Como melhorar a eficiência da produção de moldagem por injeção?

O processo de moldagem por injeção precisa atender aos requisitos cada vez mais altos de qualidade de superfície e precisão de moldagem. É necessário que a peça de trabalho não tenha tensão, deformação, alta precisão de conformação e superfície perfeita. A inovação do processo de moldagem por injeção é promovida principalmente pela indústria automobilística e pela indústria de bens de consumo. Por exemplo, produtos como carcaça de farol ou TV de tela plana exigem que sua superfície esteja muito limpa. Além da qualidade da superfície e precisão da moldagem, a eficiência do processo de moldagem por injeção também é muito importante. No processo de moldagem por injeção, o tempo de resfriamento da peça representa 70% do tempo de produção. Acelerar o processo de resfriamento pode melhorar a eficiência da produção.
Esses três requisitos: superfície sem costura, ciclo curto de moldagem por injeção e alta precisão de moldagem exigem uma tecnologia especial de resfriamento de moldes de injeção de precisão, uma das quais é a tecnologia de controle de temperatura variável, que tem sido amplamente utilizada nos últimos anos.
Tecnologia de controle de temperatura variável
Controle de temperatura variável: ou seja, a temperatura do molde não é constante, mas controlada de acordo com a curva de temperatura especificada durante o processo de moldagem por injeção. A temperatura do molde durante a moldagem por injeção é 10-30 grau C mais alta que a temperatura de transição vítrea do material de moldagem por injeção. Após a injeção, a temperatura do molde deve ser rapidamente reduzida à temperatura de desmoldagem. Com esta tecnologia, podem ser produzidas peças de plástico sem marcas de fluxo, deformação e superfície muito lisa. Existem muitas tecnologias disponíveis para controle de temperatura variável:
Os métodos de aquecimento rápido do molde incluem
·Aquecimento por indução
·Aquecimento infravermelho
·Aquecimento elétrico
· Aquecimento de água quente
Todas essas tecnologias usam refrigerante para resfriar rapidamente o molde até a temperatura de desmoldagem.
Para encurtar o tempo de ciclo, o método de aquecimento baseado na tecnologia CPH [1] usando elementos de aquecimento de cerâmica de alto desempenho ou aquecimento a vapor provou ser o método mais eficaz
Para realizar esse processo dinâmico, o canal de controle de temperatura deve estar próximo ao contorno do modelo para garantir aquecimento e resfriamento rápidos. Além disso, deve-se levar em consideração que diferentes áreas da peça de trabalho têm condução de calor diferente devido a diferentes espessuras de parede. Quanto mais canais de resfriamento fluirem através do molde e quanto mais próximo da cavidade, maior a precisão do processo de resfriamento que pode ser controlado e ajustado. Como pré-requisito, cada canal de resfriamento precisa de seu próprio controle de temperatura.
Um novo grupo de válvulas modulares composto por seis válvulas (ver foto) é fornecido para o molde de injeção com controle de temperatura de água quente e água fria. O grupo de válvulas integra uma unidade de controle de temperatura de água quente e de água fria, que pode ser convenientemente utilizada para o sistema de ciclo térmico de controle de temperatura variável do molde de injeção. Um módulo de controle piloto pneumático controla seis válvulas pneumáticas para alternar entre quente e frio de acordo com o ciclo de injeção. A vantagem deste esquema é que ele é muito compacto e o módulo de controle de temperatura pode ser integrado como opção.
Controlador universal 8611 eCONTROL modular e instrumento de suporte Buerkert
Perto do controle de temperatura da câmara
Existe alguma contradição entre o controle de temperatura variável e o requisito de tempo de ciclo curto, que pode ser resolvido pela nova tecnologia de molde (como "controle de temperatura segmentado" [2] ou Lasercussing [3]). Com essas tecnologias, o canal de resfriamento pode estar muito próximo da cavidade do molde, de modo que a estrutura tridimensional do canal possa ser realizada no molde, de modo a obter a configuração ideal do canal de resfriamento.
No processo de moldagem por injeção, é necessário um controle preciso da temperatura. Seu objeto de controle é a temperatura média da parede interna da câmara do molde. O controle de temperatura pode ser feito no molde próximo à câmara ou medindo a temperatura do refrigerante no tubo de retorno. A temperatura da parede do molde pode atingir repetidamente o padrão de medição mais importante do ponto de controle de temperatura correto. O fluxo de refrigerante é medido usando um sensor de impulsor muito compacto que pode ser integrado no sistema personalizado, e o valor da medição do fluxo em tempo real é transmitido ao controlador, que controla o fluxo de refrigerante de cada canal e corrige rapidamente o desvio através do tecnologia inovadora de válvula de controle proporcional, Este tipo de controle de temperatura de acordo com as necessidades melhorou muito a qualidade da superfície e encurtou muito o tempo de ciclo.
Tecnologia inovadora de válvulas
A válvula solenoide proporcional recém-desenvolvida permite que o circuito de controle de fluxo com operação paralela multiloop seja realizado. A vantagem desta nova válvula solenoide proporcional é que ela usa uma mola de formato especial para fazer o núcleo do eletroímã funcionar sem atrito para evitar o efeito stick-slip e, portanto, tem excelente desempenho: alta sensibilidade de resposta (0,1 por cento do valor final), erro reverso mínimo e excelente desempenho de controle. A relação de faixa da nova válvula solenoide proporcional é de 1:100, portanto, mesmo um pequeno desvio de fluxo pode ser controlado por uma ação de correção de válvula extremamente precisa.
Sensor de fluxo da turbina, placa de base montada ou instalada separadamente, temperatura máxima de operação 160˚ C
O diâmetro da válvula de controle de processo com micro posicionador é de 4 mm a 15 mm
Os parâmetros decisivos usados ​​para medir o processo de resfriamento da peça são a temperatura da água de retorno e o fluxo de água, que ajudam a controlar o resfriamento da peça e do molde de forma absolutamente confiável e precisa. O Dr. Egon Hüfner, um engenheiro da Bü rtert Company, disse: "O fluxo de água de retorno de cada canal de resfriamento deve ser medido. Cada canal deve ter uma válvula e um sensor." Para medir o calor absorvido pelo processo de resfriamento, a temperatura de entrada e saída também precisa ser medida. O tempo de resposta do sensor de fluxo mais avançado para detectar alterações de fluxo é de 100 – 300 milissegundos, e a válvula reguladora pode concluir a regulação do fluxo em 0,3 – 0,5 segundos. O sensor de fluxo de turbina é especialmente adequado para tubos com diâmetro nominal maior ou igual a 6 mm devido ao seu tamanho pequeno e tempo de resposta extremamente rápido.
Projeto do atuador
A válvula deve ser selecionada de acordo com a vazão e o grau de contaminação do refrigerante. O Dr. H ü fner disse: "Para grandes vazões e líquidos sujos, válvulas de ação direta são recomendadas. Para líquidos com uma temperatura máxima de 200 graus, podem ser selecionadas válvulas on-off pneumáticas ou válvulas reguladoras." Se o tempo de abertura da válvula for controlado de acordo com o calor absorvido, o método de controle de temperatura on-off pode ser usado na etapa de resfriamento do processo de moldagem por injeção.
Para fluxo pequeno e refrigerante muito limpo, por exemplo, há uma unidade central de tratamento de água e a temperatura da água é inferior a 120 graus. A válvula solenoide auxiliar servo é a escolha ideal. Embora esta válvula tenha um pequeno orifício piloto, o diâmetro nominal da válvula pode chegar a 20 mm. A válvula on-off Bü rkert de nova geração consegue eliminar o orifício piloto no diafragma, portanto, não é sensível ao refrigerante contaminado.
De acordo com diferentes peças de trabalho, o controle de temperatura multicanal inclui mais ou menos circuitos de resfriamento. A válvula solenóide proporcional de ação direta ou servo-assistida tem vantagens óbvias e sua abertura pode ser rapidamente ajustada para qualquer posição dentro da faixa de 0-100 por cento. Essa tecnologia de válvula reguladora dinâmica permite que o controle de fluxo seja realizado de acordo com a curva de fluxo pré-programada e personalizada para a peça de trabalho.
A válvula pneumática é a escolha ideal para condições de alta temperatura, alta pressão e grande fluxo, com um diâmetro mínimo de 4 mm.
Para controlar a abertura da válvula, é necessário um dispositivo de controle eletrônico auxiliar. A abertura da válvula solenoide proporcional é controlada pelo sinal de modulação por largura de pulso (PWM), e a abertura da válvula de controle do programa geral é controlada pelo posicionador. O posicionador integra um sistema de controle de posição da válvula, que pode controlar a posição da válvula da válvula de processo para uma abertura específica.
Controle de temperatura distribuído
O sistema de controle de fluxo normal inclui sensor de fluxo (turbina ou ultrassônico), válvula proporcional e controlador de fluxo com função de controle de temperatura em cascata e pode ser combinado com várias válvulas. O controlador de fluxo desempenha um papel decisivo no sistema. Ele deve ser capaz de processar vários sinais de sensores, como temperatura, pressão ou fluxo, e também deve ser capaz de processar sistemas de controle pneumáticos e eletrônicos. O novo controlador geral eCONTROL da Bü rkert tem todas essas funções, e seus recursos mais importantes são:
-Regulação de temperatura
-Controle de pressão
-Controle de fluxo
-Válvula solenóide on-off controlável, válvula solenóide proporcional, válvula de controle de programa e válvula reguladora elétrica
-A entrada é o sinal padrão do sensor (4-20 sinal padrão mA, frequência, PT100)
-Use o sinal 4-20 mA para se comunicar com a unidade de controle central para fornecer valor definido e feedback do valor do processo
-É conveniente configurar de acordo com a aplicação selecionada (controle de vazão, temperatura ou pressão),
-Os parâmetros da maioria das válvulas e sensores B ü rkert são armazenados
O ECONTROL também pode ser fornecido com o tipo de painel, e seu tamanho de furo de montagem é 1/16 DIN, que pode ser instalado no gabinete de controle existente.
Módulo de resfriamento multicanal: incluindo sensor de fluxo, sensor de temperatura e válvula solenoide proporcional
Válvula solenoide proporcional: diâmetro 0,05mm – 20mm
O grupo de válvulas pode funcionar em três estados: inativo (V2 e V5 abertos), aquecimento (V1, V3 e V5 abertos) ou resfriamento (V2, V4 e V6 abertos)
Módulo de controle de temperatura variável com 6 válvulas
O controle descentralizado tem as seguintes vantagens em particular:
· Combinação perfeita de sensor, válvula e controlador regulador
·O sistema completo de controle da máquina pode se concentrar em sua tarefa
·É conveniente para renovação e transformação de equipamentos. Simplesmente tomar medidas simples de otimização pode encurtar muito o ciclo de resfriamento e otimizar muito a qualidade da peça de trabalho.