停止控制您的注射成型过程与机器的设置

你刚刚建立了一个稳定的过程，现在怎么办?您可能会在设置表上记录机器设置值，对吗?您甚至可能会犯基于这些设定值验证流程的错误。但这些数字并不总是与实际产出直接相关。这里给你打个比方:你的巡航控制设置在55英里每小时，但是你正在下一个陡坡，你的速度上升到70英里每小时。一个警察抓住你，把你拦了下来——他在乎你的巡航控制设置为55吗?可能不会。他只关心你时速70迈。换句话说，设定值并不重要，重要的是输出。

机器磨损，设置褪色

注塑机本身是一种用于在公差和报价周期内生产优质塑料件的机械。这里的关键词是机械。任何一台机器，无论是机械的、液压的还是伺服驱动的电动的，会发生什么?随着时间的推移，它们都很容易磨损，如果你没有一个强有力的预防性维护计划，它们很可能会比预期的磨损速度更快。一旦这些机器开始磨损，你知道它是否仍然在击中你输入控制器的设定值吗?有些机器有数百个设定值，因此让我们关注几个可能影响零件质量的设定值。

注射速度线性度测试

在RJG的培训课程，我们教授有关注射速度线性测试。这是处理器可以在其成型机上运行的最重要的测试之一，以查看与注射速度设定值相比，实际机器的注射速度有多准确。有几个重要因素会影响您的机器是否能够达到这些设定值。

一个关键因素是镜头大小。如果小于机器最大注射尺寸的20%，则很有可能没有达到注射速度设定值。再打个比方:如果有一辆车免费提供给你，但你必须在10英尺内以每小时100英里的速度行驶，才能得到它，你能接受吗?当然不是。你没有足够的距离来获得必要的速度。同样的规则也适用于注塑机。如果你没有足够的注射行程，机器就没有机会达到你想要达到的实际注射速度。

图1显示了仅使用机器最大冲程的6%进行注射速度线性测试的示例。机器设定在5英寸。/秒，但只能达到2.5英寸/秒。这并不是因为它是一台坏机器，而是因为它运行的模具低于我们推荐的最大模具尺寸的20%。

掷飞镖

令人惊讶的是，我们仍然发现许多模塑机在液压psi中记录注射、包装和保持压力。这些压力设定值并不总是在不同机器之间生产相同的零件。这主要是由于不同机器之间强化比的差异——注射缸的面积与螺丝的面积。

您也失去了监测粘度变化的能力，而您将在监测过程填充阶段的特定压力时看到。为了帮助人们更好地理解这一点，我喜欢用玩飞镖来做类比。如果你站在罚球线后面，每次投球都能命中靶心有多难?对我们大多数人来说，这是相当困难的。这就像测量注射装置背面的液压。这些设定值并不能保证机器在每一个镜头、每一天或每一年生产的部件都是相同的。然而，如果我们在模具内放置腔体压力传感器，并查看浇口后压力和填充结束压力，这就像直接站在省道板前一样。

在每个循环中击中一个靶心

只要传感器被放置在适当的位置，一个模具有数据，可以捕捉短镜头，尺寸变化，包装率，冷却速率和门密封(仅举几个参数)。这些都被认为是可以监控的输出，并且可以在它们周围设置警报限制，以确保您在每个周期都击中靶心。这也使得在一台机器与另一台机器之间匹配您的进程更加容易。两台机器可能不会以完全相同的方式运行，即使它们是相同的品牌和具有完全相同的规格。这意味着如果您试图基于设定值来匹配流程，您可能会得到两个完全不同的部分。然而，如果你要匹配空腔压力传感器数据的关键方面，那么不管机器磨损、材料粘度变化或在哪台机器上运行，你都可以更好地制造出相同的零件。

这里有另一个例子:当您只查看机器温度时，它们很少会精确地运行在设定值。简单点说，如果你把桶的温度设置为460华氏度，有多少区域正好是460华氏度?如果你在任何给定的时间观察控制器，你可能会在这个温度下发现一两个区域，但迟早，它们会高于或低于设定值。多高或多低取决于机器的温度控制器，PID回路，热电偶的位置和加热器本身。

如果您将相同的模具和工艺移到另一台机器上，所有这些变量可能都不同。即使您使用相同的温度设定值460°F，您也可能在控制器上看到完全不同的温度读数。如果考虑到两台机器之间的筒体尺寸、停留时间和螺杆设计的不同，即使使用相同的工艺设定值，您也会发现实际的熔体温度可能有很大的不同。图2显示了机器控制器上的桶温度设定值和实际桶温度之间的差异。

当我们使用细线探针和高温计进行熔体温度测试时，我们发现实际熔体温度为463°F(见图3)。尽管在这种情况下，熔体温度非常接近机器设定值，但情况并非总是如此。

一个很好的例子是几年前的一次客户拜访。我正在帮助他们调查两台不同机器之间的报废问题，这两台机器是同时从同一制造商购买的，并且是按照相同的规格制造的。他们使用相同的材料和相同的工艺设定值运行两个相同的模具。他们不明白为什么其中一台机器的废料只有3%左右，而另一台机器的废料却超过了10%。令他们惊讶的是，两台机器之间的实际熔体温度相差了40°F。一旦他们不再匹配温度设定值，而是匹配两台机器之间的实际熔体温度，他们就能够运行相似的报废率。

不同的控制器，不同的设定点

有些机器控制器将以百分比的形式读取某些过程设定值。如果您只记录百分比设定值，如果您不记录实际值，将来可能会给您带来麻烦。读取百分比的机器没有问题，但是在运行这些机器时，必须考虑两个重要的变量:这个设定值的最大值和实际输出。

图4显示了一个机器控制器，它以百分比的形式读取注射流量。如果你不知道机器的最大注射流量是多少，那么你怎么知道60%是多少呢?如果你有一台10英寸的机器。/秒和另一个只有8英寸。/秒，这60%可能是注射流量的巨大差异。

这并不意味着任何一台机器都不能生产好零件，这只是意味着60%不是两台机器之间相同的设定值。在这种情况下，重要的是要记录你正在注入的材料的体积和过程的实际填充时间。如果您在相同的时间内注入相同体积的材料，那么您就匹配了该过程的体积流速，这使得每次运行时都更容易复制经过验证的过程。

制模商经常需要重新验证工艺，因为他们验证过的设定值不再生产出具有相同质量的零件。在今天的市场上，模具必须尽可能具有成本效益，以保持竞争力，如果你不断地重新验证你的工艺，它会侵蚀你的利润。在一天结束的时候，如果您监视和记录流程输出而不是机器设定值，那么您将更加成功。这使您能够匹配经过验证的工艺，无论任何机器磨损，粘度变化或机器变化。

阅读:如何在注塑机上设置模具保护

编者按:作者去世了在他发表了这篇文章后不久，这篇文章就被发表了，以表彰他对行业的贡献。

作者简介：吉姆·克利福德是RJG的顾问兼培训师。他在注塑行业拥有近30年的经验，自2012年起成为RJG合格培训师。他的核心能力是流程开发、故障排除、领导能力和持续的流程改进实践。在他去世之前，他有推出新工具的经验，对现有工具进行故障排除，并进行安全高效的快速模具更换。