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解析擠出、注塑成型控制技術（二）
2、超高射速注塑機的控制技術
超高射速注塑機比傳統的注塑機具有更高的注射速度，一般可以達到1000mm/s以上。如此高的注射速度，可為注塑加工及注塑產品帶來以下好處：
(1)加工中*的剪切速度，使得塑料的黏度下降，以此容易實現超薄成型以及減少制品的扭曲、翹曲變形。
(2)可減少表面的流紋與熔合線，從而提高制品表面光澤以及熔接部位強度，并防止冷卻變形。
(3)縮短注射周期，提高注射效率和節能效果。
為了實現超高速注射，需要采用一些特殊的方法。例如，將高性能的直線電機用在全電動注塑機中，可使注射速度達到超高速狀態?；蛘撸谝簤鹤⑺軝C中采用超高速響應和高精確的大容量蓄能器，以及快速響應的伺服閥或比例閥，能夠滿足超高注射速度要求。
目前，后一種方法已經得到了工業應用，如INEWELLMACHINERY公司的SW2HSB系列、SUMITOMO公司的SE2HY系列以及BMC公司的FT2260BMC型等超高射速注塑機，都采用了這種方法。圖3顯示了超高射速注塑機的液壓系統結構。
圖3.超高射速注塑機的液壓系統結構示意圖
3注塑機節能控制技術
進入21世紀以來，隨著塑料工業的發展，注塑加工商對注塑機的節能與環保的要求日趨提高，使得注塑機節能控制技術受到普遍的重視，圍繞節能控制技術的研究也因此有了較快的發展?？梢哉f，節能化已成為當前注塑機發展的一個重要方向。
(1)比例變量泵系統。采用閥泵結合的負載敏感控制原理，盡管可消除應用定量泵與三通壓力流量比例閥造成的所有與流量有關的能量損失，但因比例節流閥存在固定的工作壓差，導致仍存在較大的節流損失，特別是在高速階段，這一損失更加顯著。
為了解決這一問題，需要采用壓力、流量直接閉環控制的高響應變量泵作為動力源，使常規的節流調速系統轉變為比例變量調速系統，從而實現注塑機液壓系統由閥控向泵控的轉變。
比例變量泵系統簡化的回路原理如圖4所示。這一系統改變了常規的比例控制方法，由定量泵+PQ比例閥系統轉變為比例變量泵系統，其核心的控制元件采用了兼具比例壓力、比例流量和負載壓力反饋等多種復合控制功能的負載敏感型比例變量柱塞泵。
圖4.比例變量泵系統原理圖
比例變量泵系統與普通定量泵+PQ比例閥系統相比較，節能效果明顯，同時可使相同功率機器的注射速率得到提高，且系統發熱降低。但變量泵對油的清潔度要求較高，工作噪音也較大。
(2)變頻液壓控制系統。變頻液壓控制技術的節能原理是，通過變頻器對定量泵電動機進行轉速調節，實現對于注塑機液壓系統的工作流量的實時控制，使得定量泵輸出的流量剛好滿足注塑工藝要求的流量，從而基本達到無溢流損耗的目的。
目前，變頻液壓注塑機的動力源主要采用兩種變頻驅動方式:一種是，普通異步電動機通過變頻調速與定量泵組成動力源;另一種是，用高響應的交流(AC)伺服電動機驅動定量泵作為動力源。
采用di一種節能控制方案的注塑機控制系統如圖5所示。在該方案中，注塑機變頻器通過獲取比例流量閥、比例壓力閥的電流控制信號及注塑機工藝流程信號來控制電機的轉速。
圖5.變頻液壓調速控制系統
結語
我國塑料機械工業經過20多年的發展取得了長足的進步，大大小小的塑料機械制造企業已達數千家。一些國內塑料機械企業抓住了近年來的大好時機，實現了跨越式發展，不僅占據了國內的較大*，而且還有相當數量的產品出口到國外。
然而，就整體技術水平而言，我國塑料機械與國外發達國家的差距仍很大。塑料加工裝備的水平在很大程度上取決于測控水平的高低。*塑料機械的控制系統普遍采用了以可編程序邏輯控制器(PLC)等為核心的控制系統，并在一些高精度生產裝備上采用了模糊控制、統計過程控制(SPC)，以及基于網絡的遠程監控、故障診斷等技術，而我國在這方面還存在較大的差距。因此，在我國，研制開發新一代的基于智能控制技術的塑料成型設備將會帶來很高的經濟效益和社會效益。