如何使加工过程在不同设备上得到完美再现

文/Injection Molding Solutions公司 John Bozzelli

在注塑成型过程中，如果要将一副模具从一台设备转移到另一台设备上，并实现生产过程的再现，必须要区分机器参数和塑料参数。

在注塑成型中，将一个加工过程从一台设备复制到另一台设备上是一个比较繁琐的工作。因为一个加工过程涉及数百个变量，要对其中的每一个都进行处理是一项极具挑战性的工作。本文的目的并不是将这些变量一一列举出来，而是制定一项策略，成功地将过程从一台设备转移到另一台设备上。这个策略是什么呢？

概括而言，就是正确区分“塑料”参数与“设备”参数，并且只复制“塑料”参数/条件。不过，大部分的设置表和操作人员都在追寻、记录设备参数，而并非塑料参数。二者有何区别?简单来说，设备参数是你要机器做什么，而塑料参数是设备实际上对塑料做了什么。

当需要将一副模具从一台设备移动到另一台设备上时，复制塑料参数是非常重要的。为此，可以建立一张通用设置表，并为每副模具制定一张设置表，而不是针对每台设备。设置表中记录重要的塑料参数，这样就可以在任何其他的设备上复制它们，从而在不同的设备上生产出相同的部件。为了便于更好地理解，本文将对注射速度和充模时间这两个参数进行区分，它们对于所有的注塑成型工艺来说都很常见，而它们中恰好一个是机器参数，另一个是塑料参数。

黏度曲线的信息如下：熔体黏度随剪切速率的变化而变化。如果改变充模时间，就改变了树脂的黏度，如果改变黏度，就改变了填充部件的流动模式，这反过来又改变了部件

让我们从图中的黏度曲线开始。它所提供的数据可以使成型商相信，如果改变了充模时间，就改变了树脂的黏度，如果改变了黏度，就改变了填充部件的流动模式，这会反过来改变部件。

如果想在不同的注射循环中、不同的季节里以及不同的设备上，获得相同的部件，那你必须复制第一阶段的充模时间，而并非注射速度的设定值。二者是有区别的。这里需要明确的一点是，充模时间是指注射螺杆从注射量和释压（如果有的话）的起始位置，到从第一阶段转移到第二阶段（或充模至保压）的螺杆截止位置，所运行的实际时间，也被称为“V到P”。第一阶段应该是一个连续且轻微的欠注射，这里的欠注射指的是体积而非重量。

充模时间和速度之间的差异是：充模时间是针对每次注射而测量到的一个值。但速度是操作人员输入到设备中的一个设定值。每次安装模具时，都可以输入相同的速度，但这不能保证能获得相同的充模时间。通常，设备会以in./s、mm/s，或in.3/s、mm3/s为单位被输入速度设定值，然后将其转换成某种电子信号来控制流量阀或驱动电动机，从而以一定的速度推动螺杆。但是，由于电气以及机械特性方面的原因，如电压可能会有所不同、阀门磨损或油温不同等，使得即便在控制器上输入的速度设定值相同，也不一定能保证第一阶段的充模时间相同。速度是一个机器参数，但充模时间是一个实际测量的数字。因此，无论操作人员输入的注射速度是多少，都必须重现充模时间这个塑料参数。

要完全无误地记录这个参数，需要实际的充模时间，一张关于第一阶段的部件的图（进行一次实际的欠注射更佳），以及针对这个充模时间而获得的部件重量。所有这些都是测量结果，而并非设定值。这些对操作人员来说是比较容易复制的。然后，通过调整注射量、截止位置和速度，来复制第一阶段欠注射部件的外观、重量和充模时间。

有些人可能认为他们“校准”了自己的设备，所以采用相同的设定值就能完美地复制生产。但是许多校准是基于电压的，而并非每分钟的油流量、实际或最终的速度等。总之，要在不同的设备上重现加工过程，要复制塑料参数/条件，如充模时间、实际的塑料压力（不是液压）、流动路径、温度、循环时间、冷却、第一阶段到第二阶段的转换率以及所有其他与部件相关的重要参数。