Plastik enjeksiyon makinalarının tahrik sistemlerinin tasarımı

Abstract

Plastik enjeksiyon makineları istenen kalitede plastik parçalar elde etmek için endüstride yaygın olarak kullanılır. Plastik enjeksiyon makinası,ABS,polietilen,polistiren,polipropilen,akrilik,naylon,PVC v.s gibi termoplastikleri eriterek ve basınç etkisi ile kalıp boşluğuna püskürterek, plastik parçalar imal eder. Kaliteli parçaların imalatı, bu kaliteyi temin edebilecek mevcut uygun makinalara bağlıdır.Hem plastik enjeksiyon makinası hemde plastik enjeksiyon prosesi incelenerek makina kontrolü ile proses kontrolü arasındaki ilgi açıklanmıştır. Farklı sistemler mukayese edilmiştir. Doğrudan hidrolik mengene dizaynı yıllar boyunca uzun süre güvenirliğe sahip olmuştur. Düşük basınç kalıp korumasının mükemmel kontrolünü ve tonajın kesin kontrolünü sağlamıştır. Yüksek enjeksiyon kuvvetlerinden dolayı mengenenin aşın tazyikli olmasına müsaade etmez. Mafsal mengene son derece hızlı kapama ve açma hareketlerine sahiptir ve tipik olarak maliyeti doğrudan hidrolik mengeneden düşüktür. Sağlanan tonajı tutmak için enerji gereksinimi doğrudan hidrolik mengene için olandan azdır,fakat bu enerji makinenın toplam enerji kullanımı içinde önemsizdir. İyi yağlama ile,mafsal yatak burcu ve pimler gayet iyidir, fakat onlar hala çalışmanın birkaç yılından sonra tekrar işlenmek zorundadırlar. Mafsal dizayn,hatta eğer mengene enjeksiyon amacıyla veya kalıp içinde sıcaklığın oluşmasından dolayı aşın güçlendirilmiş ise,kilitleme tonajından daha yüksek tonaj sağlayacaktır. Hidromekanik mengene dizaynı doğrudan hidrolik mengene dizaynı avantajlanna sahip olmasına rağmen, mafsal blok hareketi gereksiniminden dolayı oldukça karmaşıktır. Oransal / artış (proportional/gain) kontrol tipinde,kontrol çıktısının büyüklüğü, hata sinyalinin büyüklüğü ile orantılıdır. Eğer oransal band çok geniş kurulursa,kontrolörler muhtemelen çevrimin bu parçasının zaman çerçevesi yakınlarında ayar noktasına erişmeye muktedir olamayacaktır. Diğer taraftan, eğer oransal band çok darsa,o ayar noktası etrafında, şiddetli makina titreşimi,hidrolik hortumların sarsılması ve valf sürgülerinin geri ve ileri hızlı hareketleri ile sonuçlanan, tümü plastik enjeksiyon makinasının hidrolik sistemi üzerinde kötü olan ve sistem elemanlarının ömrünü kısaltabilecek,basıncın şiddetli salımmına sebep olacaktır. Bütün / ayarlama (integral/reset) kontrol tipi devamlı durum hatasına veya "oransal düşüşe", ayar noktasında prosesi kararlı yapacak şekilde oransal bandı yukarı veya aşağı basınç kademesinde değiştirerek (bandın genişliğini değiştirmeden) cevap verir. Türev / hız (derivative/rate) tip kontrol faaliyeti, hatadaki değişimlere veya gerçek basıncın ayar noktasına yaklaştığı hıza cevap verir. Hatanın büyüklüğü içinde en hızlı değişim, en büyük hız kontrol sinyali ve tersine cevap verir. O oransal uygun faaliyetin etkisini arttırmaya, prosesi en hızlı olarak dengede tutmaya vesile olarak, yardımcı olur. Hız kontrolün temel etkisi oransal-artı-ayarlama kontrolla tek başına asla tamamen ortadan kaldırılamayacak olan alt/üst vuruntu titreşimini önlemektir. Minimum ayar edilebilirliği birçok çevrim için çok büyük olduğundan dolayı, türev/hız modu sadece birkaç çevrimde kullanılır. Türev hareket gürültüyü arttırır ve hassas ayarlama pek çok endüstriyel kontrolörde diğer modlar ile karşılıklı etkileşimin bir sonucu olarak çok karmaşıktır. XIIAnalog kontrolörlerin mod ayarlarının doğruluğunun digital kontrolörlerinki kadar iyi olmadığını söylemek uygundur. Analog pnömatik kontrolörler 1970 den beri üstün olarak kullanılmıştır ve analog elektronik kontrolörler 1980 den beri üstün olarak kullanılmıştır. 1980 den sonra dizayn edilen büyük projeler tipik olarak yayılmış bir kontrol sisteminin parçası olarak digital kontrolörleri kullanmaktadırlar. Kapalı çevrim kontrol sisteminin bir avantajı gerçekten geri beslemenin kullanımının sistem cevap vermesini nispeten dış hatalara ve sistem parametrelerindeki değişimlere duyarsız yapmasıdır. Sistem kararlılığı çok önemli bir problem olmadığından dolayı, kararlılık bakımından, açık çevrim kontrol sistemi daha kolay oluşturulur. Diğer taraftan, kararlılık kapalı çevrim kontrol sisteminde önemli bir problemdir, devamlılığın kararsızlıklarına veya genliğin değişimine sebep olabilecek doğrunun çok üstündeki hatalar oluşabilir. Girdilerin zamandan önce bilindiği ve hataların hiç olmadığı sistemler için açık çevrim kontrol kullanımının tavsiye edildiği vurgulanmalıdır. Kapalı çevrim kontrol sistemleri sadece önceden tahmin edilmeyen hatalar ve/veya önceden tahmin edilmeyen değişimler sistem komponentlerinde mevcut olduğunda avantajlara sahiptir. Bir kapalı çevrim kontrol sisteminde kullanılan komponentlerin sayısı bir açık çevrim kontrol sistemindeki karşılığından daha fazladır. Böylece, kapalı çevrim kontrol sistemi genellikle maliyet ve güçte daha yüksektir. Bir sistemin gerekli gücünü azaltmak için, açık çevrim kontrol uygulanabilir olduğu yerde kullanılabilir. Uygun bir açık çevrim ve kapalı çevrim kontrolların birleşimi genellikle az pahalıdır ve sistem performansının tümünde yeterliliği verecektir.