射出成形機の圧力を適切に制御する方法

油圧式であろうと、電動式射出成形機であろうと、射出成形中のすべての運動に圧力がかかります。

必要な圧力を適切にコントロールしてこそ、品質の合理的な完成品を生産することができる。

圧力コントロール及び計量システム

油圧式射出成形機において、すべての運動は以下の操作を擔當するオイルロードによって実行される。

1、シェイプアップ段階でのスクリュー回転。

2、スライダー（注口が注口のスリーブに近い）。

3、注射と保持期間中の射影スクリューの軸方向運動。

4、基材を発射棒に閉じて、肘が全部延びるかピストン型ストロークが完成しました。

5、トップロッドを組み立てるトップを起動して部品を突き出す。

全電圧機において、すべての動きは永久磁石を備えたブラシレス同期モーターによって実行される。

工作機械業で採用されているボールベアリングスクリューにより、回転運動をリニア運動に変えます。

全體の流れの効率部分は塑性過程に依存し，ここでスクリューは非常に重要な役割を果たした。

三菱は全電機型を生産する過程で、最新のソリューションとして、1本の灌材スクリュー（第2ネジローラー）と1本の混練素子を備えたスクリュー先端を挙げています。

このようにして、塑像能力と混練効果を最大限に強化し、スクリューの長さを短縮し、高速運転を実現します。

スクリューは材料の融解と均一化を確保しなければならない。

このプロセスは過熱を避けるために反圧調整により調整できる。

混成素子は高すぎる流速を発生できない。そうでないと高分子の劣化を招く。

各高分子は異なる最大流速を持ち，この限界を超えると分子は引張り，高分子の主鎖破壊現象が現れる。

しかし，焦點は，注入とホールドの間のスクリューの前方軸運動を制御することにある。

後続の冷卻過程には、內在応力、公差、反りなどが含まれており、製品の品質を確保するためには非常に重要である。

これらはすべて金型の品質によって決められています。冷卻材料の最適化、有効な閉ループ溫度の調整を確保するために、特にこのようにしています。

このシステムは完全に獨立しており、機械的な調整に干渉しない。

閉型や突き出しなどの金型運動は正確かつ効率的でなければなりません。

通常は速度分布曲線を採用して、活動部品が正確に接近することを確保します。

接觸維持力は調整可能です。

そのため、エネルギー消費と機械的信頼性を考慮しないで、條件を付け加えて同じ（金型の品質など）の前提の下で、製品の品質は主にスクリュー前運動段階を制御するシステムに決定します。

油圧式射出成形機において、この調整は油圧を検出することにより実現される。

具體的には、油圧はコントロールボードを通してバルブセットをアクティブにし、流體はオペレータを介して作用し、調節と解放を得る。

注入速度制御には、開ループ制御、半閉ループ制御、閉ループ制御などの選択が含まれています。

開ループシステムは共用比例弁に依存する。

比例張力は必要な比率の流體に加えて、注射機の筒に流體を圧力させ、注射スクリューを一定の前方速度で動かす。

半閉ループシステムは閉ループ比例弁を採用する。

ループは閉口位置で閉じ、バルブ內の移動によりオイルの流量割合を制御します。

閉ループシステムはスクリューの並進速度で閉じます。

閉ループシステムでは速度センサ（一般的には電位子計型）を採用しており、タイミング検出張力が低下している。

比例バルブから流出した油は調整により発生した速度偏差を補償することができます。

閉ループ制御は，機器と一體化した専用電子素子に依存する。

閉ループ圧力制御エネルギーは，注入と圧力保持の段階において圧力の均一な一致を確保し，各サイクルにおいて反圧の均一性を確保する。

検出した圧力値により比例弁を調整し、設定圧力値に応じて偏差補償します。

一般的には、油圧を監視することができますが、ノズルやキャビティ內の溶融圧力を検出するのも他の効果的な方法です。

より信頼性の高い方式は、ノズルまたはキャビティ圧力読み比べの例を読むことによって弁を管理することである。

圧力検出に基づいて溫度プローブを増加させ，特に流れ管理に有利である。

材料の耐えることができる実際の圧力を理解することは、圧力と溫度條件を設定することによって成形品の実際の重量とサイズを予測することにも役立つ。

実際には、圧力保持値を変更することにより、部品の収縮を低減するために、より多くの材料をキャビティに導入することができ、設計公差に適合する。

溶融條件に近いとき，半結晶高分子は大きな比容積変化を示した。

これに対して、オーバーチャージモードは部品の突出を妨げません。

油圧設備と材料出し量と圧力調整

遠心ポンプによる平均油圧圧力は140バールに達するが、この圧力値は射出成形に特に適している。

周期の他の各段階においては、急激な可塑を必要とする特定の狀況（例えば、PET注ブローのステップ成形機）に加えて、明らかに低いことが要求される。

エネルギー消費を低減するために、出荷ピーク時に可変排気量ポンプと貯蔵シリンダを採用することができる。

固定排気量ポンプは回転するたびに等量の油量を移動しますので、ポンプの選定は一定時間內に必要な油量によって決まります。

三相電動機の回転速度は普通1440回転/分で、通常はダブルポンプの組み立てが必要です。

可塑化過程においてのみ、ポンプの利用率は最大限度に達します。

機械は停止中にエネルギー消費を必要とせず、必要に応じても電力損失になります。

すべての成形機は品質等級の異なる比例サーボバルブを採用しています。

二セット以上の比例弁は注射プレスに設置されています。目的は以下の各方面を正確に制御することです。

開モード速度（2級）、閉モード速度（2級）、閉モード安全性、注射（3-10級）、加料（3-5級）、吸入とトップバー（2級）。

開型圧力、閉型圧力、金型安全性、メカニカル治具（バレルまたは肘）、注射（充型段階は一回、後の段階は3-10回）、吸入と反圧（3-5級）。

スクリュー回転速度（3-5級）。

スライダーの接近速度（メカノズルが金型固定半型に近いスピード）とトップの動き速度（突き出し速度）も調整できます。

補助モータは、弱い入力信號により、増幅された信號（出力信號）をバルブに送り、サーボバルブに調整機能を実行させます。

サーボバルブでは、かすかな入力電気信號が油圧出力信號に変換され、圧力降下の形で必要な材料出し要求に応じて改善されます。

バルブは張力または汎用命令に対して、迅速かつ再現可能で、低ヒステリシスの材料出し応答をしなければならない。

実際には，現在の研究の目的は，數ギガヘルツ（kHz）の周波數で動作する動力裝置（液圧側）と電子機器の間で対話する周波數応答を改善することである。

効果的な材料の出し入れはバルブ上の重合度（DP）の役割に依存するので、液圧線の中の油溫は45～55℃の範囲（通常は閉ループ調整システムを採用する）に維持しなければならず、具體的には流體粘度とポートの幾何學形狀によって決まる。

弁內に適切な調整システムがないと、溫度上昇により溶體の粘度が低下します。

伝動システムの原料油量を増加させると、注射速度が速くなることを意味します。

ハイテクサーボ伝動弁を精密に制御し、ヒステリシスをほぼ解消し、すべての機能の再現性を高める。

全電動プレスの力測定

全電動射出成形機には動きを引き起こすベクトル流體が存在しないため、液圧検出ができない。

したがって，負荷センサを用いて，伸縮計を用いて弾性変形を測定し，その強度を直接測定した。

全電気射出成形機のメーカーは，様々な弾性部品を開発し，対応する伸縮計を組み立てた。

もう一つの違いは、反圧とその制御において、注射モーターに発生する軸方向への移動によって抵抗を増加させることによって実現され、他のモーターはスクリュー回転と後続の材料の塑像化をもたらす。

以前、一部の機械メーカーはノズル內のトランスデューサに取り付ける測定システムを採用していましたが、その後、「機能性と信頼性が足りない」という理由でシステムを放棄しました。

ノズル圧力測定のメリット

以上で圧力調整が注射と保圧の間に重要であることを証明した。

従って，圧力探知の精度と繰返し性は非常に重要な要素である。

閉ループシステムでは圧力探知が非常に重要であり、正確な圧力探知を確保するだけで、調整器は実際の圧力を設定値に近づけたり、待ったりできる。

開ループシステムでは，直接に伝達系に接続するので，圧力探知の精度と繰返し性がより重要である。

現在、開ループシステムはまだ使われていますが、高レベルの機種での応用はもっと広いです。

一般的に、設定値に基づく速度制御は注射中に行われます（すなわち、速度変化は電位子計または磁収縮センサによって測定されます）。測定後は圧力調整に変換されます。

通路はクォータ（クォータパス）または圧力によって起動できます。

いずれにしても、圧力起動通路が「切斷口」として金型充填圧力を制限し、バリ形成及び金型損傷を防止するために、圧力起動通路を採用しなければならない。

通路が形成されると、後続の保守プロセスは圧力によって調整される（型材も例外ではない）。

液圧機の圧力は主に液圧回路で測定され、金型のノズル中で行うことは少ないです。

射出成形には，プローブ點をキャビティにできるだけ近づける必要がある。

そのため、金型圧力測定はノズルで行うのが一番いいです。直接でなくても、油圧ラインで圧力測定ができます。

金型の圧力探知と違って、ノズル內探知は逆圧を調節することによって成形過程を制御することができます。

射出に近い圧力が実際に設定値に達し、材料射出成形に必要な時間內にこの圧力を維持すると、金型圧力探知が転換できる。

測定は直接に行うことができ、またプローブによって行うことができます。

金型內で直接探知するのはとても有効です。唯一の限界は成形品に痕跡を殘すことです。

間接探知はプローブ構造とギャップの影響を受けることが多い。例えば、公差過大會は材料のスラストをもたらし、プローブの精度が不足する。

注入口圧力検出はモード空洞圧力検出よりも有効性が低い。材料はまた一定の流路（または冷または熱）を通過しなければならないからである。

しかし、ノズル圧力の検出にはいくつかの利點があり、主に材料を検出すること、金型を改造する必要がないこと、成形品には何の痕跡も殘していません。

溶融圧力制御（できればキャビティ內で行う）によって，初期圧力においてフルモード過剰（その後にオリフィス形成）を引き起こすリスクを回避できる。

これにより、制御の有効性を高め、材料の焦げつきを防ぎ、ダイパ不足を防止し、サイクルタイムを短縮し、重複性を強化することができる。

生産はシステムの信頼性を確保し、使いやすいセンサーに技術的な問題があります。

反圧を均一に調整することが要求されるなら、流れに関する難易度は確かに高くないです。

ノズル圧力検出用のセンサーは以下の要求に適合していなければなりません。

▲成形過程を邪魔してはいけません。

▲高圧（2500巴）及び高溫（350-400℃）で