사출 성형 생산의 효율성을 향상시키는 방법은 무엇입니까?

사출 성형 공정은 점점 더 높아지는 표면 품질 및 성형 정확도에 대한 요구 사항을 충족해야 합니다. 공작물은 장력, 변형, 높은 성형 정확도 및 매끄러운 표면이 필요합니다. 사출 성형 공정의 혁신은 주로 자동차 제조 산업과 소비재 산업에서 촉진됩니다. 예를 들어 헤드라이트 하우징이나 평판 TV와 같은 제품은 표면이 매우 깨끗해야 합니다. 표면 품질 및 성형 정확도 외에도 사출 성형 공정의 효율성도 매우 중요합니다. 사출 성형 공정에서 공작물의 냉각 시간은 생산 시간의 70%를 차지합니다. 냉각 공정을 가속화하면 생산 효율성을 높일 수 있습니다.
매끄러운 표면, 짧은 사출 성형 주기 및 높은 성형 정확도라는 세 가지 요구 사항에는 특수 정밀 사출 금형 냉각 기술이 필요하며 그 중 하나는 최근 널리 사용되는 가변 온도 제어 기술입니다.
가변 온도 제어 기술
가변 온도 제어: 즉, 금형 온도가 일정하지 않고 사출 성형 공정 중에 지정된 온도 곡선에 따라 제어됩니다. 사출 성형 중 금형의 온도는 사출 성형 재료의 유리 전이 온도보다 10-30℃ 더 높습니다. 사출 후 금형 온도는 탈형 온도로 급격히 낮아집니다. 이 기술을 사용하면 플로우 마크, 변형 및 매우 매끄러운 표면이 없는 플라스틱 공작물을 생산할 수 있습니다. 가변 온도 제어에 사용할 수 있는 많은 기술이 있습니다.
급속 금형 가열 방법에는 다음이 포함됩니다.
·유도 가열
·적외선 가열
·전기난방
· 온수 난방
이러한 모든 기술은 냉매를 사용하여 금형을 탈형 온도로 빠르게 냉각시킵니다.
사이클 타임을 단축하기 위해서는 고성능 세라믹 발열체를 사용하는 CPH 기술[1]에 기반한 가열 방식 또는 증기 가열 방식이 가장 효과적인 방식임이 입증되었습니다.
이 동적 프로세스를 구현하려면 온도 제어 채널이 모델의 윤곽에 가까워야 빠른 가열 및 냉각이 가능합니다. 또한 공작물의 서로 다른 영역은 벽 두께가 다르기 때문에 서로 다른 열전도를 갖는다는 점을 고려해야 합니다. 금형을 통해 흐르는 냉각 채널이 많고 캐비티에 가까울수록 냉각 공정의 정밀도를 제어하고 조정할 수 있습니다. 전제 조건으로 각 냉각 채널에는 자체 온도 제어가 필요합니다.
6개의 밸브로 구성된 새로운 모듈식 밸브 그룹(사진 참조)이 온수 및 냉수의 온도 제어 기능이 있는 사출 금형에 제공됩니다. 밸브 그룹은 온수 및 냉수 온도 제어 장치를 통합하여 사출 금형의 가변 온도 제어 열 사이클 시스템에 편리하게 사용할 수 있습니다. 공압식 파일럿 제어 모듈은 6개의 공압식 밸브를 제어하여 분사 주기에 따라 고온과 저온 사이를 전환합니다. 이 구성의 장점은 매우 컴팩트하고 온도 제어 모듈을 옵션으로 통합할 수 있다는 것입니다.
모듈식 8611 eCONTROL 범용 컨트롤러 및 Buerkert 지원 기기
니어 챔버 온도 제어
가변 온도 제어와 짧은 주기 시간 요구 사항 사이에는 약간의 모순이 있으며, 이는 새로운 금형 기술(예: "분할된 온도 제어" [2] 또는 Lasercussing [3])으로 해결할 수 있습니다. 이러한 기술을 사용하면 냉각 채널이 금형 캐비티에 매우 가까워져 채널의 3차원 구조가 금형에서 실현되어 이상적인 냉각 채널 구성을 얻을 수 있습니다.
사출 성형 공정에서는 정확한 온도 제어가 필요합니다. 제어 대상은 금형 챔버 내벽의 평균 온도입니다. 온도 제어는 챔버에 가까운 금형에서 수행하거나 리턴 파이프의 냉매 온도를 측정하여 수행할 수 있습니다. 금형 벽 온도는 올바른 온도 제어 지점의 가장 중요한 측정 표준에 반복적으로 도달할 수 있습니다. 맞춤형 시스템에 통합 가능한 초소형 임펠러 센서를 이용하여 냉각수 유량을 측정하고, 실시간 유량 측정값을 제어기로 전송하여 각 채널의 냉매 유량을 제어하고, 이를 통해 편차를 신속하게 보정 혁신적인 비례 제어 밸브 기술, 필요에 따른 이러한 종류의 온도 제어는 표면 품질을 크게 향상시키고 사이클 시간을 크게 단축시킵니다.
혁신적인 밸브 기술
새로 개발된 비례 솔레노이드 밸브는 다중 루프 병렬 작동이 있는 유량 제어 회로를 실현할 수 있습니다. 이 새로운 비례 솔레노이드 밸브의 장점은 스틱 슬립 효과를 방지하기 위해 전자석 코어가 마찰 없이 작동하도록 특수한 형태의 스프링을 사용하여 뛰어난 성능을 발휘한다는 것입니다. 높은 응답 감도(0.1퍼센트 최종 값의), 최소 역 오류 및 우수한 제어 성능. 새로운 비례 솔레노이드 밸브의 범위 비율은 1:100이므로 작은 유량 편차도 매우 정확한 밸브 보정 동작으로 제어할 수 있습니다.
터빈 유량 센서, 바닥판 장착 또는 별도 설치, 최대 작동 온도 160˚C
마이크로 포지셔너가 있는 공정 제어 밸브의 직경은 4mm – 15mm입니다.
공작물의 냉각 공정을 측정하는 데 사용되는 결정적인 매개변수는 반환 수온과 물의 흐름이며, 이는 절대적으로 신뢰할 수 있고 정확한 방식으로 공작물과 금형의 냉각을 제어하는 ​​데 도움이 됩니다. B ürtert Company의 엔지니어인 Dr. Egon H ü fner는 "각 냉각 채널의 리턴 물 흐름을 측정해야 합니다. 각 채널에는 밸브와 센서가 있어야 합니다."라고 말했습니다. 냉각 과정에서 흡수된 열량을 측정하기 위해서는 입구와 출구의 온도도 측정해야 합니다. 흐름 변화를 감지하는 가장 진보된 흐름 센서의 응답 시간은 100 – 300밀리초이며 조절 밸브는 0.3 – 0.5초 안에 흐름 조절을 완료할 수 있습니다. 터빈 유량 센서는 작은 크기와 매우 빠른 응답 시간으로 인해 공칭 직경이 6mm 이상인 파이프에 특히 적합합니다.
액추에이터 디자인
밸브는 유량과 냉각수 오염 정도에 따라 선택해야 합니다. H ü fner 박사는 "유량이 많고 더러운 액체의 경우 직동식 밸브를 권장합니다. 최대 온도가 200도인 액체의 경우 공압식 온-오프 밸브 또는 조절 밸브를 선택할 수 있습니다."라고 말했습니다. 흡수된 열에 따라 밸브의 열림 시간을 제어하면 사출 성형 공정의 냉각 단계에서 온-오프 온도 제어 방법을 사용할 수 있습니다.
예를 들어 유량이 적고 매우 깨끗한 냉각수의 경우 중앙 수처리 장치가 있으며 수온은 120도 미만입니다. 서보 보조 솔레노이드 밸브는 이상적인 선택입니다. 이 밸브는 작은 파일럿 구멍을 가지고 있지만 밸브의 공칭 직경은 20mm에 달할 수 있습니다. 차세대 B ürrkert 온-오프 밸브는 다이어프램의 파일럿 구멍을 제거하여 오염된 냉각수에 민감하지 않습니다.
다양한 공작물에 따라 다채널 온도 제어에는 다소의 냉각 회로가 포함됩니다. 직동식 또는 서보 보조식 비례 솔레노이드 밸브는 분명한 이점이 있으며 개방도를 0-100퍼센트 범위 내의 모든 위치로 신속하게 조정할 수 있습니다. 이 동적 조절 밸브 기술을 사용하면 공작물에 맞게 미리 프로그래밍된 흐름 곡선에 따라 흐름 제어를 수행할 수 있습니다.
공압 밸브는 최소 직경이 4mm인 고온, 고압 및 대유량 조건에 이상적인 선택입니다.
밸브 개도를 제어하기 위해서는 보조 전자 제어 장치가 필요합니다. 비례 솔레노이드 밸브의 열림은 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 의해 제어되고 일반 프로그램 제어 밸브의 열림은 포지셔너에 의해 제어됩니다. 포지셔너는 프로세스 밸브의 밸브 위치를 특정 개방으로 제어할 수 있는 밸브 위치 제어 시스템을 통합합니다.
분산 온도 제어
일반 유량 제어 시스템에는 유량 센서(터빈 또는 초음파), 비례 밸브 및 캐스케이드 온도 제어 기능이 있는 유량 컨트롤러가 포함되며 다양한 밸브와 일치할 수 있습니다. 흐름 컨트롤러는 시스템에서 결정적인 역할을 합니다. 온도, 압력 또는 흐름과 같은 다양한 센서 신호를 처리할 수 있어야 하며 공압 및 전자 제어 시스템도 처리할 수 있어야 합니다. B ürkert의 새로운 일반 컨트롤러 eCONTROL에는 이러한 모든 기능이 있으며 가장 중요한 기능은 다음과 같습니다.
- 온도 조절
-압력 제어
- 흐름 제어
- 제어 가능한 on-off 솔레노이드 밸브, 비례 솔레노이드 밸브, 프로그램 제어 밸브 및 전기 조절 밸브
-입력은 표준 센서 신호(4-20mA 표준 신호, 주파수, PT100)
-4-20 mA 신호를 사용하여 중앙 제어 장치와 통신하여 설정 값 및 프로세스 값 피드백 제공
- 선택한 용도(유량, 온도 또는 압력제어)에 따라 설정이 편리하며,
- 대부분의 B ürkert 밸브 및 센서의 매개변수가 저장됩니다.
ECONTROL은 판넬형으로도 공급이 가능하며 장착홀 사이즈는 1/16 DIN으로 기존 컨트롤 캐비닛에 설치가 가능합니다.
다중 채널 냉각 모듈: 유량 센서, 온도 센서 및 비례 솔레노이드 밸브 포함
비례 솔레노이드 밸브: 직경 0.05mm – 20mm
밸브 그룹은 유휴(V2 및 V5 열림), 가열(V1, V3 및 V5 열림) 또는 냉각(V2, V4 및 V6 열림)의 세 가지 상태에서 작동할 수 있습니다.
6개의 밸브가 있는 가변 온도 제어 모듈
분산 제어에는 특히 다음과 같은 이점이 있습니다.
·센서, 밸브 및 조절 컨트롤러의 완벽한 조합
·완벽한 기계 제어 시스템은 작업에 집중할 수 있습니다.
·설비 개조 및 개조에 편리합니다. 간단한 최적화 조치를 취하는 것만으로도 냉각 주기를 크게 단축하고 공작물의 품질을 크게 최적화할 수 있습니다.