擠出與注塑成型控制技術
在塑料成型裝備中，擠出與注塑兩種成型設備的使用最為廣泛。隨著人們對塑料制品種類和質量的要求日益提高，深入研究塑料成型裝備及其相關控制技術，從而克服制品中的缺陷，提高制品質量，對于塑料成型技術的提高具有重要意義。下面我們來解析擠出與注塑成型控制技術。
1、擠出成型對控制系統(tǒng)的需求
(1)節(jié)能。在擠出成型過程中，能量的耗費大部分用于熔融樹脂和驅動電動機。熱能包括螺桿旋轉產生的摩擦熱和機筒加熱器的熱能兩部分。隨著能源供應的日趨緊張，研究開發(fā)具有高效節(jié)能的擠出成型設備顯得十分必要。
(2)穩(wěn)定性。擠出成型工藝的穩(wěn)定性包括制品的質量穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性。對于片、膜及管等形狀簡單制品的尺寸測量，可通過性能優(yōu)良的傳感器和計算機直接進行測控。而對于形狀復雜的異型材制品，由于直接測定尺寸十分困難，因此必須要求生產過程本身保持穩(wěn)定。為此，研究開發(fā)擠出成型設備所用的高精度和高穩(wěn)定性控制系統(tǒng)十分必要。
2、精密擠出成型控制系統(tǒng)的設計
擠出控制系統(tǒng)需要對整個擠出過程的工藝參數，如熔體壓力及溫度、各段機身溫度、主螺桿和喂料螺桿轉速、喂料量、各種原料的配比以及電機的電流電壓等參數進行在線檢測，并采用閉環(huán)控制技術。
擠出控制系統(tǒng)的設計包括：主控制器的選型、接口電路設計、驅動與放大電路設計、人機界面設計(HMI)以及控制算法軟件設計等。根據精密擠出成型控制要求與特點，主控制器可選用B&R(貝加萊)PCC2003可編程計算機控制系統(tǒng)。可編程計算機控制器集成了可編程邏輯控制器的標準功能和工業(yè)計算機的分時多任務操作系統(tǒng)功能，能方便地處理開關量﹑模擬量及進行回路調節(jié)。其硬件具有獨特新穎的插拔式結構，可使系統(tǒng)得到靈活多樣的擴展和組態(tài)。軟件也具備模塊結構，系統(tǒng)擴容只需在原有基礎上疊加應用軟件模塊，同時具有高級語言編程功能，并可以根據需要采用多種語言混合編程。
3、注塑機節(jié)能控制技術
進入21世紀以來，隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，注塑加工商對注塑機的節(jié)能與環(huán)保的要求日趨提高，使得注塑機節(jié)能控制技術受到普遍的重視，圍繞節(jié)能控制技術的研究也因此有了較快的發(fā)展。可以說，節(jié)能化已成為當前注塑機發(fā)展的一個重要方向。
(1)比例變量泵系統(tǒng)。采用閥泵結合的負載敏感控制原理，盡管可消除應用定量泵與三通壓力流量比例閥造成的所有與流量有關的能量損失，但因比例節(jié)流閥存在固定的工作壓差，導致仍存在較大的節(jié)流損失，特別是在高速階段，這一損失更加顯著。
為了解決這一問題，需要采用壓力、流量直接閉環(huán)控制的高響應變量泵作為動力源，使常規(guī)的節(jié)流調速系統(tǒng)轉變?yōu)楸壤兞空{速系統(tǒng)，從而實現(xiàn)注塑機液壓系統(tǒng)由閥控向泵控的轉變。
比例變量泵系統(tǒng)簡化的回路原理如圖4所示。這一系統(tǒng)改變了常規(guī)的比例控制方法，由定量泵PQ比例閥系統(tǒng)轉變?yōu)楸壤兞勘孟到y(tǒng)，其核心的控制元件采用了兼具比例壓力、比例流量和負載壓力反饋等多種復合控制功能的負載敏感型比例變量柱塞泵。
結語，我國塑料機械工業(yè)經過20多年的發(fā)展取得了長足的進步，大大小小的塑料機械制造企業(yè)已達數千家。一些國內塑料機械企業(yè)抓住了近年來的大好時機，實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，不僅占據了國內的較大市場份額，而且還有相當數量的產品出口到國外。
