壓力感測器可 被安裝在注塑機的噴嘴, 熱流道系統, 冷流道系統和模具的模腔內, 它能夠測量出塑料在注模, 充模, 保壓和冷卻過程中從注塑機的噴嘴到模腔之間某處的塑料壓 力. 該數據可被記錄在監測系統中, 以用於即時調節模塑壓力, 並在模塑後進行檢查或者排除生產過程中出現的故障.
值得一提的是, 這種經採集的壓力數據可以成 為針對此模具和此材料的通用工藝參數, 換句話說, 該數據可以在不同的注塑機上(使用相同的模具)指導生產. 在此只討論壓力感測器安裝在模腔內的情況.
壓力感測器的類型
目前, 在模腔中使用的壓力感測器有兩種類型, 即平裝型和間接型. 平裝型感測器是通過在模腔後面鑽一個安裝孔而插入模腔的, 它的頂部與模腔的表面平齊, 其 電纜則從模具中穿過而與位於模具外表面的監測系統介面相連接. 這種感測器的優點是不會受到脫模時的壓力幹擾, 但是在高溫條件下它很容易損壞, 造成安裝困難.
間接型感測器分為滑動式和紐扣式兩種結構. 它們都能將塑料熔體施加在頂出器或固定銷上的壓力傳遞給模具頂出板或動模板上的感測器. 滑動式感測器通常安裝 在已有的推件銷下的頂出板上.
而在進行高溫模塑時, 或者把低壓感測器用於小頂銷時, 滑動式感測器一般會被安裝在模具的動模板上, 這時推件銷通過頂出器套而 起作用或者另使用一個過渡銷. 過渡銷具有兩個作用, 一是在使用現有頂出器的情況下, 它能使滑動式感測器免受脫模壓力的幹擾. 另一作用是當生產周期短, 脫模 速度快時, 它能使感測器不受頂出板快速加速和減速的影響.
滑動式感測器頂部的推件銷的大小決定了所需感測器的大小. 當模腔內需要安裝多個感測器時, 模具設計人員最好對它們使用同樣大小的頂銷, 以避免模塑商出現設置錯誤或者調校錯誤. 由於頂銷的作用是向感測器傳遞塑料熔體的壓力, 故而不同的製品要採用不同尺寸的頂銷.
一般來說, 紐扣式感測器要固定在模具內的某個凹窩處, 由此使感測器的安裝位置必須是加工人員最感興趣的位置. 若要拆卸這種感測器, 則必須開啟模板或者預先在結構上進行一些特殊的設計.
根據紐扣式感測器在模具內的位置的不同, 可能需要在模板上安裝電纜的集線盒. 與滑動式感測器相比, 紐扣式感測器的壓力讀數更可靠. 這是由於紐扣式感測器始終被固定在模具的凹窩內, 而不像滑動式感測器那樣可以在鑽孔內發生移動. 因此應當儘可能地使用紐扣式感測器.
壓力感測器的安裝位置
如果壓力感測器的安裝位置正確, 則它能夠為模塑商提供最大量有用的資訊. 除了一些特例以外, 用於過程監控的感測器通常應當被安裝在模腔的後三分之一處, 而用於控制模塑壓力的感測器則應當安裝在模腔的前三分之一處. 對於極小型製品, 壓力感測器有時安裝在流道系統內, 但是這會使感測器監測不到澆口的壓力.
需要強調的是, 當注料不足時, 模腔底部的壓力為零, 因此位於模腔底部的感測器就成為監測注料不足的重要手段. 隨著數字感測器的使用, 使得每一個模腔內都可以 安裝感測器, 而從模具到注塑機的連接則只需一根網路線. 如此一來, 只要將感測器安裝在模腔的底部, 無需其它任何過程式控制制的介面, 就可以杜絕注料不足的發 生.
在上述大前提下, 模具設計和製造商還要決定究竟在模腔內的哪一個凹窩處放置壓力感測器, 以及電線或電纜出口的位置. 其設計原則是電線或電纜從模具內穿出 來後不能夠隨意移動. 一般的做法是在模具底座上固定一個連接器, 然後使用另外一根電纜將模具與注塑機以及輔助設備連接起來.
壓力感測器的重要作用
模具製造商能夠利用壓力感測器對即將交付使用的模具進行嚴格的試模, 以對模具的設計加工進行改進. 製品的成型工藝可以在第一次試模或者第二次試模的基礎 上進行設置和優化. 這種經優化了的工藝可直接用於以後的各次試模中, 從而減少了試模次數.
隨著試模的完成, 不僅使模具達到了質量要求, 而且還使模具製造商 獲得了一套經過驗證了的工藝數據. 這些數據將作為模具的一部分而交付給模塑商. 如此一來, 模具製造商提供給模塑商的就不僅僅是一套模具, 而是模具和適合此 模具的工藝參數複合在一起的一種解決方案. 這種方案與單純提供模具相比, 其內在價值得到了提升. 不但使試模成本大大降低, 而且也縮短了試模的時間.
過去, 制模廠家在被其用戶告之模具常常出現充填不好, 關鍵尺寸不正確等問題後, 由於無從得知塑料在模具中的狀態, 他們只能根據經驗來揣測發生問題的原 因, 從而不但會使其走彎路, 而且有時還不能徹底解決問題. 而現在他們只要根據模塑商從壓力感測器所收集到的有關塑料在模具中的狀態資訊進行分析, 就可以准 確地判斷出問題的癥結所在.
儘管並不是每一套模具都需要壓力感測器, 但是每一套模具都可以從壓力感測器所提供的資訊中獲益. 因此, 所有的制模商都應當了解壓力感測器在優化注射模具 中所起的重要作用. 那些相信壓力感測器的使用在製造精密模具中起關鍵作用的模具製造商能夠使他們的用戶更為快速地生產出符合質量要求的產品, 同時還可以促進他們的模具設計和製造技術的提高.