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如何選擇塑料注塑機

浏览次数: 日期:2011年12月22日 11:15
如何選擇塑料注塑機
 
達明科技有限公司編
一九九七年四月

 

1. 簡介

  採購塑料注射成型機 (簡稱注塑機) 並不是個小投資。買了太大的注塑機固然浪費,買得太小又不合用。小心地匹配注塑所需與注塑機的規格是個值得做的功課。

  一台好的注塑機製造一致的塑件,並於下次重做定單時亦然。單以注射重量作選機的標準是過份簡化,只用鎖模力也不足夠。此文意圖說明其他要考慮的注塑機特徵,<<注塑機半日通>>是本文的基礎,宜先閱讀。

  注塑機特徵分可量化的,具備/沒具備的及不易量化的三類。前兩類在注塑機規格可找到,第三類只能用戶自己測量或從口碑得知。

2. 可量化的特徵

  可量化特徵可在注塑機的規格表找到。在選擇時,這些特徵應作全盤考慮而並非個別考慮。每個特徵的意義在本節說明。總的來說,本節教你看懂注塑機的規格表。


  規格表的大部份可量化的特徵是注塑機的最大許可值。若然的話,你可使用該值或較小的值。表1列出規格表的可量化特徵及特徵是否以最大許可值表示。


表1 可量化的特徵

2.1 注射重量

  注射重量是注塑機注射裝置的一個重要參數。它是選擇注塑機時最常用的單個參數,以安士或克表示。亦可說它是常被誤用的。

  道理很簡單。當選定了塑料後,注塑商手上的塑件便定了重量,因此便以注射重量選機。

2.1.1 注射重量的定義

  注射重量是空注射(沒有注射進模具裏)時的塑料注射重量,它是測量出來的而不是從理論算出來的。所用的塑料通常是比重1.05的一般硬膠,簡稱PS。

2.1.2 非PS塑料的注射重量

  當塑件的塑料有別於PS時,規格上的注射重量要經以下換算後才可使用。非PS塑料的注塑重量 = c*b/1.05,b = 塑料的比重,c = 以PS表徵的注射重量。
表2列出常用塑料的比重。  

  例1: 賽鋼的比重是1.42。它在一台注射重量 (以PS算) 8安士的注塑機上注塑。此機以賽鋼表徵的注射重量是8 *1.42/1.05 = 10.8安士賽鋼。

  例2: 軟膠的比重是0.86。它在一台注射重量 (以PS算) 8安士的注塑機上注塑。此機以軟膠算的注射重量是8*0.86/1.05 = 6.6安士軟膠。一台8安士 (以PS算) 的注塑機並不足夠注塑8安士的軟膠。

表2 室溫下的塑料比重

2.1.3 注射重量與注射容量的關係

  注射重量並非注射容量乘以PS的比重:注射重量是測量出來的而注射容量 (參考第2.9節) 是理論性的。注射容量乘以PS的比重較注射重量為大,因為注塑時塑料會流入料筒與螺桿的空隙裏。還有,止回閥需往後移動才抵達關閉的位置。

  有些廠商喜歡用注射容量作計算注射重量的起點,而不使用測量出的注射重量,詳見第2.9節。

2.1.4 選擇一台足夠注射重量的注塑機

  不應選擇注射重量剛好等於塑件重量加流道塑料重量的注塑機。在要求不高的注塑中,如玩具人像,總重量應是注射重量的85%。在要求高的注塑中,如水晶用品,則用75%。分別是在空注射測量出的注射重量在注射壓力下是較小的,而要求高的注塑使用高的注射壓力。

  例3: 用比重1.38的硬性聚氯乙烯 (UPVC) 注塑玩具人像時的塑件與流道塑料共重4安士,需要注射重量多大的注塑機﹖

  以PS表徵的注射重量 = 4*1.05/1.38 = 3.04安士。

  使用85% 的指引,所需注塑機注射重量 = 3.04/0.85 = 3.58安士。

2.1.5 不可選用注射重量過高的注塑機

  塑件及流道塑料的總重量應該是注射重量的35%到85%之間。下限是由於以下三種考慮:模板的彎曲,塑料在料筒的駐留時間及每公斤注塑件的耗電量。

  小的塑件使用小的模具會使模板有過份的彎曲,使它撓起 (影響產品品質),甚至使模板破裂。

  用過大的注塑機注塑小的塑件,熔融駐留時間太長會分解。在料筒的駐留時間可以由以下公式估計。

  在料筒的駐留時間 = (料筒內熔融重量*注塑週期時間)/實際注射重量。 
料筒內熔融重量可以熔融在兩倍注射容量內估計。

  在大機注塑小塑件的能源使用效率不高。每公斤塑件使用的能源叫能源比重。

  例4: 例3的玩具人像在大機上注塑,最大的注射重量是多小﹖

  使用35%指引,最大的注塑機的注射重量是3.04/0.35 = 8.7安士。

  例5: 比重1.38的硬性聚氯乙烯 (UPVC) 在一台螺桿直徑55毫米,注射行程250毫米,注射重量 (以PS表徵) 567克的注塑機上注塑。注塑週期是10秒,每模塑料重量是260克。駐留時間有多長﹖

  以兩倍注射容量估計料筒內的熔融容量 = 2*3.1416*5.5*5.5*25/4 = 1188厘米3,在料筒駐留時間 = 1188*1.38*10/260 = 63秒。

  使用一模多腔或加大模具尺寸可解決用大機注塑小塑件的一些問題。降低料筒溫度也舒緩因駐留時間過長引致的分解。

2.2 鎖模力

  鎖模力是注塑機的合模裝置一個很重要的參數。它是注塑機在注塑時用來抵抗模腔壓力的最大鎖模力。不足夠的鎖模力產生披鋒。大多數的注塑機都以鎖模力 (噸) 作型號的命名,如ME5III。

  應盡量使用在最大鎖模力以下的足夠鎖模力。參閱第3.11.8節。足夠的鎖模力與模腔的投影面積成正比,模腔投影面積是模腔投影在模具分離面的面積。

  在此文裏,噸是指公噸 (等于1000公斤),是有別於美國用的美(短)噸 (等于2000磅)。注塑機規格都以噸表示。從其他參數便可推斷出是公噸或是美噸。參閱第5節。

  鎖模力的估計有幾種方法。

  保守的方法是投影面積乘以因塑料而異的常數。例如一般硬膠的厚壁注塑常數是1至2噸/英吋2,薄壁注塑則用3至4噸/英吋2。 1噸/英吋2 = 0.155噸/厘米2 = 15.4百萬牛噸/米2。表3列出常用塑料的常數。

  例6:要注塑一直徑79毫米的一般硬膠杯。此杯最薄的部份為0.6毫米。求足夠的鎖模力。

  杯 (及流道) 的投影面積是3.1416*7.9 2/4 = 49厘米2。此杯屬薄壁的範疇,保守的鎖模力是0.62*49 = 30.4噸。在估計中考慮流程及壁厚是個較準確的方法。流程是熔融從澆口流至模腔最遠一點的長度。參閱圖1。若注塑件的壁厚大小不一,取其最小值。

  例7: 同一隻一般硬膠杯的流程是104毫米,求一較準確的所需鎖模力。

  流程壁厚比 = 104/0.6=173。從圖2,壁厚0.6毫米處模腔壓力是550巴。從第5節的換算表,1巴 = 1.02公斤/厘米2。

  鎖模力 = 550*1.02*49 = 27,500公斤 = 27.5噸。

  以上的估計沒有考慮黏度。但估計仍然正確,因一般硬膠的黏度因子是1.0。常用塑料的黏度因子列於表4。

  例8: 同一膠杯現用超不碎膠 (ABS) 注塑,求所需的鎖模力。

  使用黏度因子1.5,所需鎖模力=1.5*27.5噸=41.3噸。

  最準確的鎖模力估計是設計模具時由電腦模擬計出的鎖模力。


表3 簡單的鎖模力估計

圖1 流程是從撓口量到極端

圖2 模腔壓力是壁厚及流程壁厚比的函數



表4 黏度因子

  第2.3至2.15節描述注射裝置的其他特徵。

2.3 EUROMAP標準型號

  EUROMAP標準型號是個表示注塑機合模裝置及注射裝置大小的標準方法。EUROMAP是歐洲塑料及橡膠注塑機廠商協會。EUROMAP公佈了一些注塑機的標準。

  此型號由兩個數字構成:xxx-yyy。xxx是合模裝置的鎖模力,以千牛頓算。yyy是注射壓力 (以千巴算) 及注射容量 (以厘米3算) 的乘積。因此,xxx是合模裝置的標準型號,yyy是注射裝置的標準型號。在一給定的注射裝置上,yyy不會因螺桿直徑不同而異。

  有些廠商為每個合模裝置配數個注射裝置。這些注射裝置以yyy標準型號表示。yyy越高,注射裝置越強。

  例9: 達明的ME75注塑機有以下的規格。

  鎖模力75噸,

  注射壓力 (B螺桿) 64公斤/厘米2,

  注射容積 (B螺桿) 215厘米3。

  xxx = 75*9.807=736,

  yyy = 64/(1.02*1000)*215 = 266。

  ME75的EUROMAP標準型號是736-266。使用1噸 = 10千牛頓及1公升/厘米2 = 1巴的近似值,此機的EUROMAP標準型號是750-272。參閱第5.3節的單位轉換。

2.4 國際標準型號

  在慣用噸及公斤/厘米2而不慣用千牛頓及千巴的區域,使用有別於EUROMAP的標準型號。它由兩個數字組成:aaa/bbb。aaa是注射壓力 (以公斤/厘米2算) 及注射容量 (以厘米3算) 的乘積再除以1000。bbb是合模裝置的鎖模力,以噸算。注意此兩個數字的次序與EUROMAP的相反。

  例10: 求ME75的國際標準型號。

  aaa = 64*215/1000 = 272,

  bbb = 75。

  ME75的國際標準型號是272/75。

2.5 螺桿直徑

  在一給定的注射裝置上,很多廠商都提供多種螺桿直徑可選。螺桿直徑直接影響長徑比及注射容量 (因此也影響注射重量)。

2.6 螺桿長徑比

  若注塑機有可選的螺桿,螺桿長徑比是選擇過程的一個重要參數。

一個22:1或更高的長徑比提供在螺桿的壓縮區較佳的混和及較均勻的加熱。要求高的塑件,如注塑工程塑料,或在0.01毫米公差內高精度的注塑,都該選高的長徑比。在給定的螺桿長度,較高的長徑比等於較小的螺桿直徑。因此注射壓力增加,而注射容量及注射重量降低。

  20:1的長徑比屬中等,適合一般要求的注塑。18:1或更小的長徑比適用於要求不高的注塑而較大的注射重量是更重要的。此時注射壓力不高。

2.7 注射壓力

  在注塑機規格表裏的注射壓力是注射時料筒內的最高壓力,而非油壓的最高壓力。注射壓力與油壓的關係是反比于螺桿橫切面面積與注射缸總面積之比。通常,注射壓力是最高油壓的10倍。若注射裝置有螺桿可選,較小的螺桿直徑產生較高的注射壓力。一個較高的注射壓力有助於工程塑料注塑。塑料供應商都在塑料規格表公佈塑料可用的最高及最低注射壓力。

2.8 注射行程

  在給定的螺桿直徑下,增加注射行程可以增加注射容量 (參閱下節)。但增加注射行程會增長注射時間,因此增長注射週期。它亦降低有效螺桿長度,因此降低長徑比。高長徑比的優點便失去了。

  從長徑比18:1的注塑機規格,統計顯示注射行程約是螺桿直徑的4倍。

  例11: 達明ME系列三個注射裝置的C螺桿數據表列如後。

注射裝置額定尺寸

272

860

1603

C螺桿直徑 (毫米)

43

60

70

C螺桿長徑比

18:1

18:1

18:1

注射行程 (毫米)

180

250

300

注射行程/直徑

4.19

4.17

4.29

表5 達明ME系列的注射行程/直徑比

  選擇注塑機時小心,以過大的注塑行程爭取高的注射容量及重量其實是犧牲了注射時間及長徑比。

2.9 注射容量

  注射容量是理論性的,它等於螺桿的橫切面面積乘以注射行程。

  注射容量 (厘米3) = 3.1416*(d2/4)*i

  d = 螺桿直徑 (= 料筒直徑),以厘米算

  i = 注射行程,以厘米算

  由於熔融回流及止流閥的後移,實際注射容量約是理論的90%。從實際注射容量計算注射重量,請使用塑料在熔化溫度的比重。參閱表6.


表6 熔化溫度下的比重

  選擇注塑機時,有些廠商不用注射重量及35%至85%的指引,而用注射容量及以下的指引。在低的注塑要求下,使用注射裝置的20%至80%注射容量。在高的要求下則用40%至60%。

2.10 注射速度

  在注塑機規格表裏,注射速度是注射時螺桿的最高速度,它以厘米/秒算。

  注射速度影響注射時間。注塑薄壁件時需要高的注射速度,以防止模腔未注滿時,熔融已冷卻。通過控制壓力油的流量,注塑機都可在注射時有多段注射速度。恆速前緣理論指出最優良的注塑是當熔融前緣在模腔內以恆定的速度前進。因模腔的斷面面積並不一致,注射時需要多段射速來能達到恆速前緣。有些注塑機有多達10段的射速。

2.11 蓄能器

  有些注塑機可加蓄能器來加快注射速度。蓄能器在注射週期的低用油階段貯存高壓的壓力油,來給高用油的注射階段使用。它均化電馬達的負載及減低其過荷。雖然加大馬達及油泵 (有些注塑機廠商提供的替代裝置) 可以增加注射速度約25%,蓄能器一般能增加注射速度約3倍。


圖3 蓄能器

2.12 注射速率

  有些注塑機廠商在規格表裏不用注射速度而用注射速率。注射速率是螺桿在注射時每秒掠出的最大容量。它以厘米3/秒算。

  注射速率 = 注射速度*3.1416*(d/2)2,

  d = 螺桿直徑。

  注意注射速度與所選螺桿直徑無關,但注射速率與所選螺桿直徑有關。

2.13 螺桿轉速

  螺桿轉速是以轉/分表示的一個上下限。螺桿旋速不及螺桿表面速度重要。兩者以螺桿直徑關連。

  螺桿表面速度 (毫米/秒) = 3.1416 * 螺桿直徑 (毫米) * 螺桿轉速 (轉/分) /60。

  每種塑料都有它的推薦最高螺桿表面速度,不應超越。如硬性聚氯乙烯 (UPVC)的表面速度不應超過200毫米/秒。

表7 最佳及最高表面速度

  例12: 使用60毫米螺桿注塑硬性聚氯乙烯 (UPVC) 時,最大的螺桿轉速是多少﹖最大的螺桿轉速 = 60*200/(3.1416*60) = 64轉/分。

2.14 螺桿馬達扭力

  帶動螺桿旋轉的油壓馬達有額定的扭力,在國際單位系統 (SI) 中是以牛頓-米算。它代表在指定的系統壓力下所產生的最大扭距。黏度高的塑料需要高的扭力及低的轉速,黏度低的塑料則相反。

  大螺桿較小螺桿需要更大扭力。使用比例壓力閥來調整加料時的馬達扭力至所需值。

2.15 塑化能力

  塑化能力是一台注塑機在最高螺桿轉速及零背壓下於一小時能夠均勻地塑化或提升到均勻熔化溫度的一般硬膠重量。因塑化能力是以非結晶的一般硬膠表示,注塑結晶塑料時塑化能力要較高。雖然料筒的發熱器也幫助熔化塑料,它們的能力不算在塑化能力內。

  要求証還未超越一台注塑機的塑化能力,將每模的注塑件及流道塑料總重量W (克) 除以螺桿旋轉時間t (秒) ,並轉換成公斤/小時:W*3600/(t*1000)。此數該小於注塑機的塑化能力。

  因為注塑週期比螺桿旋轉時間更長,一台注塑機的注射重量S (克) 及其塑化能力G (公斤/小時) 斷定了最短注塑週期Tmin (秒) 如後:Tmin = S*3600/(G*1000)。

  在快速的注塑機上生產薄壁或精準的注塑件時,與注塑機的注射重量及塑化能力匹配尤為重要。

  加大電馬達及油泵可以增加塑化能力。

  第2.16至2.27節描述合模裝置的其他參數。以下5個參數與注塑機可容納的模具尺寸有關。它們間接與塑件的尺寸有關。

2.16 開模行程

  開模行程是移動模板從合模到開模的位移。開模行程斷定了塑件的最大高度H。其關係是

開模行程 >= 2H + 水口長度L。使用熱流道系統時L = 0。

以上的不等式提供空位給地心吸力,機械手或人手將注塑件拿走。

圖4 開模行程

2.17 模具高度 (厚度)

  模具高度是從垂直合模裝置時代遺留下來的。在水平的合模裝置中,更貼切的名稱是模具厚度。

圖5 模具高度,闊度及長度

  在一台機鉸式的注塑機的規格中,容模量以一個範圍表示,代表注塑機能容納的最小至最大模具厚度。它們的相差便是注塑機的調模量。

  在一台直接油壓鎖模的注塑機的規格中,有時容模量只是以一個數字表示,它是注塑機能容納的最小模具厚度。

  可用的模具厚度應比最小容模量大,使注塑機能合模及鎖模。否則,該用一台較小的注塑機 (其實該是較小的合模裝置)。

  可用的模具厚度應比最大容模量小,模具才能放得進去。否則,該用一台較大的注塑機。

圖6 容模量

2.18 模板最大開距

  模板最大開距是合模裝置開盡時固定模板與移動模板的最大距離。它與開模行程、最大/最小容模量的關係如後。在機鉸鎖模注塑機上,模板最大開距 = 開模行程 + 最大容模量。在直接油壓鎖模注塑機上,模板最大開距 = 開模行程 + 最小容模量。

2.19 拉桿間距

  模具能容於拉桿間距內才能使用。拉桿間距是以水平及垂直尺寸表示。

  參閱圖5及圖7。若模具是從上面吊入,它的闊度該小於水平的拉桿間距。若模具是從旁邊推入,則它的長度該小於垂直的拉桿間距。推薦在小模具兩側多留25毫米空間,在大模具兩側多留50毫米空間。還要避免沉重的模具在安裝時碰撞拉桿,使它凹陷,影響後繼的移動模板的順滑移動。

圖7 拉桿間距

  無拉桿的注塑機不受以上限制。

 

圖8 無拉桿的注塑機於開模位置

圖9 無拉桿的注塑機於關模位置

2.20 模板尺寸

  模板是在模具背後支撐的厚鋼板。推薦模具不應超越模板尺寸以防注射時模具彎曲。模具太小又會在模板上產生過高彎曲應力,甚至使模板斷裂。有些廠商提供加大的模板。注塑汽車的防撞欄是個使用很闊模板的例子。

2.21 模板厚度

  移動模板與固定模板應有足夠的剛度才可將拉桿的力量傳到模具而撓度不大。在給定的幾何尺寸內,一塊平坦 (沒肋骨) 模板的撓度是正比於其厚度的立方。尤其是移動模板的設計,要解決重量與厚度的矛盾。

  拉桿空間與模板尺寸有關。只是增加拉桿空間而不改變模板厚度,在相同的負載下撓度自然增加。簡單地說,不可單看拉桿空間,要同時考慮模板的剛度。

  模板撓起使模具變形,因而影響塑件的型狀與尺寸。

圖10模板的撓度受模板厚度與尺寸影響

  有些模板是有肋骨的,用來增加剛度及減低重量。因肋骨的分佈並不統一,比較不同廠商的模板剛度並不容易。

圖11 有肋骨的模板

2.22 拉桿直徑

  除小型機 (20噸鎖模力或以下) 用兩條拉桿外,大多數有拉桿的注塑機都用四條拉桿。它們共同的拉力將模具鎖緊,以應付在注射時的模腔壓力。

  若拉力是平均分佈於四條拉桿上的話,每條拉桿的應力是

  應力 = 鎖模力*1000/(3.1416*(d2/4)*4)= 鎖模力*1000/(3.1416*d2)。

  應力以公斤/毫米2算,鎖模力以噸算,直徑d以毫米算。高拉力鋼的斷裂應力超過90公斤/毫米2。低碳鋼則只有20公斤/毫米2。在超越斷裂應力時,拉桿便斷裂。

  拉桿斷裂的原因包括:

  a. 模具厚度不均,

  b. 模腔不對稱,

  c. 調模裝置失調。

  它們都引致拉桿的拉力不平均。

  另一原因是模溫上升使模具澎漲,拉桿拉力因此比調模時高。

  例13: 達明的ME5注塑機有四條直徑75毫米的拉桿。鎖模力是5噸。拉桿使用高拉力鋼。求拉桿的安全系數。

  假設拉桿拉力平均,每拉桿的應力是5*1000/(3.1416*752) = 7.07公斤/毫米2。

安全系數是90/7.07=.7。

  在工業器材的設計中,10的安全系數是很普通的,例如升降機滿載時的鋼纜應力。拉桿都在螺紋底部斷裂,那裏有應力集中。

請參閱關於拉桿拉力測量的第3.11.8節。

2.23 頂出行程

  頂針前移使塑件脫模。長的塑件需要長的頂出行程。

2.24 頂出力

  當塑件冷卻時,它因收縮會抓緊模具,尤其是注塑斜度較小的盛器,需要大的頂出力才能脫模。有時,規格也指出 (較小) 的頂針後退力。

2.25 注射台行程

  維修噴咀,噴咀發熱器及料筒前端時,注射台要往後移。螺桿馬達不應緊貼牆壁,背後應留空間。

2.26 注射台推力

  注射台前移使射咀緊壓主流道。注射台推力將介面封閉,防止漏膠。

2.27 空注塑週期時間

  在空注塑週期中,注塑機並不注射或塑化。空注塑週期時間是模具合模時間加開模時間加再合模的延遲時間。它由EUROMAP 6標準定義。空注塑週期是最短的注塑週期,因它不包含冷卻時間。另一表達方法是週期率,是每分鐘的週期數。

  以最高速率運作注塑機但注塑機的動作不暢順並不明智。這又是另一例子為何參數並不可以單獨考慮。

2.28 電馬達的額定功率

  油壓系統是由電馬達驅動。它以某一效率將電能轉換成動能。電馬達的額定功率以千瓦或馬力計算,它代表在指定的條件下,如線圈溫度,馬達輸出的最大功率。有些廠商提供加大的油泵。此時也應加大電馬達。

  電馬達的額定功率不應與效率混淆。一個較低的額定功率本身並不代表注塑機更有效率。它只意味著在注塑週期內,它會經歷更大過載。三相馬達在廣闊的功率範圍內效率都是約90%。

  注塑週期的不同階段所需的壓油功率參差不齊。對電馬達來講,所需的功率也是參差不齊。注射階段通常是需要最大的。電馬達的額定功率都比它低,以致在注射階段時電馬達都超額運行。

  在一台沒有蓄能器的注塑機上,電馬達在注射階段是過載的。大多數馬達都能有短暫時間內過載兩倍。雖然三相馬達過荷,它的轉速還是較平穩。因功率 = 轉速*扭力,所以額外的功率來自增加的扭力。因馬達電流是正比于扭力,過載馬達會過熱 (正比于電流的平方),減低其長期的可靠性。一個功率較高的馬達有較小的過載。

  在一台有蓄能器的注塑機上,情況可就不一樣。有了蓄能器,可使用較低功率的電馬達。蓄能器在低流量需要時貯起壓力油,以備高流量需要時用。總之,它在週期內平均了馬達的負載並減低其過載。

  一個功率高的馬達不會耗掉更多的能源。能源用掉多少是決定于負載 (多少功要做),負載又是決定於馬達驅動器,油泵及油路設計。

參閱第3.節。

  三相馬達在額定功率時每相所需的電流是im (安培) = 馬達額定功率 (千瓦) * 1000/ (3 *單相電壓 (伏特) * 效率 * 功率因子) = 馬達額定功率 (馬力) * 746/ (3 *單相電壓 (伏特) * 效率 *

功率因子)大多數的三相馬達的效率 = 0.88-0.91,功率因子 = 0.84-0.88。

  例14: 達明的ME175注塑機使用30匹馬力馬達。當單相電壓是220伏特時,每相電流是多少﹖

  假設效率 = 0.91,功力率因子 = 0.88,im = 30 * 746/ (3 * 220 * 0.91 * 0.88 ) = 42.3安培。

圖12注塑週期的功率所需

2.29 電熱額定功率

  料筒上的電熱在開機時提升塑料溫度。它亦輔助注塑週期內螺桿轉動的塑化。一個高的電熱功率有助於縮短加溫時間。

  每個加熱區通常有一至兩個電熱器。發熱器盡量是平均分配在三相上的。發熱器在每相所需的最大電流是ih = 發熱器額定功率 (千瓦) *1000/ (3 * 單相電壓 (伏特))。

  例15: 達明的ME175有6個發熱器,每個1.2千瓦功率。6個發熱器平均分佈在三相上,每相有兩個發熱器。當單相電壓是220伏特時,每相電流是多少﹖

  ih = 6 * 1.2 * 1000/ (3 * 220) = 10.9安培。

2.30 總功率

  總功率是電馬達額定功率加電熱額定功率。它是接駁電源時用來估計電流的。但它不包括過載電流,因它用的是馬達額定功率。

  it = im + ih。

  例16: 安裝達明的ME175時,三相電每相電流需多少﹖

  it = 42.3 + 10.9 = 53.2安培。

2.31 加熱區數

  有多少個加熱區是看料筒上安裝了多少個熱電耦。如使用零散的溫度控制器,它相當於多少個溫度控制器。一個溫度控制器通常帶兩個電熱器。

  較多的加熱區有更佳的料筒溫度控制。較大的注塑機有較長的料筒,因此加熱區也多。

2.32 貯油箱容量

  貯油箱容量,與冷卻有關,並用來算出要買多少桶壓力油。

  較大的貯油箱盛載較多的壓力油,有助於降低油溫,因熱量分佈在較多的油裏,貯油箱的散熱面也較大。

  一桶壓力容量200公升。一台貯油缸容量220公升的注塑機需買兩桶壓力油。

2.33 料斗容量

  當一料斗填滿塑料後,可使用多久﹖較大的料斗減少操作員的處理。

  但使用吸濕塑料時,料斗內的塑料不應停留超過一小時。填充料斗的塑料重量 (以公斤算) 應小於實際注射重量 (克) *3600/(注塑週期時間(秒)*1000)

例14: 每件塑件及流道塑料的重量分別是14克與克。注塑機每24秒週期注塑6件塑件。若料斗內的塑料停留不超過一小時,求可放多少塑料進去﹖

  所需重量 = (6*14+) *3600/(24*1000) = 14.4公斤。

  一袋塑料重25公斤,放半袋塑料進料斗可達到要求。

2.34 系統壓力

  注塑機大多數使用140巴系統壓力,它約等於140公斤/厘米2。這個限制是來自葉片泵。葉片泵根本是個內部壓力不平衡的設計,限制它送出較高壓力。

  170巴甚至200巴的系統壓力需用柱塞泵,柱塞泵需要較潔淨的壓力油才可工作。在較高的系統壓力下,產生相等力量需要較小的油缸 (唧筒) 直徑,或相等的油缸直徑會產生較大的力量。力量加大後,控制會較快。

2.35 注塑機尺寸

  注塑機尺寸的意義在於裝箱付運及所佔地面。

  集裝箱 (貨櫃箱) 的大小是以級數跳的,如20英呎及40英呎長。如兩台注塑機可放在一個集裝箱內,運費幾可減半。租金昂貴的地區如香港,新加坡都喜歡用佔地小的注塑機。

2.36 注塑機重量

  注塑機重量的意義在於吊運,貨車付運及地板負荷。

  吊機及貨車都有額定吊重及載重量。若注塑機並不放在地面上便要考慮它對 地板的負荷

3. 具備/沒具備的特徵

  以下特徵一台注塑機不是具備就是沒具備。此節幫你了解注塑機目錄的描述部份。

3.1 氮化螺桿及料筒

  為了預防螺桿及料筒被熔融磨損及腐蝕,尤其是如聚氯乙烯 (PVC) 及酸性膠,通常使用氮化螺桿及料筒。氮化使螺桿及料筒表面硬化。

3.2 雙金屬螺桿及料筒

  玻璃纖維與塑料混合起來使用越來越普及了。它的磨損力很強。此時要用雙金屬螺桿及料筒。料筒內多加一條碳化鎢 (Xaloy800) 的內筒。螺桿的螺紋頂噴上Colmony,螺紋底則噴上碳化鎢,以保護下面的金屬免受磨損。當然,止回閥也需要同樣的保護。雙金屬螺桿及料筒比氮化的貴若3倍。

圖13 雙金屬螺桿

3.3 磨光及鍍鉻的高拉力鋼拉桿

移動板每週期都在拉桿上來回滑行。磨光及鍍鉻的拉桿表面有助於減少磨損。借助於兩邊的螺母,拉桿用拉力將模具鎖緊。高拉力鋼拉桿提供以噸計的拉力。它的斷裂應力比低碳鋼高。

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  圖14拉桿及機鉸

3.4 塑料低溫防止螺桿轉動

  剛開機後而料筒溫度還未達到設置溫度時,螺桿不應轉動以防止膠粒損壞螺桿及料筒。很多注塑機都有此功能。

3.5 低壓護模

  上次注塑成型的塑件若未能如常脫模,再合模時可能會損壞模具。低壓護模以低壓合模。受到塑件的阻礙模具便不能在設定的時間完全合上。此功能會停止合模並嚮警號。低壓護模並不可用作人身保護;人身保護由安全門互鎖執行。

3.6 射咀類型

  常見的射咀類型有簡單射咀,彈簧咀及油壓封咀。

  簡單射咀適合容易分解的塑料,如聚氯乙烯 (PVC),因為它內裏沒有累積塑料的滯留點。

彈簧咀適合低黏度的塑料,如尼龍。在加料時,彈簧將射咀封閉。彈簧在高溫下拉張會漸漸失去其彈性。

  油壓封咀通過油壓油缸 (唧筒) 提供確實的封閉動作。

圖15 射嘴

3.7 注射速度段數

  性能較高的注塑機在注射時提供多個注射速度,使熔融在填充模腔時前緣的速度恆定。

3.8 注射壓力段數

  性能較高的注塑機在注射時提供多個注射壓力。在填充模腔時它們用來克服對熔融的不同阻力。(一個)保壓壓力有時會算在注射壓力段數內。

3.9 保壓壓力段數

  性能較高的注塑機在保壓時提供多個保壓壓力。在保壓時,熔融冷卻並收縮,壓力因此下降。保壓壓力最好也是同步降低。

3.10 溫度控制器

溫度控制器以遞增的精準度排序是開關控制,比例控制,比例及微分控制 (PD),比例微分及積分控制 (PID) 及使用泛思邏輯的比例微分及績分控制 (Fuzzy PID)。越精準的溫度控制器在開機時及受干擾後會在最短的時間以最小誤差回復到設定溫度。較大的注塑機有較長的料筒,因此需要更多的發熱器,電熱偶及溫度控制器。

  圖16 溫度控制器

3.11 閉環控制的級數

  目前的注塑機料筒溫度的控制都是閉環的。射咀的溫度控制偶爾會較簡單,甚至是開環的。

  時間控制被視為開環,如注射時間。

  在注塑機的控制上有多個變量都可以作閉環控制。閉環控制測量受控變量並在它遍離設定值時採取行動更正之。雖然受到沒有被控制的變量如再生塑料的不一致品質,膠粒的濕度等的影響,閉環控制保証受控變量的可重覆性。

3.11.1 位置控制

  在注塑機上,螺桿位置,頂針位置及調模行程可用極限開關,近接開關及電子尺測量。電子尺在整個行程都可以測量,但前兩者只可確認某些位置到達了沒有。看行程的長短,電子尺的分辨率可達0.1毫米 (其實分辨率是模數轉換器的分辨率)。

  有些廠商為了節省模數轉換器便使用齒條齒輪轉動及旋轉編碼器來測量行程。此時,編碼器的分辨率及旋轉至直線行程的轉換常數決定行程的分辨率。

  測量螺桿行程是將其分成不同速度/壓力的注射段。它亦在加料時測量注射量及在倒索時使用。

  測量模具位置目的是將開合模行程分為慢-快-慢階段來減低開合模時的震盪。模具位置也在低壓護模時使用。

  頂針位置測量在不盡用頂針行程時使用,尤其是多次頂出時更有用。

  在機鉸鎖模的注塑機上,調模機械調節容模量。調節容模量的行程可使用電子尺。

圖17 電子尺

3.11.2 注射速度控制

  注射速度控制對塑件的品質影響尤為重大。控制分為開環,半閉環及閉環三種。開環控制使用一般的比例閥。施加一個與設定流量正比的電壓,通過注射油缸 (唧筒),此設定流量轉換成設定速度。

  半閉環控制使用閉環比例閥。從比例閥的閥芯位置來看,環是閉了。閥芯的移動直接影響流過比例閥的流量。

  閉環控制使用螺桿的直線速度來閉環。測量螺桿速度可使用速度傳感器或以定時讀出電子尺位置而得出。控制通過比例閥的流量,更正注射速度與設定值的偏差。除非閉環控制是以專用硬件實現,它對注塑機控制器的要求很高。

3.11.3 螺桿旋轉速度控制

  監察或控制螺桿旋轉速度是為了在使用某種塑料時保持螺桿表面速度在設定值之下。在腳踏車上使用的速度計是個常用的類比測量器。可用一個圖表將轉速轉換成表面速度,它是個螺桿直徑的函數。參閱第2.13節。

 

3.11.4 油壓控制

  油壓控制使注射壓力,保壓壓力及背壓在每個週期都一致。注意油壓壓力控制並不可以取代熔融壓力控制或模腔壓力控制。用油壓感應器的訊號來調節壓力比例閥以消除偏差。

3.11.5 背壓控制

  螺桿旋轉時被螺桿前的熔融推後。這動作將注射油缸 (唧筒) 的壓油經過一個流量閥擠出因而產生阻礙螺桿後退的背壓。背壓感應器安裝在注射缸背後,它亦可充當油壓感應器。參閱圖13。


18 油壓/背壓感應器位置

3.11.6 射咀壓力/溫度控制

  壓力和溫度是注塑工藝中熔融的最重要兩個變量。它可用作控制填模,擠壓及保壓壓力。


19 射咀壓力感應器位置

3.11.7 模腔壓力控制

  處於真正要受控制的位置上,模腔壓力控制提供最準確的填模,擠壓及保壓壓力。有時在同一裝置內也含溫度感應器,提供模腔內熔融的溫度。
模腔壓力曲線清楚顯示注射時的填模,擠壓及保壓階段。

圖20 模腔壓力感應器位置

  在圖16裏1-2-3是填模階段,3-4是擠壓階段,4-5-6是保壓階段。在點3上模腔全部填滿。螺桿過了點3後便壓縮熔融,使模腔壓力驟升。在點4上,注射壓力切換保壓壓力。保壓壓力在熔融冷卻收縮時補充熔融。在點5上,澆口的熔融凝固。此時已可卸下保壓壓力。

圖21模腔壓力曲線

3.11.8 拉桿拉力測量

  拉桿拉力測量用於鎖模力控制及防止拉桿斷裂。

  鎖模力控制較適合於機鉸鎖模注塑機因為機鉸的約22倍放大使壓油壓力不能準確控制鎖模力,而這個放大倍數多大廠商也不公佈。可使用鎖模力測量來調校鎖模力於最大鎖模力之下。模具,拉桿及機鉸的疲勞壽命因而增加。適當的鎖模力也防止披鋒出現。

  鎖模力調校在調模時進行。當模具受熱澎漲後,鎖模力會增加,有需要再調校鎖模力。

  最少衹需要一個拉桿拉力感應器便可測出鎖模力。

  拉桿拉力控制防止拉桿斷裂。當拉桿過載時便響警報。通常都是模具厚度不均勻,模腔不對稱或調模機械失調所致。

  最少衹需要兩個置於對角拉桿上的拉力感應器便可防止拉桿斷裂。

圖22 附在拉桿上的應變環

3.11.9 壓油溫度控制

        壓油的溫度該保持在40至50度攝氏之間,是由控制冷卻水流量達到。壓油溫度太高會降低壓油的黏度及使油封橡膠圈老化更快。為了一致的塑件品質及增加注塑機的可靠性,若注塑機有壓油溫度閉環控制,它是個值得的投資。

3.11.10 壓油平面控制

  若壓油洩漏,貯油箱的壓油平面會給出指示。最簡單的方法是用油尺。又可以用浮子。當壓油平面太低便會合上開關。開關觸發警報。

3.11.11 壓油污穢控制

  污穢及油缸/活塞磨損產生的鐵砂污染壓油。壓油在油泵吸油處及回油處可置濾網。濾網上下的壓力差過高便觸發警報。另一方法是用置於壓油內的光學裝置來偵察壓油有多髒。

3.11. 節能設計

        注塑機的設計有沒有節能考慮﹖發熱器外加保溫罩,比例閥取代溢流閥,使用變量泵或變速馬達驅動器都是例子。

  最簡單的油壓驅動是由定速馬達及定量油泵在恆定的系統壓力下 (由溢流閥設置) 驅動。在整個注塑週期內,電馬達的負載都是恆定的,因流量及油壓都不變。在流量需要低時,過剩的壓油流回貯油箱。在所需油壓較系統壓力低時,多餘的壓力由一個溢流閥或減壓閥卸去。卸去過剩的流量及壓力都浪費能源,並使壓油升溫。

        一個節能的設計在注塑週期能源所需改變時,對電馬達的負載也改變。比例閥在週期的每個階段都置一個不同的系統壓力。但過剩的壓油還是流回貯油箱。

變量泵或變速馬達驅動做得更好,因油泵送出的流量可以因需要而更改。

       總之,節能設計以較高的一次性投資換取長期的較低操作費用。

3.11.13 安全設施

      安全門保護人身在合模時受傷害。一旦安全門打開,機械頂棍便掉下,電路及油路便切斷以致不可合模。互鎖的方法越多越保險。有些廠商的標準裝置並不包括機械或油路互鎖。

最好在前門及後門都有相同的安全設施。

3.11.14 金屬探測器附加裝置

     塑料循環再用時會混入小金屬塊。置於料斗的磁石融防止鋼鐵進入料筒。金屬探測器更將非鋼鐵的金屬也測出來並發出警報。

3.11.15 對等的比較

     到目前為止,討論都集中在注塑機的技術上,但不要忘記價錢也是個重要的選機因素。但我們要小心那個價錢包含什麼裝置。有些裝置大多數廠商都公認為附加裝置,它們包括蓄能器,抽芯 (抽哥),氣動脫模等。但當中也有分歧。油路互鎖,冷卻水流量計及自動調模有些廠商包括在標準置內,有些則以附加裝置看待。

4. 不易量化的特徵

     以下的特徵不易量化或沒有在規格指出,但仍是選機時的重要考慮。


 4.1 噪音及震盪
 
     注塑機在開合模時將大塊的鋼鐵加速減速。速度控制不當時會產生噪音及震盪,它們都影響注塑機的壽命及製品的品質。這尤其是在開模時嚴重,因在極短時間內儲存在拉桿,模具及機鉸內的彈性能量要釋放出來。一個良好的設計吸收震盪。

4.2 週期時間

     注塑週期是合模時間,注射時間,冷卻時間及開模時間的總和。冷卻時間不是注塑機的特徵而是模具及塑件的特徵,它可以佔注塑週期的一大部份。注塑週期在不影響塑件的費品率及注塑機的長期可靠性下是越短越好。

4.3備用件買得到嗎﹖

     在本地可買到的現成繼電器,計時器及溫度控制器有助於縮短維修時間及減低維修費用。在這方面使用專用程式的可編程邏輯控制器及電腦控制器的注塑機就不如舊式的了。

4.4可靠性

     拉桿斷裂,模板破裂及機鉸承軸斷裂會嚴重影響生產,因它們的更換一般注塑廠都無能為力。可靠性可以用平均故障時間來測量。也可以用可用性測量,就是注塑機的可用時間的百份率。兩者都只有用戶使用多年後才可測出,但可靠性有可能是最重要的不易量化特徵。

5. 單位轉換

     比較歐洲,日本及美國的注塑機時,有需要轉換規格表上不同單位的數據。這些單位系統中,國際單位系統 (SI) 較科學,是工程師喜歡採用的。

5.1 國際單位系統

     歐洲注塑機廠商使用國際單位系統。它是個十進制。特點包括以牛頓算力量,以巴算壓力。 

5.2 十進制

     日本及遠東廠商都喜歡用十進制。它是個使用重量 (地心吸力) 的十進系統。以公斤力 (簡作公斤) 算力量及公斤力/厘米2 (簡作公斤/厘米2) 算壓力。一 (公) 噸力相當於1000公斤力。
在遠東,以安士算注塑重量及馬力算電馬達功率是較普遍的。

5.3 英美制

     美國廠商使用英美制。它不是個十進制。特點有以安士算注射重量,英吋算尺寸及行程,英吋3算注射容量,加侖算貯油箱容量,磅算力量及料斗容量,磅/英吋2 算壓力,千瓦算發熱器功率,馬力算電馬達功率及華氏算溫度。一安士相當於1/16磅,一(短/美)噸相當於2000磅。

                                                              表8 三種常用的單位
5.4 單位轉換

       國際單位系統到十進制系統的轉換與地心加速常數有關。會常常使以下的近似式。

1 牛頓 = 1/9.807 公斤 = 0.102 公斤 ~= 1/10 公斤
1 千牛頓 = 1/9.807 公(噸) = 0.102 公(噸) ~= 1/10 公(噸)
1 牛頓-米 = 1/9.807 公斤-米 = 0.102 公斤-米~= 1/10 公斤-米
1 巴 = 1.020 公斤/厘米2 ~= 1 公斤/厘米2
1 公斤 = 9.807 牛頓 ~= 10 牛頓
1 公(噸) = 9.807 千牛頓 ~= 10 千牛頓
1 Mp = 1/10 千牛頓
1 公斤-米 = 9.807 牛頓-米 ~= 10 牛頓-米
1 公斤/厘米2 = 1/9.807 巴 = 0.102 巴 ~= 1/10 巴
規格表偶爾有使用巴斯噶或百萬巴斯噶。1百萬巴斯噶 = 10 巴。
1 英吋 = 25.4 毫米
1 英吋3 = 16.4 厘米3 = 0.0164 (公)升
1 加侖 = 3.785 (公)升
1 安士 = 28.4 克
1 磅 = 0.454 公斤 = 4.448 牛頓
1 (短)噸 = 0.908 公(噸)
1 英吋-磅 = 0.01153 公斤-米 = 0.1131 牛頓-米
1 磅/英吋2 = 0.07031 公斤/厘米2 = 0.06895 巴
1 馬力 = 0.7457 千瓦
1 克 = 0.0352 安士
1 千瓦 = 1.341 馬力
1 公斤/厘米2 = 14.22 磅/英吋2
1 巴 = 14.5 磅/英吋2
o華氏 = o攝氏 * 9/5 + 32
o攝氏 = (o華氏 - 32 ) * 5/9

6 選機的錯誤

此節列出注塑商選擇注塑機時常見的錯誤。

6.1 錯選注塑重量

       一安士金較一安士綿花重嗎﹖這個含誤導的問題的回答通常不正確 (正確的答案是否定)。
很多單以注塑重量選注塑機的廠商都以為一安士軟膠相當於一安士硬膠。這也是錯誤的。一台注塑機的注射裝置有個注射容量參數,它與使用何種塑料無關。注射重量約是注射容量容納的硬膠重量,這顯然與相同容量容納的軟膠重量不一樣。8安士 (基於硬膠) 的注射重量只相當於 (只能容納) 6.6安士的軟膠。選了8安士的注塑機因此不足夠注塑8安士的軟膠。參閱第2.1.2節的例2。(有經驗) 的注塑商通常都不經計算買較所需注射重量大的注塑機以克服上述的分歧。但此舉不準確,會浪費投資及操作費用。

6.2 錯選螺桿

       一位注塑超不碎膠塑件重量共4.5安士的注塑商,為了保證注塑機更夠力,選了台9安士注射重量的注塑機,之後發覺塑件的收縮率太大。
此注塑機的部份規格示於表9。

                                      表9 有三條螺桿可選的注塑機

       這位注塑商該選注射重量5.5安士的A螺桿,因這螺桿的注射壓力較高。為了「安全」,它選了注射重量9安士的C螺桿,但這螺桿的注射壓力較低。低的注射壓力引致過份收縮。
注塑商為了安全作個「更夠力」的選擇是正確的。但較高的注射重量並非更夠力﹔而直徑較小但仍然有足夠注射重量的螺桿A才是更夠 (注射壓) 力。

6.3忽略了模具厚度

      一位注塑商只考慮了拉桿間距,發覺某一型號注塑機可以容納它的模具。安裝模具時才發覺容模量不夠。先將模具送往注塑機廠商去試模,通常對選機很有幫助。

6.4 固定模具用的螺釘孔距離太大

       一位注塑商將模具送到注塑機廠商處試模,才發覺固定模具用的螺釘孔距離太大。後來選了個較小機型,也足夠使用,不但佔地少,搬運簡化了,並省了他一筆資金。

6.5 誤解電馬達的額定功率

       一位注塑商在選機時發覺一台注塑機的電馬達功率較另一台為高,覺得會多耗電力。高功率本身並不多耗電。相反,它減低過載。對電馬達功率的誤解使一個有利的參數變成有害。參閱第2.28及3.節。

6.6 注塑機規格的錯誤

       由於排板錯誤或其他原因,注塑機規格的數據可與實際不符。有些錯誤是可從冗餘數據找出來的。
例如
注射裝置標準型號 = 注射容量 * 注射壓力,(參閱第2.2, 2.3節)
注射容量 = 注射行程 * 3.1416 * (螺桿直徑) 2 /4,(參閱第2.9節)  
注射壓力反比於螺桿直徑的平方,注射重量 (克) 比注射容量 (厘米3) 小,合模裝置標準型號 = 鎖模力 (參閱第2.2, 2.3節)。
校對沒有冗餘數據的參數較煩覆。例如沒有合模裝置標準型號時,鎖模力    不好校對。在這情況下,可作以下檢查。
機鉸鎖模的注塑機,假設機鉸放大22倍,最高鎖模力 = 系統壓力 * 鎖模油缸面積 *22。直接油壓鎖模的注塑機,最高鎖模力 = 系統壓力 * 鎖模油缸總面積。
使用測力儀或拉桿拉力測量可以找出最高鎖模力,但注塑商一般不會花時間/費用這樣做。

7. 選擇實例

假設一位注塑商要注塑聚酯 (PET) 瓶胚,每個直徑33.5毫米,長103.5毫米,重15克,一模四腔。他的選擇只剩下三家注塑機廠商的三台機。規格示於表10。只看可量化特徵,你會選那一台呢﹖

  
                                                                               表10 從三台50噸注塑機選一台

通常不是所有特徵的參數都齊全。如品牌C沒有列出螺桿長徑比,品牌B又沒有列出塑化能力。除非找注塑機商問個清楚,只可以從不全的資料作比較。

7.1 注射重量

       聚酯 (PET) 的比重是1.35,一般硬膠的比重則是1.05。4 * 15克 = 45克PET的注射重量以一般硬膠算是45 * 1.05/1.35 = 35克。使用了80% 的指引,選台注射重量43.5克的注塑機便夠用了。所有螺桿都有足夠的注射重量。

7.2 鎖模力

       忽略沒指明的流道投影面積,投影面積是3.1416 * 3.552 = 35.3厘米2。使用表3的高估計值,所需鎖模力是35.3 * 0.93 = 33噸。三個品牌都有足夠的鎖模力。

7.3 國際標準型號

       國際標準型號的第一個數字是注射裝置的「能力」。「能力」的遞增順序為品牌A, B,

7.4 螺桿長徑比

       聚酯 (PET) 屬於工程塑料,因此需要高的長徑比。品牌A的31毫米螺桿 (長徑比17) 及品牌B的36毫米螺桿 (長徑比18) 都因此被淘汰。品牌C的螺桿長徑比未有列出,故沒有淘汰它的螺桿。


                                表11 以螺桿長徑比淘汰


7.5 注射壓力

      聚酯 (PET) 需要的第一段注射壓力1600巴。長徑比低的螺桿又再因不夠注射壓力而被淘汰。


                                表12 基於注射壓力再淘汰
7.6 注射行程


      品牌C在規格表裏沒有指出注射行程,但可以從注射容量及螺桿直徑算出來,因
注射容量 (厘米3) = 3.1416 * (螺桿直徑 (厘米))2 *注射行程 (厘米) /4。
拿30毫米螺桿來算,注射行程 (厘米) = 106 * 4 / (3.1416 *32) = 15。


      三個品牌的注射行程分別是130, 0及150毫米。品牌A及C (尤其是C) 的設計使用了較長 (相對於螺桿直徑) 的注射行程來換取較大的注射容量 (因此注射重量) ,這點在注射行程/螺桿直徑比例顯而易見。這個比例大會在注射初期減低高長徑比的優點,因螺桿後退較多,減低了它的有效長度,也減低了它的有效長徑比。

                                       表13 基於注射行程/螺桿直徑再淘汰
7.7 注射速率

       雖然品牌C的注射裝置標準型號較大,但它的三根螺桿的注射速率都不及品牌B的 (以相同螺桿直徑相比較)。品牌C的設計犧牲了注塑速率來換取較高注射壓力。若注射壓力己足夠,當然選台注射速率較高的注塑機。

7.8 開模行程

       聚脂瓶胚每個長103.5毫米長。假設沒有水口,開模行程最小要207毫米。三台注塑機都有足夠的開模行程。

7.9 最大容模量

       品牌B與其他兩品牌不一樣的是它使用了直接油壓鎖模。這種注塑機的最大容模量一般都不在規格表上列出來,但它永遠相等於模板最大開距 (=最大開模行程 + 最小容模量) 。這剛好是550毫米。在相似鎖模力之下,直接油壓鎖模的注塑機最大容模量都比機鉸鎖模的大。
給定數據沒有模具尺寸,但可從塑件尺寸估算出來。因瓶胚只有103.5毫米長,三台注塑機都應該有足夠的最大容模量。

7.10 最小容模量

       因聚脂瓶胚長103.5毫米,最小模厚 (一定比103.5毫米大) 己超過品牌A及C的80毫米及75毫米的最小容模量。最小模厚也應超過品牌B的150毫米最小容模量。

7.11 拉桿間距

       4個模腔應該是2 x 2排列。三台注塑機的拉桿間距都應該足夠容納模量。

7.12 電馬達功率

       品牌A及C的電馬達功率都是7.5千瓦,比品牌B的11千瓦弱。雖然品牌C注射裝置較強,品牌B的電馬達卻更有力。在這一特徵上,品牌B比其他兩種優越。

7.13 最終選擇

       比較過這些參數後,品牌B的30毫米螺桿是明顯的贏家。它有高的長徑比,高的注射壓力,高的注射速率,低的注射行程/螺桿直徑比例,及強而有力的馬達。

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