Управление источником тепла в системе подачи расплава на термопластавтомате

Понимание систем нагрева на пути доставки расплава имеет решающее значение для создания надежного процесса и правильной диагностики проблем пресс-форм.

При литье под давлением управление энергией - тепловой энергией, а не электричеством - требует понимания того, как энергия прикладывается и удаляется, когда пластиковая гранула проходит через шнек и систему горячеканальной системы пресс-формы (в данном случае - систему подачи нагретого расплава). Без этих фундаментальных знаний пресс-форма может быть настроена на отказ во время первого пробного цикла формовщика. Чтобы избежать такого исхода, формовщик сначала должен понять нагреваемое тело и его контакт с окружающим миром (углубление для нагревателя), а затем основные компоненты традиционной системы нагрева: источник энергии (нагреватели), датчики температуры тела (термопары), системы питания и управления, контроллер горячеканального двигателя, кабели с термостойкими проводами и адаптеры.

Источником энергии является  нагреватель, который можно впаивать, зажимать или вдавливать в нужное положение на горячеканальной пресс-форме. Он нагревает сосуд (форсунку или систему горячеканального коллектора), содержащий пластик. Проблемы могут возникнуть из-за проблем с проводкой, радиатором и влажностью. Нагреватели могут быть подключены последовательно или параллельно, но параллельный метод является более распространенным. 

Горячеканальная система

Канавка для нагревателя является сконструированной точкой контакта, которая  используется, чтобы минимизировать потери энергии в горячей литниковой системе. Это происходит там, где нагретый спиральный или гибкий нагреватель контактирует с формой. При наличии зазоров или дефектов  в канавках не будет плотного контакта, система не сможет должным образом нагреться, в результате чего питание будет включаться и выключается чаще, чем планировалось. В результате система изо всех сил будет пытаться достичь заданной температуры, что может повлиять на производительность и вызвать дефекты деталей.

Проблемы с местом установки нагревателей также может препятствовать получению термопарой, устройством измерения температуры, сигнала о том, что сопло или коллектор достигли заданной температуры для системы. Это может вызвать перерасход и, в конечном итоге, разрушить пластик в системе доставки расплава. Еще одна проблема с термопарой - это перекрестная разводка термопары и нагревателя в стволе. Это может привести к ситуации, когда один нагреватель управляет другим нагревателем, что приведет к незапланированным превышениям или недогрузкам температуры.

Термопары требуют правильного расположения и электропроводки. Когда конкретный тип термопары подключается к кабелю или адаптеру из разнородного материала, температура может быть считана в неправильном месте. Это чрезвычайно сложно определить, если оператор не имеет опыта работы с этими устройствами. 

Гибкие ТЭНы для пресс-форм

Когда внутри нагревателя присутствует влага и подается полная мощность, влага достигает точки кипения (расширяясь со скоростью, большей, чем может выдержать оболочка нагревателя). Это может привести к поломке нагревательного элемента, что обычно называется выходом из строя или перегоранием нагревателя. 

Чтобы определить подходящую рабочую температуру для системы литья под давлением, формовщик использует расчет ватт-массы на основе кубических единиц нагреваемого тела, схемы нагревателя (включая площадь поверхности, соприкасающуюся с корпусом), мощности нагревателя, размещения термопары и т. д. Если не рассчитать все параметры должным образом в начале проекта, нагреваемое тело никогда не достигнет правильной рабочей температуры.

Системы питания и управления используют сигнал термопары для управления выходной мощностью и циклом. Это очень важно для поддержания запланированной температуры пластика в системе доставки расплава. Современные формовочные машины используют интерфейс человек-машина (HMI) для установки, отслеживания и устранения проблем, связанных с температурой. Также имеется ряд контроллеров горячеканальных систем, не зависящих от пресса. Это может быть привлекательным вариантом, поскольку отдельный контроллер можно обновлять чаще, оставаясь более экономичным, и его можно перемещать от одного оборудования к другому. Сегодня все больше формовщиков ожидают, что производитель форм протестирует и задокументирует работу горячеканальной системы коллектора перед отгрузкой формы.

Спиральные нагреватели для горячеканальных систем

Современный контроллер горячеканальной системы с возможностью точной и быстрой диагностики первопричины - это реальное повышение эффективности для формовщика или изготовителя форм, который пытается диагностировать проблемы термопары, нагревателя, кабеля или адаптера. Например, результаты испытаний могут дать изготовителю пресс-форм возможность исправить проблему коллектора перед доставкой, предотвращая потерю образца. Распространенные проблемы, такие как защемление проводов и проблемы с радиатором, также могут быть обнаружены с помощью контроллера горячего канала и решены быстро.

Кабели и адаптеры подключают источник питания к нагревателю, а термопару к системе управления. Кабели должны быть безопасными, без порезов или зажатых проводов, а соединительные штыри не должны быть согнуты или сдвинуты назад и должны быть правильно вставлены в вилку. Если необходимы переходники, следует использовать совместимые материалы проводов. 

Источники питания также являются важным фактором. Все трансформаторы должны быть правильно подключены и заземлены, а кабели должны быть рассчитаны на соответствующую нагрузку в амперах. Также следует учитывать типы разъемов питания и термопар. Один из распространенных типов штекеров,  включает в себя контакты питания (или термопар), которые защелкиваются на месте. Это может быть источником проблем с течением времени или при неправильном использовании, поскольку эти штыревые разъемы могут вытолкнуться из разъема, что приведет к разрыву термопары или цепи нагревателя, что может привести к потере или непостоянству соединения и снижению производительности системы. Всегда выбирайте качественные термостойкие разъемы для нагревателей и термопарные разъемы для датчиков.

Термостойкие разъемы для нагревателей и термопарные разъемы

Проблемы с системами подачи нагретого расплава часто неправильно понимаются и диагностируются. Основная информация, представленная здесь, предназначена для решения большинства проблем, связанных с нагревом, возникающих в процессе формования.

Для получения дополнительной информации об основах системы нагрева пресс-форм обращайтесь к нашим специалистам Элемаг или читайте больше в наших статьях.