基于PLC控制的高光注射模溫機控制系統(tǒng)

注射生產(chǎn)中模具溫度對塑件質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。高光注射RHCM（Rapid Heat Cycle Molding）采用快速熱和快速冷卻的動態(tài)模溫控制技術(shù)，實現(xiàn)變模溫注射工藝，使制品達到無熔痕、高光潔度的質(zhì)量標準。由于能夠取消傳統(tǒng)噴涂工藝，減少環(huán)境污染，是一種前景廣闊的綠色注射工藝。該工藝與常規(guī)注射成型工藝的區(qū)別主要體現(xiàn)在模具型腔表面溫度的動態(tài)控制上，故該工藝不能采用普通的的模溫機，為縮短成型時間，滿足成型要求，研制高光注射溫控系統(tǒng)非常必要。

一、高光注射溫控系統(tǒng)的工作模式

傳統(tǒng)的注射加工，在整個注射成型周期中，冷卻液不停循環(huán)，保持較低的但相對穩(wěn)定的模面溫度溫度，較低維持較短的成型周期。然而，在注射成型中較低模具表面溫度會導(dǎo)致塑件產(chǎn)生熔接痕等外觀和內(nèi)在質(zhì)量上的諸多缺陷。

高光注射技術(shù)則采用一種動態(tài)模溫控制方式，根據(jù)各工藝階段的特點，隨時調(diào)整模具溫度。在注射之前，將模具型腔表面加熱至工藝要求的溫度值，一般來講應(yīng)當高于聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，然后注射。在熔體充模流動過程中，模具溫度始終保持在一個相對較高的水平上，隨后在保壓階段的后期或注塑機開始溶膠時，快速冷卻已定型的聚臺物熔體，閉模時又加熱模具，快速升溫。

如圖所示：

由于高光注射時需要較高的模具溫度，冷卻階段又要降到較低溫度，如果采用常規(guī)的模溫機，使模溫控制技術(shù)保持相對穩(wěn)定的模具表面溫度，勢必會延長成型周期，所以高光注射需要采用快速加熱和快速冷卻的變模溫技術(shù)即RHCM注射工藝。 目前RHCM注射工藝中加熱系統(tǒng)主要采用蒸汽加熱、水加熱、電加熱、感應(yīng)加熱和紅外線加熱等方式。而使高溫熱水加熱的RHCM溫控系統(tǒng)采用熱容比高的水作為加熱媒介，模具升溫快速，且使用循環(huán)系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)成本相對較低。

二、模具溫度控制系統(tǒng)工作方式

在注射成型過程中，根據(jù)變模溫注射工藝對模具溫度控制的要求，通過溫控設(shè)備控制系統(tǒng)控制相關(guān)管路閥門的啟閉，使模具內(nèi)部管道中的加熱/冷卻介質(zhì)交替變換，從而實現(xiàn)模具溫度的動態(tài)控制。采用這種溫度控制系統(tǒng)的RHCM注射工藝可分為以下4個工作階段：

（1）在注塑機控制合模過程中，模溫控制器控制相關(guān)設(shè)備向模具內(nèi)加熱冷卻水路管道中通入高溫熱水，快速加熱模具。

（2）模具溫度到達所要求的溫度后，停止向模具內(nèi)加熱，同時注塑機開始注射，注射工藝進入充模階段。在熔體充模過程中，利用高溫熱水保持模具溫度的恒定。

（3）當注射保壓完成后，模溫控制器控制相關(guān)設(shè)備向模具內(nèi)加熱冷卻水路管道中通入冷卻水，使模具快速降溫。

（4）當模具溫度降低到要求的溫度時，利用壓縮空氣將管道中殘留的冷卻水吹出，為下一個注射循環(huán)做好準備。完成上述過程后，注塑機控制開模，在頂出機構(gòu)的作用下取出塑件，從而完成一個塑件的生產(chǎn)循環(huán)。

三、高光注射模溫控制系統(tǒng)的原理

高光注射模溫控制系統(tǒng)主要有控制對象主要為水泵電機與電磁閥，根據(jù)工藝流程進行不同的動作。工作方式分為全自動模式和手動模式。全自動模式分為準備程序（熱水內(nèi)循環(huán)）、加熱模具程序、冷卻模具程序、模具水路中冷水吹除程序。按設(shè)計要求，各步序按照在工藝分別設(shè)定的時間依次循環(huán)進行。手動模式則可按需要單獨進行其中的步序，方便系統(tǒng)調(diào)試。

PLC有著運算速度高、指令豐富、功能強大、可靠性高、使用方便、編程靈活、抗干擾能力強等特點，觸摸屏是一種新型可編程控制終端，反應(yīng)速度快、節(jié)省空間，易于交流等特點適用于現(xiàn)場控制，因此在工藝參數(shù)較多又需要人機交互時，使用基于觸摸屏的PLC控制技術(shù)可提高整個生產(chǎn)的自動化控制水平、減輕勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。

為此提出應(yīng)用PLC和觸摸屏技術(shù)的高光注射模溫控制系統(tǒng)（RHCM），實現(xiàn)高光注射對溫度控制系統(tǒng)的要求，PLC還可對系統(tǒng)的水位、溫度、壓力進行閉環(huán)控制，出現(xiàn)故障時及時報警，實現(xiàn)對注射模溫度的動態(tài)、高效、穩(wěn)定控制。

在PLC觸摸屏屏上可分別設(shè)定加熱模具、冷卻模具和吹除冷水的時間以及熱水最高溫度，當按下預(yù)備后，高光注射模溫控制系統(tǒng)（RHCM）進行溫度、壓力檢測并運行相應(yīng)程序，然后通過自動和手動按鈕可分別進行兩種不同模式工作。

本文介紹了以高溫熱水為媒介的高光注射模溫控制系統(tǒng)（RHCM）的設(shè)計原理，通過于PLC和觸摸屏的聯(lián)合應(yīng)用，簡化了現(xiàn)場操作，提高了高光注射生產(chǎn)的自動化控制水平，減輕了勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。

本文出處：shinkawa-dc.com，如有轉(zhuǎn)載請務(wù)必注明!