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注塑机节能技术研究与应用*

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随着液压传动技术和电子控制技术的快速发展,注塑
机已广泛应用于建筑、汽车、模具、家电、食品、医药等行业。
自2006 年以来塑料消费年均增长9% 左右,我国已成为世
界最大的塑料制品生产和消费市场之一,因此节能降耗已
上升到经济发展战略[1],注塑机的节能问题也受到了广泛关
注。近年来,我国进出口注塑机的数量基本保持在1.5 万台
左右,主要是以液压驱动系统为主,其浪费能量相当大,因此
注塑机节能技术的应用与研发受到了很大的重视。目前,变
频器和伺服电机在注塑机上的应用,极大地推动了注塑行业
的发展,其中伺服电机越来越被广泛接受。当今的注塑机正
朝着节能、高效、精密、环保、稳定的方向发展。笔者介绍了
注塑机成型技术的一般原理,主要分析了国内注塑机节能技
术,同时也指出了节能技术的发展方向。
1 注射成型原理
注射成型是利用塑料3 种状态,借助于注塑机和模具,
成型出所需要的塑料制品[2]。注射成型是一个循环的过程,
每一周期主要包括:定量加料→熔融塑化→施压注射→充模
冷却→启模取件。取出塑料件后再闭模,进行下一个循环。
在注塑工艺过程中,每一个动作的切换都需要不断变换各动
作的速度、压力、位移等,以确保各个动作之间衔接的精确性
以及适应注射成型工艺对压力、速度、时间的控制要求,这样
才能注塑出合格的制品,同时也能够延长注塑机和模具的使
用寿命。
在注塑过程中,有合模、锁模、浇注、保压、溶胶、冷却、
开模等工序。每个工序都需要注塑机有着不同的注塑动作
要求。
(1) 合模和锁模。合模快速,动作完成后立即停止,防止
模具到位时碰撞,其动作须符合慢– 快– 慢要求,并且有低
压保护阶段。高压低速锁模阶段是保证模具有足够的锁紧
力,以免在注射、保压时产生溢边等现象。
(2) 浇注。匀速射出,速度精度高,射出量精确控制,射
满模腔后立即转为压力控制进入保压过程。
(3) 保压。恒定压力控制,确保制品成型密度一致。
(4) 熔胶和冷却。熔胶时进行速度控制,要求尽可能快
* 上海工程技术大学科研创新项目(13KY0517) ;上海工程技术
大学科技成果转化专项资助项目(2012zh02) ;民用飞机平尾壁板时
效成形工艺研究项目(B-8932-13-011)
联系人: 廖秋慧, 工程硕士,副教授,长期从事材料成型及控制
技术的科研工作
收稿日期:2013-08-21
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