Plastics_10_2024

П Л А С Т И К С № 1 0 ( 2 4 9 ) 2 0 2 4 w w w . p l a s t i c s . r u 19 ТЕМА НОМЕРА/ ТПА: ГИДРАВЛИКА И ЭЛЕКТРИКА чать информацию о положении шнека каждые 3 мм. Однако для литья сложных изделий точности стандартного гидрав- лического ТПА может быть недостаточно. В электрических ТПА для определе- ния позиции вместо аналоговых линеек используются датчики угла поворота — энкодеры (рис. 3). Они устанавливают- ся непосредственно на валу двигателя и преобразуют угол поворота в цифровой сигнал. Сервопривод двигателя по дан- ным энкодера контролирует скорость и позицию без участия контроллера. Точность и повторяемость электриче- ских станков несоизмеримо выше, чем у классических гидравлических. Если ги- дравлические станки допускают погреш- ность до 0,1 мм, то электрические — все- го 0,01 мм, причем при любых скоростях. В гидравлических ТПА давление впры- ска измеряется косвенно через давление масла, проходящего через клапаны и РВД. Это дает лишь приблизительное представ- ление о конечном давлении впрыска. На электрических машинах за шне- ком устанавливается тензодатчик, кото- рый преобразует величину деформации в удобный для измерения сигнал. Это позволяет получить точные значения давления впрыска, выдержки и противо- давления. Благодаря тензодатчику и цифровому контролю позиции можно использовать справочные данные из па- спорта материала без пересчета. Кон- троллер создает точный график давле- ния и скорости впрыска, что значительно упрощает настройку. Сокращение потерь Потери энергии в гидравлических ТПА происходят вследствие следующих про- цессов: — преобразования механической энергии в гидравлическую (в насосе); — передачи гидравлической энергии через рукава высокого давления (РВД); — регулирования гидравлической энергии гидроклапаном; — преобразования гидравлической энергии в механическую (гидропоршень). Эти потери связаны с трением, утеч- ками, сопротивлением потоку и неэффек- тивностью преобразований, что снижает общую эффективность работы машины до 45-80% — в отличие от электрических ТПА, котрые могут похвастаться уровнем эффективности 80-90%. Полностью электрические ТПА эффек- тивнее машин с аксиально-поршневым насосом. Если сравнивать их с современ- ными сервоприводными гидравлически- ми системами, то преимущество будет в оптимальных настройках и скорости работы. Просто перенести настройки с одной машины на другую недостаточно. В электрических ТПА используются раздельные приводы, что позволяет вы- полнять несколько движений одновре- менно. Например, во время загрузки ма- териала можно одновременно открывать оснастку, двигать толкатель и знаки. Даже во время набора массы может начаться следующий цикл, например, закрываться пресс-форма. Это решение максималь- но экономит время и позволяет выпускать больше продукции за смену (рис. 3). Использование энкодеров, тензо- датчиков, передач шарнирно-винтового типа, серводвигателей и отсутствие ги- дравлического масла выводят электри- ческие ТПА на принципиально другой уровень точности и повторяемости. Главный фактор экономии материа- ла — отсутствие брака. Процесс литья на электрических термопластавтоматах стабилен и не зависит от переменных факторов. У каждой пресс-формы есть диапазон корректных настроек, который может быть узким. Минимальное откло- нение параметров приводит к браку, что неприемлемо для современного произ- водства. Высокая точность впрыска позволит избежать переуплотнения материала в пресс-форме, когда это не нужно. Это даст возможность получить значитель- ную выгоду. Так, например, реальному производству за счет использования электрических ТПА удалось сэкономить 5,5 т материала за год, увеличить произ- Закрытие пресс-формы Закрытие пресс-формы Впрыск / Удержание Впрыск / Удержание Охлаждение Охлаждение Пластикация Пластикация Открытие пресс-формы Открытие пресс-формы Сталкивание Сталкивание Сокращение времени цикла Рисунок 2. Типы трансмиссии: ременная (А) и ШВП (Б) А Б Рисунок 3. Сокращение времени цикла на электрических ТПА