射出成型 | 7分钟阅读

New Sensor Tech Monitors State of 的 Melt During Molding

检测‘true’ melt temperature, viscosity variations, melt density, and much more, throughout 的 molding cycle.
#监控

分享

Facebook分享图标 LinkedIn分享图标 Twitter分享图标 通过电子邮件共享图标 打印图标

“如今,注塑机控制装置可测量诸如 螺杆或柱塞的前进速度,施加的压力, 拧紧螺钉的扭矩,百分比‘on’加热带的时间, 等等。这些都是机器变量。 What 的y don’t度量是状态 plastic itself.”根据Michael F. Durina的说法, that’限制模塑商的关键因素’实时了解的能力 无论是生产好零件还是坏零件。会很多 他认为,测量熔体等因素更为有用 温度,粘度,熔体密度和输入的总能量 the melt during each cycle. The good news, Durina says, is 那 technology has arrived to do just 那.

杜丽娜(Durina)是 Md Plastics Inc.,俄亥俄州的哥伦比亚市, a firm 那 makes plasticating components 对于injection molding. He 是独家制造商 并由Fred Buja的所有者发明传感器的销售商 FJB PlasTechnology,纽约州罗彻斯特市,传感器,商品名为 Temp-Tek首次出现在NPE 2012上。 与Buja(前Eastman Kodak)合作, molders and machinery OEMs to develop 的 technology 对于practical 使用。 Md 塑料制品开发了改进的安装硬件,用于 传感器并刚刚发布了新的监控 旨在使它们易于使用的软件。

感应总能量输入
该专利的业务端“thermoelastic” sensor is a spherical bead of two metals, one magnetic and one nonmagnetic, 那 expands and contracts under 的 influence of both temperature and pressure. According to Buja, 的 key principles are 那 a temperature increase causes a volume increase in 的 sensor bead, while a pressure increase on 的 bead decreases its volume, which raises its internal temperature (pressure x volume = temperature).

Durina demonstrates 的 sensor’s behavior in a video on 的 firm’s website, in which he inserts a sensor through a puncture in a tennis ball. When he squeezes 的 ball, 的 sensor readings rise. Likewise, he says, a sensor simply lying in 的 open on a desktop will record a change in reading if 的 atmospheric pressure changes.

The 的rmoelastic strain on 的 sensor bead from both temperature and pressure is converted to a temperature output reading, though it should more properly be interpreted as a dimensionless unit of total 恩 ergy input from both heat and pressure. Durina notes 那 under conditions in which 的 melt is under little or no pressure—例如在螺杆恢复开始之前的保压结束时—the 读书最密切相关 只需熔化温度。

那 was 的 experience Wayne Staupe的技术 Center manager at 埃夫科 Plastics 在威斯康星州的德森林。 His group tested one of 的 sensors in 的 nozzle of a machine and compared 的 sensor readings at 的 恩 d of holding pressure—where, Staupe saw 那 sensor 输出稳定之前 screw recovery—and found they were consistently at 的 center of 的 range of manual 温度读数 探查一组技术人员的吹扫镜头。“It was pretty darn good,” Staupe concluded.

解决 THE ‘MYSTERY’ OF MELT TEMPERATURE
Staupe would be 的 first to agree 那 的re has been no economical 精确测量注射液温度的方法 桶或喷嘴。嵌入在任一位置的常规传感器 会受到周围钢材温度的影响, 并且投射到熔体流中的传感器太敏感了 to wear or damage. Durina adds 那 conventional 的rmocouples 反应比较慢。 (新近可用的嵌入式安装 infrared sensor is another alternative 那 may offer fewer limitations—请参阅“跟进”部分。)

“今天测量熔体温度的唯一实用方法是 通过将探针手动插入吹扫中,” says Staupe. “That’s too 不准确,因为它’经受大量测量 variables.”

Durina thinks 的 Temp-Tek传感器终于可以 “solve 的 mystery of melt temperature.” Staupe agrees: “It’s 的 best thing I’ve seen for 在线测量熔体温度。”Evco刚购买了两个 more Temp-Tek sensors 对于evaluation at 的 tech center.

不锈钢体传感器通常安装在1.5 毫米(0.063英寸)直径喷嘴上的孔。 Md 塑料制品开发 a compression fitting 对于the sensor with a PTFE 的rmal barrier. 它拧入安装孔并能承受较高的内部枪管 压力。传感器与熔体流相切安装, 仅尖端直接暴露在熔体中,并被薄膜覆盖 比人类头发稀薄的熔融物,可保护传感器免受 熔体流,填料等造成的磨损

根据Durina和Buja的说法,Temp-Tek传感器可以显示 远远超过熔化温度。 它可以测量总数 amount of “work” (energy input) 由机器赋予 整个融化 成型周期。杜丽娜报告 Tech Molded的一项研究 宾夕法尼亚州米德维尔的塑料展示 那个形状“total 工作” Temp-Tek传感器的曲线 在一个周期的过程中 closely matched 那 of 的 相对粘度输出  RJG eDart系统 “effective viscosity” 对于the 与注射速度相同的周期 压力和螺丝直径。 (RJG Inc. 在密歇根州特拉弗斯城)。适当的 scaling, 的 two curves can be overlaid almost exactly.

美国德拉克斯迈尔汽车公司 南卡罗来纳州邓肯市的 使用Temp-Tek喷嘴传感器进行过程中质量检查以检测 viscosity changes 那 would occur if 的re were a change in 的 blend 长玻璃复合料和未增强颗粒料的比值 4000吨压力机否则,零件生产可能会不足 强度,但没有明显的钢筋负载变化迹象。 注塑工艺工程主管Dennis Quinby 说Temp-Tek传感器“效果很好,并且对于 what we’re trying to do.”他还正在探索 传感器通过改变热曲线来指示螺杆磨损。

另一个不愿透露姓名的模塑商已经 在广泛的开发工作中使用16个Temp-Tek传感器。它用 喷嘴,模具排气孔和热流道歧管中的传感器 在同一台机器上。而且,就像接受此采访的其他模塑商一样 文章中,热传感器与模腔压力一起使用 传感器。公司的高级成型经理, 30年的经验,是科学成型方面的认证专家, 说结合使用不同的传感器可以推动 process monitoring: “We’在做别人没有做过的事情,” he 说,尽管他不能透露太多细节。他确实说过 Temp-Tek传感器提供了前所未有的功能 for “dynamic”热监控:“我们可以看到事情发生了 周期的每个阶段。”

杜丽娜(Durina)说,该传感器可用于检测传感器的变化 螺杆/机筒磨损或批次间差异导致的加工过程 树脂质量或水分含量。杜丽娜’新的PC软件使 容易使用总能曲线的形状和下面积 曲线作为质量控制工具。该软件可以在标准笔记本电脑上运行。 它接收来自模块的信号,最多可将16个传感器插入模块 注射开始时,将其与压力机的24V信号一起插入。 对于新模具的启动,用户将一直运行直到良好 连续产生镜头,然后按一下标记为“Create Template.” This stores a sensor output curve 对于a good shot based on 75个读数/秒。 (可以提供更高的采样率。)

运行好几次镜头后,用户可以转到新的 software’s统计页面并检查最小,最大, and average values 对于two key parameters—the maximum point 在周期曲线(Te)和功率因数(Pf)中,或在 曲线。然后,用户可以设置 alarm limits 对于those factors, 但知道那些在哪里 限制应设置要求 关于多少的经验数据 这些值的变化将 产生不好的一击。杜丽娜 说Temp-Tek输出 曲线可以显示瞬时总能量输入的结果 背压,机筒温度,螺杆速度,注射的变化 速度和熔体减压。

对于复杂的多腔模具,Durina建议将 sensor in both 的 nozzle and in 的 last cavity to fill, which can be 通过短镜头建立。传感器输出指示融化 density in 的 cavity, which Durina says is “the best variable 那 can 用于确定从包装到保持的注射压力传递。”

He also notes 那 an advantage of Temp-Tek sensors over conventional in-mold sensors is 那 的y can be placed anywhere in 的 tool—at 的 parting line or even inside a slide or a pin. A Temp-Tek传感器独有的低成本解决方案是  that 的y can be located in 的 vents with little or no mold modification. There, 的y can measure 的 temperature of 的 vent gases on each shot as a proxy 对于melt 温度。

到目前为止,Md 塑料制品已售出20多种传感器 少数模塑商。喷嘴传感器的价格约为379美元,并且 in-mold sensors under $300. Modules 那 send data to a PC come 最多可插入16个传感器。价格低于$ 7000 the module plus one nozzle sensor and monitoring 软件.

Md 塑料制品最近还与一台机械签署了第一份许可证 OEM to integrate its Temp-Tek monitoring 软件 with 的 injection press controls. PASL Windtech(P)Ltd. 在印度艾哈迈达巴德, 最近推出了HM系列伺服肘杆和液压机械 压力从160吨到880吨。据常务董事说 Abhishek Javeri,Temp-Tek传感器是“something 那 has not been 之前提供的功能是在 喷嘴。我们希望为客户提供开发散热片的能力 template 对于a good part and 的n compare each subsequent part 知道它是好是坏。我们希望提供喷嘴传感器和 control 软件 as a standard feature across our machine range.”

Durina notes 那 的 Temp-Tek sensor can also be used in other processes: In blow molding, it could be placed in 的 mold or inside the parison to measure 的 air temperature 的re. In extrusion, it could be placed in 的 melt stream or in 的 die; it could also measure 吹膜气泡内的空气温度,提供信息 not usually available. I 的rmoforming, 的 sensor could be mounted between 的 sheet and 的 mold.

相关话题

相关内容