通常精密注塑機有兩個指標:一是制品尺寸的重復偏差;另一個是制品重量的重復偏差。前者由于尺寸大小和制品厚薄不同難以比較;而后者代表了注塑機的綜合水平。
一般普通注塑機的重量重復誤差在1%左右,較好的機器可達到0.8%,低于0.5%為精密機,小于0.3%為超精密機。如前所述,精密注塑機要求制品尺寸精度一般在0.01~0.001mm以內。
許多精密注塑還要求注塑機具有:
①高的注射壓力、高的注射速度;
②合模系統具有足夠大的剛性和鎖模精度。所謂鎖模精度是指合模力的均勻性、可調、穩定和重復性高,開合模位置精度高;
③對壓力、流量、溫度、計量等都能控制精確到相應的精度,可采用多級注射,保證成型工藝的再現和制品的重復精度等。
精密注塑成型對注塑機有哪些要求?
普通注塑機:147~177Mpa;精密注塑機:216~243 Mpa;超高壓注塑機:243MPa以上,通常在243~392 MPa之間。注射壓力對制品成型收縮率有最明顯的影響,當注射壓力達到392 MPa時,制品成型收縮率幾乎為零。而這時制品的精度只受模具控制或環境的影響。實驗證明:注射壓力從98~392 MPa,制件的機械強度可提高3~33%。以PC為例,普通機注射壓力177 Mpa,可成型0.8mm壁厚的制品,而精密機注射壓力在392 MPa時可成型厚度在0.45mm以上的制品。超高壓注射機可獲得流長比更大的制品。為達到額定注射速率,有兩種方式:一是提高系統最高注射壓力;二是改造注射裝置或注射系統參數,包括螺桿參數。精密注射機的注射速度要求高。精密液壓式注塑機的注射速度要求到達200mm/s以上,全電動式注塑機的注射速度可達到300mm/以上。(1)對注塑成型參數的重復精度(再現性)要求高,宜采用多級注射反饋控制。溫控系統升溫加熱時超調量要小,溫度的波動要小。精密注塑采用PID比例、積分、微分溫度控制,使溫度精確度±1℃之間,超精密注塑機的溫度控制精度達±0.1℃,溫度偏差可穩定控制在±0.2℃之間。注塑機油溫的變化導致注射壓力的波動,必須對液壓油采用冷卻裝置,把油溫穩定在50~55℃為宜。模具溫度對制件的后期熱收縮有相當大的影響,也會影響制件的表觀質量和結晶度,還會影響制件的力學性能。若冷卻時間相同,模具型腔溫度低的制品的厚度,要比溫度高的制品的厚度尺寸大。(1)油路系統需要采用比例壓力閥、比例流量閥或閉環變量泵系統。注塑機液壓系統需要采用比例壓力閥、比例流量閥,實現系統不同的工作壓力和流量。無論是定量泵液壓系統,還是變量泵液壓系統,都存在比例閥,以控制油泵輸出的工作壓力和工作流量,并實現比例線性調整。(2)由于精密注塑機具有高速性,為此必須強調液壓系統的響應速度。精密注塑多數是在高射壓和高射速的情況下完成的(連接器或手機按鍵),充填時間非常短,一般只有零點幾秒,這要求系統具備高應答性能,否則出現響應遲滯現象,最終導致系統輸出信號與輸入信號的要求偏差較大,成型工藝調試困難,生產中也會直接影響制件的尺寸或重量穩定性。注塑機的高應答性取決于控制器的掃描時間、油泵的響應時間、油閥的響應時間。對于加裝伺服閥的液壓系統,在響應方面和重復精度方面就有相當的優勢。對于變量泵注塑機,因為油泵的壓力和流量輸出,是通過油泵斜盤擺角調整的,因此具備高響應性與高應答性,油泵的重復精度可達到0.2%以下。(3)精密注塑機的液壓系統,要充分體現機—電—液—儀一體化工程。當前注塑機普遍采用全電腦控制,功能逐漸完善,具備“人機對話”、故障自診斷、成型狀態監控、SPC品質監測等智能化功能。注塑機液壓系統是注塑機各動作發生的動力部件,控制器是液壓系統管控中心,各類儀表是機臺運行狀態的輔助監控部分。注塑機其實是機、電、液、儀有機結合的智能體。(1)由于精密注射機注射壓力高。這就要求合模系統的剛度高。動、定模板的平行度控制在0.08~0.10mm的范圍內。(2)要求對低壓模具的保護及合模力大小精度的控制。因為合模力的大小要影響模具變形的程度,最終要影響到制件的尺寸公差。(4)塑化部件:螺桿、螺桿頭、止逆環、料筒等,要設計成塑化能力強,均化程度好、注射效率高的結構形式;螺桿驅動扭矩要大,并能無級變速。