注塑模具百科|注塑成型技術(shù)實現(xiàn)塑膠制品光學透明件的批量生產(chǎn)：過程控制-注射成型技術(shù)使高質(zhì)量的光學部件能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)。

PvT優(yōu)化工藝控制可進一步提高每個部件的光學效率。

　　在光學應用中，透明塑料逐漸取代了玻璃的支配力。

塑料的優(yōu)點是設計自由度大，可用于集成功能零部件，并且易于成型。

在生產(chǎn)高質(zhì)量塑料光學零件的過程中，注射成型與注射成型相比具有一些優(yōu)點。

注射成型可分為多種類型，例如擴展壓縮成型或現(xiàn)有注射壓縮成型。

本文主要探討傳統(tǒng)注射成型嗎？嗯？壓縮成型技術(shù)。

注射成型技術(shù)與注射成型技術(shù)相比，在注射階段的早期使用壓縮間隙開口。

熔體通過模具在型腔中的夾緊運動建模。

注射成型過程中的模具運動通常分為兩個階段。

第一步是啟動速度控制動作。

如果滿足特定型腔壓力等平移標準，則第二步開始，夾具力在此步驟中控制。

　　注射壓縮成型技術(shù)的優(yōu)點是注射壓力低、夾具壓力均勻、部件內(nèi)部應力低。

其缺點是機械控制和過程控制，模具技術(shù)更加復雜。

　　　PvT優(yōu)化過程控制同步　　此外，模具和機械技術(shù)以及注射成型過程中的工藝控制也會顯著影響部件的質(zhì)量，在零件的制造過程中，光學質(zhì)量受型腔壓力和熔體溫度的影響。

上述pvT優(yōu)化從這里開始。

導出參數(shù)的最佳配置。

為了確保復制良好，流程控制必須基于流程參數(shù)。

　　PvT優(yōu)化的目的是通過在注射完成后最小化部件中的材料行為來改善部件特性。

注塑技術(shù)pvT優(yōu)化原則如圖1所示。

在理想的pvT優(yōu)化過程中，首先使用直接壓縮執(zhí)行等溫注射成型，直到達到基本容量(A-C)。

在冷卻階段，成本量盡可能保持不變。

成本是恒定的，溫度下降時壓力會下降，因此零件能夠平滑地承受外部壓力。

　　　要達到這種壓力，機器(尤其是模具)必須是超尺寸。

如果壓力有限，并且在注射(B-D)完成后引入了額外的等壓階段，則可以經(jīng)濟實惠地實施pvT優(yōu)化過程。

熔體進入模具后開始冷卻，因此等溫注入在實際過程中不能實現(xiàn)。

可能的配置如圖1中的A-B線所示。

　　確定費用　　要控制成本量，必須首先根據(jù)部件溫度、模具中的壓力和冷卻速度確定當前型腔中的成本量。

腔內(nèi)壓力可由壓電壓力傳感器測量。

　　為了獲得特定的冷卻速度，可以根據(jù)施密特“7系數(shù)”原則估算成本。

此模型包含三個方程式。

方程式1描述熔膠區(qū)域的成本量，方程式2可用于計算實體區(qū)域的成本量。

方程式3用于確定過渡溫度。

　　　　計數(shù)鍵使用pvT設備表示通過實驗室測試確定的材料特性。

溫度t表示組合中心的熔膠溫度。

這個溫度可以通過冷卻計算來確定。

方程式4是透過傅里葉導熱系數(shù)方程式，假設厚度s可無限延伸，以及足夠的冷卻時間來導出的。

　　溫度TW和TM表示注射前的模具壁溫度和熔體溫度。

有效導熱系數(shù)αeff由方程5確定。

　　型腔壓力控制　　為了進行PvT優(yōu)化控制，型腔壓力主要由確定的成本量控制，因此型腔壓力可以在第一階段(B-D)保持一定的高壓，并達到第二階段(D-E)中指定的目標成本量。

　　為此，總部設在奧地利斯堡的恩格爾有限公司為電肘注射成型機配備了增強的控制系統(tǒng)。

圖2是控制系統(tǒng)圖。

首先，母模仁溫度衍生自根據(jù)冷卻方程式測量的模具溫度和熔膠溫度。

測量的空心壓力可用于確定pvT圖中的當前工作點。

后續(xù)過程決策還必須考慮控制系統(tǒng)的pvT優(yōu)化。

因此，控制系統(tǒng)的控制器參數(shù)在識別階段確定，并由自動算法優(yōu)化。

這個控制器允許pvT優(yōu)化和等壓過程。

　　　質(zhì)量要求　　本研究采用PMMA雙凸塑料透鏡(Plexiglas 7N；制造商:evonikryhm GmbH在位于德國多任士登的位置(圖3)討論了質(zhì)量要求。

　　　strelby與迭代精度辨識　　Strelelbs是最大測量強度Ib到點擴展函數(shù)的理論強度It的比率(方程式6)。

斯特雷比只能假定為0到1之間的數(shù)字。

光線通過鏡頭時，邊界曲面的反射可能會導致光線損失，因此無法達到理論上的最佳值1。

您可以使用shark Hartman傳感器檢查strelby(制造商:位于德國埃隆根的Optocraft GmbH)。

　　　　塑料鏡頭的重復精度經(jīng)過了一觸式系統(tǒng)測試(型號:MicroGlider，制造商:Fries Research Technology GmbH，德國貝爾吉什格勒巴赫)。

測量可以得到零件的垂直輪廓。

z方向的結(jié)果偏差是由已知型腔曲面和測量的鏡頭曲面之間的差異引起的。

峰值谷(PV)值是模具透鏡和型腔之間測量的最大差異。

　　演示過程控制優(yōu)化結(jié)果　　在系統(tǒng)研究過程中，鏡片是根據(jù)等壓和pvT優(yōu)化過程控制策略制作的。

然后比較零件的質(zhì)量。

用恒定壓力制作的鏡頭形成參考。

PvT優(yōu)化替代方案查看了不同的特定選擇點對部件質(zhì)量的影響。

圖4顯示了pvT圖中測量的工藝流程。

為了區(qū)分不同的pvT優(yōu)化過程控制方案，可以使用成本量作為索引。

PvT0.856表示非可選點為0.856cm3/g的PvT優(yōu)化周期。

　　　　兩種過程控制替代方案的峰值谷值和其他成本量如圖5所示。

最佳迭代精度在pvT優(yōu)化過程控制和設置的成本量約為0.847cm3/g(pvT0.847)的條件下實現(xiàn)。

圖6顯示了基本成本量對鏈節(jié)的影響。

斯特雷比在pvT0.850點達到最大值。

這個值對應于最小光散射。

　　通過比較光學和幾何質(zhì)量，兩種配置在實驗點pvT0.850和pvT0.847中可以獲得最佳結(jié)果，在pvT0.856中可以獲得最壞的結(jié)果。

通過迭代精度與鏈比之間的直接相關性，可以得出的結(jié)論是，鏈比在此工藝配置條件下受零件內(nèi)部屬性影響較小，受鏡頭幾何尺寸影響較大。

　　過程控制的最佳效果預計在大約0.84cm3/g的公差選擇點得到滿足。

這個值是室溫使用的材料的成本量。

由于大型腔的體積，較大的非體積拾取點會在剝離后生成變形。

成本低時，模具體積小，無法完全填充型腔。

　　預期最佳公差選擇點的結(jié)果偏差是由系統(tǒng)干涉引起的，如下所述。

假定可無限擴展座椅的邊界條件，因此在冷卻公式中確定溫度時可能會出現(xiàn)錯誤。

此外，基本材料數(shù)據(jù)(pvT特性)是通過實驗裝置以較低的冷卻速度確定的。

因此，實際材料數(shù)據(jù)不一定與測量結(jié)果完全匹配。

　　7系數(shù)原則計算出的成本量產(chǎn)生較大偏差。

圖7顯示了與測量值的一些差異的大致比例。

估計值幾乎在所有情況下都高于實際值。

偏差會上升1%。

除了估計產(chǎn)生的誤差外，在確定非公差過程中產(chǎn)生的誤差還將繼續(xù)累積。

此外，型腔壓力僅在型腔的一點測量。

注射成型對型腔的熔體施加了很大壓力，但無法測量沿流動路徑產(chǎn)生的壓力拔模。

因此，最佳過程應通過迭代測試來確定。

　　　結(jié)語　　注射成型使高質(zhì)量的塑料光學部件能夠大量制造。

在研究過程中，注射成型過程中的型腔壓力受到控制。

這些pvT優(yōu)化的工藝控制比等壓壓壓力分布更能提高制造鏡頭的迭代精度和光學效率。

為了控制PvT優(yōu)化過程，成本量必須在確定熔體溫度和模具溫度后通過冷卻方程式確定。

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