使用增壓比計算注塑加工背壓是否能準(zhǔn)確反映槍管內(nèi)發(fā)生的情況？較新的機(jī)器技術(shù)讓我們以全新的眼光重新審視一個舊項(xiàng)目。

多年來，我與注塑加工成型機(jī)制造商就機(jī)器設(shè)定值和輸出進(jìn)行了幾次（我們稱之為）“討論”。我什至還記得我的次談話，爭論使用空氣噴射來計算實(shí)際注射速度能力的優(yōu)點(diǎn)。我從來都不是一個將自己的想法藏在心里的人，尤其是當(dāng)我對它們有足夠強(qiáng)烈的感覺時，并且我對計算注塑加工背壓有了一些新的想法。

這篇文章的起源實(shí)際上是在10多年前，當(dāng)時我在一家醫(yī)療模具制造商從事工藝/生產(chǎn)組合監(jiān)控項(xiàng)目，我在21年2月的專欄（過程監(jiān)控或生產(chǎn)監(jiān)控——為什么不兩者兼而有之？）。

讓我給你一點(diǎn)背景。該原始項(xiàng)目的目標(biāo)之一不僅是消除兩次手動記錄CPO（關(guān)鍵流程輸出）的需要，而且使流程完全自動化并將頻率提高到的周期，確保沒有零件被發(fā)送給不在這些CPO中運(yùn)行的客戶。

這是醫(yī)療成型，我們不能只將機(jī)器控制器聯(lián)網(wǎng)，只依賴他們的數(shù)據(jù)。我們需要一個真正的第三方系統(tǒng)來驗(yàn)證輸出并收集數(shù)據(jù)。因此需要一個監(jiān)控系統(tǒng)。該項(xiàng)目包括添加第三方壓力傳感器、位置傳感器甚至溫度傳感器，以便對過程輸出進(jìn)行真實(shí)驗(yàn)證。

解噴嘴處塑料壓力實(shí)際發(fā)生的情況與過程中的背壓有很大關(guān)系。

這樣做是為了避免后臺工藝技術(shù)人員進(jìn)行任何可能影響機(jī)器控制器輸出的創(chuàng)造性數(shù)學(xué)運(yùn)算。該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了超出其公平份額的數(shù)字捏造，我在之前的文章中強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn)。

該團(tuán)隊安裝的壓力傳感器通常放置在機(jī)器制造商的傳感器附近。這樣做是為了幫助確保輸出不會因傳感器位置而有所不同。這也意味著我們沒有在熔體中安裝傳感器來測量注射過程中的實(shí)際塑料壓力。相反，我們將使用從液壓到塑性壓力的強(qiáng)化比轉(zhuǎn)換。

這一切都是為了避免機(jī)器輸出與監(jiān)控系統(tǒng)輸出之間的顯著差異，這種差異可能由不一致的測量技術(shù)引起。我應(yīng)該注意到，使用機(jī)器的輸出，我們的醫(yī)療客戶都對這些流程進(jìn)行了認(rèn)證。根據(jù)delta的大小，差異可能會導(dǎo)致繁重的重新認(rèn)證過程。不要誤會我的意思，由于我提到的一些創(chuàng)造性數(shù)學(xué)，我們確實(shí)必須完成其中的一些，但這些是例外。

我的問題過去是現(xiàn)在是：為什么我們要使用增壓比將背壓計算為塑性壓力？

因此，終我們得到了裝備精良的機(jī)器，能夠提供大多數(shù)人無法提供的數(shù)據(jù)。也就是說，我們?nèi)匀粵]有能力測量噴嘴處的實(shí)際塑料壓力，這就是為什么我沒有將背壓作為主要話題。我已經(jīng)提到了我對背壓的想法，在之前的一些文章中有所提及，并且我與許多機(jī)器制造商進(jìn)行了討論，包括我工作的那家，但我從未有機(jī)會使用配備了在噴嘴工作的壓力傳感器。也就是說，直到現(xiàn)在。

幾年前，在上述項(xiàng)目期間，我對機(jī)器制造商如何計算和顯示背壓的大問題開始了。我們近獲得了一些新的嵌件成型業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)需要在立式注塑機(jī)上縮小螺桿和機(jī)筒的尺寸。這也是一個不小的縮小尺寸，因?yàn)槲覀儗C(jī)筒盡可能地降低到與這種特殊的注射裝置和機(jī)器配套的高度。機(jī)器本身的液壓注射壓力設(shè)置為3300psi，一旦安裝了新的更小的螺桿和機(jī)筒，這導(dǎo)致增壓比增加到20:1，使塑料壓力(PPSI)達(dá)到66,000。

我們都非常關(guān)注注射壓力——這是理所當(dāng)然的——以至于沒有人考慮這種重新配置可能對背壓產(chǎn)生的影響。機(jī)器制造商確實(shí)將機(jī)器編程為大約30,000PPSI的注射壓力——通過軟件對其進(jìn)行壓力限制，以防止模具破裂。這保護(hù)了我們的模具和機(jī)器免受損壞，但并沒有幫助我們始終如一地生產(chǎn)出好的零件。

無論設(shè)定點(diǎn)如何，我們都找不到穩(wěn)定的工藝，一次成型短零件，然后在下一次閃光。考慮到我們有裝備精良的機(jī)器，一旦查看數(shù)據(jù)，不難發(fā)現(xiàn)問題：螺絲恢復(fù)時間無處不在。

如果你讓10個處理器來定義背壓，我保證你會得到10個不同的答案，而且大多數(shù)答案都是它的作用，而不是它的本質(zhì)。

所以我們開始增加背壓，設(shè)定值為1500PPSI。背壓以及所有其他注射壓力設(shè)置或輸出均使用機(jī)器的增壓比進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)我們限度地使用此設(shè)置時，我們確實(shí)開始看到可重復(fù)性的改進(jìn)，但有些東西并沒有加起來。所以我做了數(shù)學(xué)計算，令我們驚訝的是，1500PPSI的背壓和新的增壓比，相當(dāng)于將背壓設(shè)置為44psi液壓。那是我真正開始問的時候：為什么這些機(jī)器控制器設(shè)計用于計算塑料壓力的背壓？

我們應(yīng)該如何計算背壓？

背壓是當(dāng)液壓油在螺桿回收期間返回液壓油箱時，比例回流閥的限制程度的設(shè)置。所以我們被告知背壓設(shè)置越高，開口越小，設(shè)置越低，但實(shí)際上，情況恰恰相反。

除其他外，背壓決定了液壓油在螺桿回收期間如何返回油箱。

我的問題過去是現(xiàn)在是：為什么我們要使用增壓比將背壓計算為塑性壓力？請記住，增壓比是推動螺桿的液壓活塞的直徑與螺桿本身直徑之間的比率。背壓產(chǎn)生的方向相反，由塑料本身在推回螺釘時產(chǎn)生。螺桿前的塑料壓力隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)而增加，并迫使更多的塑料向前。一旦該塑料產(chǎn)生足夠的壓力以超過迫使液壓油通過比例回流閥所需的壓力，那么螺桿就開始縮回其位置。

這將導(dǎo)致螺桿前面的塑料壓力位于該閥門液壓讀數(shù)的北側(cè)。所以我再問一次：為什么我們要在背壓上使用增壓比？我知道為機(jī)器的HMI編寫全有或全無的代碼可能更容易，但如果它不能真實(shí)準(zhǔn)確地反映過程，我認(rèn)為更簡單的控制器編程不是一個足夠好的理由。

新見解

我近訪問了iMFLUX，這家公司花了幾年時間開發(fā)了一種壓力控制工藝，在該工藝中，它使用了一個專門設(shè)計的配有壓力傳感器的噴嘴。該傳感器允許iMFLUX系統(tǒng)實(shí)時調(diào)整填充速度，以在整個注射周期中保持一致的注射壓力。它還可以讀取螺桿恢復(fù)過程中的實(shí)際塑料壓力。

我次能夠看到螺桿恢復(fù)期間的塑性壓力輸出，這證實(shí)了我的擔(dān)憂，即使用背壓的增壓比(Ri)不能準(zhǔn)確反映背壓。將其保留為液壓設(shè)定點(diǎn)比將其乘以Ri更準(zhǔn)確，因?yàn)橄蚝笠苿拥穆輻U直徑?jīng)]有增加。在多年前處理該嵌入成型產(chǎn)品時，這將為我們節(jié)省很多時間。我認(rèn)為背壓對于某些處理器來說仍然是一個骯臟的詞，就像吸回或減壓一樣。