanannya tinggi. Walau bagaimanapun, disebabkan kekurangan pampasan tekanan, kadar aliran tinggi tidak boleh dicapai pada tekanan rendah. Tambahan pula, variasi tekanan dan suhu mempunyai pengaruh ke atas kadar alir, yang seterusnya menjejaskan kualiti acuan lilin.
3) Kawalan serentak tekanan dan aliran, ditambah pampasan tekanan
Ini adalah sistem kawalan yang dilengkapi dengan model arus perdana penekan lilin asing. Injap kawalan aliran dalam sistem mempunyai fungsi peningkatan kelajuan tambahan (penurunan). Apabila rintangan aliran atau suhu berubah sedikit, pemampas tekanan dalam injap kawalan secara automatik boleh meningkatkan atau mengurangkan tekanan dan melaraskan saiz injap kawalan aliran untuk mengawal kadar aliran bahan acuan dengan tepat. Oleh itu, dalam julat tekanan yang telah ditetapkan, tidak kira bagaimana suhu dan rintangan aliran berubah, kadar aliran acuan boleh dikawal. Selain itu, kadar aliran boleh dilaraskan sewenang-wenangnya tanpa kekangan tekanan. Ini membolehkan acuan diisi pada kadar aliran yang rendah pada permulaan proses pengisian acuan untuk mengelakkan pergolakan dan keluar gas, dan kemudian meningkatkan kadar aliran untuk mendapatkan acuan lilin penuh yang licin tanpa pengasingan sejuk pada permukaan.
4) Asingkan kawalan tekanan dan aliran dalam kedua-dua arah, ditambah kawalan tekanan dua peringkat
Apa yang dipanggil Dual Isolated Modes Control (DIMC) bermaksud bahawa dua parameter proses, tekanan dan aliran, dikawal sepenuhnya secara bebas antara satu sama lain. Kawalan tekanan dua peringkat yang dipanggil bermakna tekanan pengisian dan tekanan pemadatan diasingkan dan dikawal secara berasingan (Rajah 3-1) [3]. Biasanya diharapkan bahawa di bawah premis tidak menghasilkan semburan dan percikan, tekanan pengisian haruslah besar untuk memendekkan masa pengisian, supaya bahan acuan akan memejal sesedikit mungkin semasa proses pengisian, memastikan pengisian penuh. dan mendapatkan kontur yang jelas bagi acuan lilin yang digilap. Tekanan pemadatan harus dikurangkan dengan sewajarnya, untuk memastikan permukaan acuan lilin tidak mempunyai pengecutan dan ubah bentuk kecil, dan saiznya stabil, dan pada masa yang sama, menjadikan kelebihan terbang dan burr kurang. Perlu ditekankan bahawa apabila 95% hingga 99% daripada isipadu rongga pemadatan diisi, dan bukannya 100% terisi sepenuhnya, tekanan harus segera diturunkan (Rajah 3-2). Tujuannya adalah untuk mengelakkan kesan (nadi tekanan) bahan die yang mengisi rongga, yang boleh merosakkan teras dan meningkatkan keresahan acuan lilin, dan untuk membantu udara yang tinggal di dalam rongga untuk melarikan diri dan mengelakkan udara. gelembung dalam acuan lilin. AFC (Accelerated Flow Control) yang dibangunkan dan dipatenkan oleh Howmet-TMP ialah wakil tipikal sistem kawalan jenis ini.
3．Kawalan berkomputer bagi proses suntikan
Kitaran umum proses suntikan adalah pendek, biasanya dalam satu hingga beberapa minit, tetapi perlu mengawal banyak parameter proses, termasuk sekurang-kurangnya tekanan, kadar aliran, suhu, masa dan item lain. Dalam tempoh yang singkat adalah sukar untuk bergantung pada kawalan ketepatan buatan, dengan perkembangan pesat teknologi komputer, sistem kawalan komputer harus wujud!
Kawalan program komputer
Syarikat MPI Amerika membangunkan mesin tekanan lilin automatik kawalan mikrokomputer pada tahun 1992 dalam mesyuarat tahunan ke-40 ICI dan mesyuarat tahunan ke-8 bagi debut pemutus ketepatan dunia (Rajah 3-3) [4]. Mesin ini dilengkapi dengan sistem kawalan berkomputer yang mampu menetapkan semua parameter proses tuangan die. Pada skrin komputer, pengendali juga boleh mengakses dan memanggil program sedia ada dalam komputer dengan mudah. Tanpa operasi manual, mesin berjalan secara automatik mengikut program. Jika apa-apa keabnormalan berlaku semasa operasi, komputer secara automatik akan menggera pengendali dan menggesanya untuk menyelesaikan masalah tepat pada masanya. Sistem ini boleh menyimpan sehingga 500 set acuan semua parameter proses suntikan, supaya pengendali boleh melaraskan parameter proses dengan mudah apabila memasang setiap set acuan. Walau bagaimanapun, sistem kawalan ini terutamanya merealisasikan kawalan penekan lilin mengikut program pra-set [4].
Kawalan masa nyata berkomputer
Pada pertengahan 1990-an, Howmet-TMP membangunkan sistem kawalan servo CFAFC (CompuFlow Accelerated Flow Control) yang unik dengan menggabungkan teknologi AFC yang dipatenkan dengan teknologi kawalan komputer. Sistem ini menggunakan penderia tekanan berketepatan tinggi dan pembahagi tekanan linear untuk merasakan tekanan pencetus yang dijana pada saat pengisian pemadat, dan kemudian dengan cepat menyuap kembali isyarat ke sistem servo, yang dengan serta-merta beralih kepada penurunan tekanan. untuk memulakan fasa pemadatan, dengan itu merealisasikan kawalan tekanan dua peringkat sepenuhnya. Tekanan dan kadar aliran boleh dikawal secara individu secara berperingkat dengan kebolehulangan yang baik. Rajah 3-4 menunjukkan pemadat lilin dengan sistem kawalan CFAFC daripada Howmet-TMP [1].
Pada tahun 1999, pada Mesyuarat Teknikal Tahunan JACT di Jepun, MPI memperkenalkan kejayaan syarikat untuk membangunkan mesin penekan lilin dengan sistem kawalan ADS (Automatic Die Setup) [5]. Sistem ADS bukan sahaja menyimpan semua parameter proses suntikan beribu-ribu acuan, yang boleh ditanya dan dipanggil semula pada bila-bila masa oleh pengguna, tetapi juga mempunyai kawalan suhu yang lebih tepat dan sensitif (ketepatan suhu ±0.25°C) dan keupayaan untuk menentukan dalam masa nyata isipadu bahan acuan yang memasuki rongga dan kemudian mengawal kadar aliran bahan suntikan mengikut isipadu ini. Sistem ADS bukan sahaja menyimpan semua parameter proses pengacuan untuk disemak dan diingat oleh pengguna pada bila-bila masa, tetapi juga menyediakan kawalan suhu yang lebih tepat dan sensitif (kawalan ketepatan suhu ±0.25°C), serta keupayaan untuk tentukan dalam masa nyata isipadu bahan acuan yang memasuki rongga, dan kemudian kawal kadar aliran bahan acuan mengikut isipadu ini, membolehkan pengendali mengetahui bukan sahaja isipadu bahan acuan yang diperlukan untuk membuat lilin acuan, tetapi juga meramalkan isipadu bahan yang memasuki rongga sebelum penciptaan kecacatan, supaya dapat menyesuaikan kadar aliran tepat pada masanya untuk mengelakkan kecacatan pada masa ini. Sistem kawalan ADS MPI juga menawarkan dua mod tekanan berbeza, pengisian dan pemadatan. Sebaik sahaja bahan acuan yang disuntik ke dalam rongga mencapai 95% hingga 98% daripada isipadu rongga, sistem secara automatik bertukar kepada tekanan pemadatan yang lebih rendah [5]. Rajah 3-5 dan 3-6 menunjukkan penekan lilin MPI separa automatik dan automatik sepenuhnya yang dilengkapi dengan sistem kawalan ADS, masing-masing.
Pada masa ini, kebanyakan panel kawalan yang dilengkapi dengan penekan lilin asing termaju dilengkapi dengan monitor LCD skrin sentuh, yang mesra pengguna dan mudah dikendalikan, dan sangat mudah untuk menyahpepijat parameter proses apabila menggantikan acuan. Rajah 3-7 dan Rajah 3-8 menunjukkan skrin paparan panel kawalan MPI dan Howmet-TMP masing-masing.
4．Status quo dan jurang mesin penekan lilin domestik
Pada masa ini, mesin lilin domestik sebagai tambahan kepada ketepatan pemprosesan bahagian, komponen elektrik dan hidraulik kualiti, hayat dan perkhidmatan selepas jualan, terdapat banyak perkara yang perlu diperbaiki, semata-mata pada tahap pembangunan teknologi, sebagai bahagian utama sistem kawalan mesin lilin, peralatan domestik masih dalam tahap pembangunan yang agak rendah, terutamanya dalam aliran acuan sepenuhnya tertakluk kepada tekanan, iaitu, aliran dan proses pengisian sebenarnya Dalam erti kata lain, aliran dan proses pengisian acuan tidak boleh dikawal dan hanya boleh diserahkan kepada alam semula jadi. Peralatan jenis ini hampir tidak dapat memenuhi keperluan acuan lilin yang kecil dan ringkas dengan keperluan yang rendah, tetapi ia tidak mencukupi untuk menekan acuan lilin yang besar dan kompleks atau acuan lilin dengan teras seramik. Tidak hairanlah bahawa dalam beberapa tahun kebelakangan ini, banyak perusahaan ketenteraan di China telah membelanjakan banyak wang untuk mengimport peralatan tekanan lilin dari luar negara. Dalam globalisasi ekonomi dan penyertaan China ke WTO hari ini, perusahaan pemutus sivil dan komersil China juga berhadapan dengan tugas yang sukar untuk meningkatkan gred dan kualiti produk dengan cepat, mengembangkan skala secara membuta tuli dan meningkatkan pengeluaran era itu terikat untuk secara beransur-ansur menjadi perkara masa lalu. Dan tanpa mengira cita-cita untuk memasuki pasaran antarabangsa, untuk memenuhi status quo, mesin lilin domestik masih belum memuaskan. Sebagai contoh, sukar untuk mencapai kesan yang ideal untuk beberapa acuan lilin dengan perbezaan besar dalam ketebalan dinding; kestabilan dimensi acuan lilin (terutamanya dimensi yang berkaitan dengan permukaan perpisahan) adalah lemah; terasnya mudah pecah dalam proses menekan lilin ....... Dari sudut praktikal, kunci untuk meningkatkan tahap penekan lilin domestik bukanlah dalam merealisasikan automasi penuh atau kawalan komputer. Sebaliknya, kita harus menumpukan usaha kita untuk menyempurnakan dan menambah baik sistem kawalan yang merupakan pusat saraf penekan lilin. Merujuk kepada pengalaman pembangunan asing, langkah pertama adalah untuk meningkatkan ketepatan kawalan suhu. Dan kemudian aliran dan tekanan dua parameter proses secara berasingan, kawalan bebas dua hala, atas dasar ini, merealisasikan pengisian, proses aliran kawalan yang lebih berkesan, dan seterusnya merealisasikan kawalan tekanan dua peringkat. Untuk memenuhi keperluan industri tuangan ketepatan China untuk meningkatkan gred produk dan kualiti yang stabil. Hanya untuk meletakkan asas ini dengan baik, kawalan komputer dan automasi mempunyai kepentingan dan nilai yang besar. Untuk tujuan ini, kajian serius tentang pengalaman dan teknologi maju asing adalah perlu. Pada masa yang sama, perlu dinyatakan bahawa terdapat banyak persamaan antara mesin tekanan lilin dan mesin pengacuan suntikan yang digunakan dalam industri plastik. Industri plastik jauh lebih besar daripada industri tuangan ketepatan. Pembangunan mesin pengacuan suntikan secara semula jadi lebih pantas daripada mesin tekanan lilin, yang mana banyak pengalaman berguna juga boleh diambil. Beberapa rakan asing juga telah mengakui bahawa banyak idea dan pemikiran reka bentuk baru dalam proses pembangunan mesin tekanan lilin juga berasal dari peralatan pengacuan suntikan yang terawal [3].
