塑料注射成型機(jī)，簡(jiǎn)稱注塑機(jī)，是我國(guó)產(chǎn)量和應(yīng)用量最大的塑料機(jī)品種。 我國(guó)自行生產(chǎn)的第一臺(tái)注塑機(jī)誕生于20世紀(jì)50年代后期，經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，目前已能生產(chǎn)大部分機(jī)種。盡管如此，我們的技術(shù)水平與世界先進(jìn)國(guó)家相比還是有著不小的差距。正如我國(guó)著名的塑機(jī)專家王興天（北京化工大學(xué)教授）所說(shuō)，塑機(jī)是整個(gè)塑料產(chǎn)業(yè)中最能體現(xiàn)核心技術(shù)價(jià)值的領(lǐng)域，但在這個(gè)領(lǐng)域，我們幾乎不擁有重要的核心技術(shù)。 注塑機(jī)的控制技術(shù)是提升注塑機(jī)整體技術(shù)水平的關(guān)鍵技術(shù)之一。注塑機(jī)的控制技術(shù)歷經(jīng)了繼電器、接觸器控制及可編程序控制器控制和計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展過(guò)程。注塑機(jī)由于使用了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，使智能控制注塑工藝過(guò)程各參數(shù)達(dá)到最佳成為可能，同時(shí)控制方式也發(fā)生了從開(kāi)環(huán)到閉環(huán)的轉(zhuǎn)變。 注塑過(guò)程的控制變量 從目前的技術(shù)發(fā)展水平來(lái)看，注塑機(jī)的過(guò)程控制主要是通過(guò)對(duì)注塑過(guò)程的可控工藝參數(shù)進(jìn)行控制。 注塑機(jī)的可控變量有兩種，一類是基本以模擬量形式的輸入變量，如料筒各段溫度、聚合物熔體溫度、螺桿溫度、模具溫度、注射系統(tǒng)壓力、螺桿轉(zhuǎn)速等；另一類是數(shù)字量形式的輸入變量，如螺桿后退停止位置、注射座前后位置、模板向前和向后運(yùn)動(dòng)以及超行程等。根據(jù)這些輸入變量，我們可以進(jìn)行對(duì)注塑參數(shù)和溫度的控制。 1、注塑參數(shù)的控制 注塑參數(shù)的控制主要有對(duì)注射速度與注射壓力的控制、PVT保壓過(guò)程控制、緩沖量控制、背壓控制等。 注射速度是指螺桿向前推進(jìn)的速度，其速度快慢會(huì)影響到注射壓力、熔體流率等參數(shù)，并直接影響到制品質(zhì)量。對(duì)注射速度的控制包含兩種含義：一個(gè)是對(duì)螺桿（或柱塞）推進(jìn)物料的速度進(jìn)行開(kāi)環(huán)或閉環(huán)控制。另一個(gè)是對(duì)螺桿推進(jìn)速度同時(shí)進(jìn)行位置和速度值的多級(jí)切換，稱為多級(jí)注射速度切換或控制。 對(duì)于注射壓力的控制，傳統(tǒng)注塑機(jī)一般基于行程和時(shí)間來(lái)進(jìn)行壓力切換，其控制也包含兩層含義：一個(gè)是對(duì)螺桿推進(jìn)物料的壓力進(jìn)行開(kāi)環(huán)或閉環(huán)控制。另一個(gè)是對(duì)螺桿推進(jìn)壓力同時(shí)進(jìn)行位置和壓力值的多級(jí)切換，稱為多級(jí)注射壓力切換或控制。傳統(tǒng)注塑機(jī)的這種從注射壓力到保壓壓力采用位置切換，而到保壓階段就從位置切換轉(zhuǎn)入用時(shí)間切換多級(jí)保壓壓力的控制方法，其精度和穩(wěn)定性都較差。先進(jìn)注塑機(jī)的注射壓力控制是依靠檢測(cè)模腔壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力切換的，即通過(guò)一個(gè)預(yù)先設(shè)定的程序來(lái)控制。也就是切換點(diǎn)的壓力值先存儲(chǔ)在控制系統(tǒng)中，其后轉(zhuǎn)換成邏輯控制信號(hào)，如果模腔中的壓力與設(shè)定值相同，則立即切換到保壓控制。 現(xiàn)代注塑機(jī)的保壓控制采用精度和穩(wěn)定性較高的PVT保壓控制，即先用壓力和溫度傳感器對(duì)模腔壓力和模腔溫度及噴嘴處的物料溫度進(jìn)行檢測(cè)，并作為反饋信號(hào)輸入給控制裝置進(jìn)行“PVT”（T—模腔中物料的溫度，V—比容，P—模腔壓力）邏輯運(yùn)算，再發(fā)出指令對(duì)比例壓力電磁閥進(jìn)行比例調(diào)節(jié)，從而使注射與保壓時(shí)的系統(tǒng)油壓能按PVT特性曲線的指令變化。模內(nèi)熔體的溫度是時(shí)間的函數(shù)，該溫度是通過(guò)傳感器進(jìn)行連續(xù)地檢測(cè)來(lái)獲得的。 緩沖量控制是對(duì)螺桿頭部余料的控制，它起著緩沖與控制注塑量精度的作用。它是通過(guò)位移傳感器對(duì)螺桿位置的檢測(cè)，并根據(jù)前次螺桿位置檢測(cè)的記憶信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算后而獲得下次螺桿位置的設(shè)定值來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。 螺桿在預(yù)塑時(shí)，計(jì)量室中熔體的壓強(qiáng)稱為背壓。背壓控制是為了減少軸向溫差，有利于熔體壓實(shí)。它是通過(guò)預(yù)選油壓的多級(jí)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)螺桿預(yù)塑時(shí)，其在物料的作用下要后退，這就會(huì)使注射油缸腔的回油經(jīng)過(guò)背壓閥流回油箱，因此通過(guò)調(diào)整背壓閥在螺桿不同位置時(shí)的泄油壓力可調(diào)節(jié)螺桿頭部熔體的壓力（剪切熱），從而使其軸向溫差得到調(diào)節(jié)。 2、溫度控制 溫度控制主要包括對(duì)料筒溫度、料口處溫度、噴嘴溫度、模具溫度、油溫進(jìn)行控制。 料筒溫度就是料筒表面的加熱溫度。料筒的溫度控制是注塑工藝的重要參數(shù)，溫度控制不好將直接影響到制品的質(zhì)量。注射料筒的加熱段一般分3~4段，通過(guò)一次儀表（熱電偶）和二次儀表對(duì)加熱電阻圈的控制與調(diào)節(jié)而形成閉環(huán)控制回路。 料口處的溫度控制直接影響到固體料的摩擦系數(shù)和輸送效率，良好的溫控能使料筒其他部分物料的溫度得到更加穩(wěn)定地控制。此溫度是用熱電偶檢測(cè)并通過(guò)PDPI控制循環(huán)冷卻水流實(shí)現(xiàn)控制的。 噴嘴溫度控制的好壞不僅會(huì)影響到注塑過(guò)程能否穩(wěn)定工作，而且直接影響著高溫熔體通過(guò)噴嘴時(shí)的剪切熱和剪切流動(dòng)。噴嘴溫度的控制是通過(guò)熱電偶來(lái)完成的。 模具溫度是指與制品相接觸的模腔表面溫度，它會(huì)影響充模、冷卻和保壓過(guò)程。模具溫度的控制也是通過(guò)熱電偶來(lái)完成的。 注塑機(jī)的油溫是指液壓系統(tǒng)工作油的溫度，它對(duì)液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性及注塑制品質(zhì)量有著重要的影響，因而在注塑機(jī)系統(tǒng)中必須配有油溫控制裝置，通過(guò)溫度傳感器的檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)油溫的加熱和冷卻控制。
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