Ce este un servomașină de turnat prin injecție?

A" servomașină de turnat prin injecție" este un tip de echipament de turnare prin injecție care utilizează un servomotor ca sursă principală de energie. „Servo” se referă la capacitatea sistemului de acționare de a răspunde precis și rapid la comenzile de control.

1. Mașină tradițională de turnare prin injecție hidraulică vs. Mașină de turnat prin injecție Servo

Mașini tradiționale de turnat prin injecție hidraulice: utilizați un motor asincron cu turație constantă pentru a antrena o pompă hidraulică. Pompa hidraulică funcționează continuu, generând o presiune și un debit fix. Mașina folosește supape proporționale sau servovalve pentru a regla presiunea și debitul necesar pentru diferite operațiuni (cum ar fi închiderea matriței, injecția, presiunea de menținere, răcirea, deschiderea matriței și evacuarea).

Dezavantajele acestei metode sunt:
Risip semnificativ de energie: motorul și pompa funcționează continuu la capacitate maximă, consumând energie. Chiar și atunci când mașina se răcește sau așteaptă, este necesară o cantitate semnificativă de energie pentru a menține presiunea și depășirea sistemului.
Creștere rapidă a temperaturii uleiului: depășirea și frecarea generează căldură semnificativă, necesitând un sistem suplimentar de răcire.
Zgomot ridicat: pompa care funcționează continuu generează zgomot considerabil.
Precizie limitată a controlului și viteza de răspuns: Bazându-se pe reglarea supapei, precizia și viteza sunt inferioare controlului direct al motorului. Mașinile tradiționale complet electrice folosesc mai multe servomotoare pentru a conduce direct fiecare axă de mișcare (cum ar fi închiderea matriței, injecția și ejectarea) prin mecanisme precum șuruburi cu bile sau curele sincrone.
Avantajele includ precizie ridicată, funcționare curată și eficiență energetică. Dezavantajele includ structura complexă, costul ridicat și, în general, forța de strângere mai mică decât modelele hidraulice.

Caracteristici și principii de funcționare ale servomașinilor de turnat prin injecție:
Sursa de alimentare de bază - Servomotor: Înlocuiește motorul tradițional cu viteză constantă.
Sistem de control în buclă închisă:
Controlerul emite comenzi bazate pe parametrii de proces stabiliți (presiune, viteză și poziție).
Servoacționarea rotește cu precizie servomotorul.
Servomotorul antrenează direct o pompă hidraulică cu cilindree fixă ​​(de obicei o pompă cu angrenaje internă sau o pompă cu piston).
Un dispozitiv de feedback (cum ar fi un encoder) montat pe motor sau pe pompă monitorizează viteza motorului (corespunzător debitului de ieșire al pompei) și cuplul (corespunzător presiunii de ieșire a pompei) în timp real.
Semnalul de feedback este trimis înapoi la controler, care compară în mod continuu valoarea reală cu valoarea setată și ajustează comanda trimisă la unitatea de acţionare, formând un sistem de control în buclă închisă pentru a se asigura că ieșirea se potrivește exact cu debitul și presiunea necesare pentru faza curentă de funcționare. Aprovizionare cu ulei la cerere:
Acesta este avantajul de bază al mașinilor de turnat prin injecție servo hidraulice.
Sistemul antrenează motorul și pompa numai atunci când este necesară o acțiune, iar viteza și cuplul (adică, debitul și presiunea) sunt ajustate cu precizie în timp real, în funcție de cerințele specifice ale acelei acțiuni.
Când o acțiune este finalizată și începe următoarea etapă (cum ar fi atunci când injecția se termină și presiunea este menținută) sau când mașina este în modul de răcire sau de așteptare, servomotorul și pompa hidraulică se pot opri complet, consumând practic deloc energie.
Nu este necesară nicio supapă de preaplin pentru a regla presiunea și debitul, reducând pierderile de energie și încălzirea uleiului.

Avantajele mașinilor servo de turnat prin injecție:
Economii de energie: în comparație cu presele hidraulice tradiționale, se realizează de obicei economii de energie de 30%-70%, în funcție de ciclul produsului, parametrii procesului și mașina în sine.
Reactivitate ridicată și control precis: viteza de răspuns extrem de rapidă a servomotorului și controlul precis al cuplului îmbunătățesc considerabil acuratețea controlului și repetabilitatea parametrilor cheie ale procesului, cum ar fi viteza de injecție, presiunea de menținere și controlul poziției, îmbunătățind astfel calitatea și consistența produsului. Este deosebit de potrivit pentru turnarea de precizie. Temperatură scăzută a uleiului: datorită reducerii semnificative a risipei de energie (în special eliminării pierderilor de preaplin și a căldurii reduse de frecare), creșterea temperaturii uleiului hidraulic este semnificativ mai scăzută, prelungind durata de viață a uleiului hidraulic și a etanșărilor.
Zgomot redus: motorul funcționează la viteză mică sau este oprit de cele mai multe ori, rezultând niveluri de zgomot semnificativ mai mici decât zgomotul de funcționare continuă al unei prese hidraulice tradiționale.
Eficiență mai mare a producției: Viteza de răspuns mai rapidă poate scurta uneori durata ciclului (cum ar fi în timpul accelerației de deschidere și închidere a matriței).
Curat și ecologic: temperaturile scăzute ale uleiului reduc tendința de oxidare și scurgere a uleiului, rezultând un mediu de lucru mai curat.

Diferențele structurale dintre mașinile servo de turnat prin injecție și mașinile tradiționale de turnat prin injecție hidraulice:
Principala diferență constă în unitatea de propulsie.
Prese hidraulice tradiționale: Pompă de dozare cu motor cu turație constantă/valvă proporțională pompă variabilă/valvă servo.
Prese hidraulice servo: Pompă de dozare cu servomotoare Servoacționare Dispozitiv de feedback de înaltă precizie.
Structura principală a mașinii, inclusiv mecanismul de strângere, mecanismul de injecție, șurubul cilindric etc., este similară cu cea a unei prese hidraulice standard.

2. Defecțiuni obișnuite ale mașinilor de turnat prin injecție servo

(1) Alarma/defecțiune servo drive:
Supracurent/suprasarcină: blocaj mecanic, sarcină excesivă (cum ar fi lubrifierea slabă, problema mucegaiului), scurtcircuit intern al unității sau motorului, setarea necorespunzătoare a parametrilor.
Supratensiune/subtensiune: tensiune instabilă de alimentare, defecțiune a rezistenței de frână sau selecție necorespunzătoare, energie regenerativă excesivă, defecțiune internă a unității.
Supraîncălzire: disipare slabă a căldurii (defecțiune a ventilatorului, praf pe radiatorul), temperatură ambientală ridicată, funcționare la suprasarcină.
Defecțiune/eroare de comunicare a codificatorului: deteriorarea cablului codificatorului, contact slab, deteriorarea codificatorului, interferență severă, problemă cu interfața unității.
Abatere excesivă de poziție: schimbare bruscă sau excesivă a sarcinii, setare nerezonabilă a parametrilor de răspuns, joc mecanic excesiv, problemă de feedback al codificatorului.

(2) Defecțiune servomotor:
Supraîncălzirea motorului: funcționare la suprasarcină, disipare slabă a căldurii, temperatură ambientală ridicată, deteriorarea rulmentului care duce la frecare crescută, probleme de înfășurare. Zgomot/vibrații anormale ale motorului: uzura sau deteriorarea rulmenților, îndoirea arborelui motorului, cuplajul slăbit sau deteriorat, dezechilibru de sarcină, rezonanță mecanică.
Motorul nu se rotește/este slab: driverul nu are ieșire, înfășurarea motorului este deschisă sau scurtcircuitată, problemă de alimentare, frâna nu este eliberată (dacă există), eroare de setare a parametrilor.

(3) Presiune anormală a sistemului:
Presiune insuficientă: Putere insuficientă a pompei servo (turație/cuplu insuficientă a motorului, uzură internă a pompei), defecțiunea senzorului de presiune/offset de calibrare, defecțiunea supapei de reglare a presiunii sau eroare de setare, defecțiunea supapei de preaplin, scurgeri grave în cilindru, blocarea filtrului de ulei care duce la un debit insuficient.
Fluctuație/instabilitate a presiunii: aer în ulei, defecțiune a senzorului de presiune, aer în ulei, defecțiune a senzorului de presiune, răspuns instabil al servocontrolului, supapă hidraulică (cum ar fi supapa de presiune proporțională) blocată sau eșuată, contaminarea cu ulei duce la o mișcare slabă a miezului supapei.
Presiune excesivă: defecțiune a senzorului de presiune, defecțiune a supapei de reglare a presiunii, eroare de semnal de control.

(4) Probleme legate de uleiul hidraulic:
Temperatura excesivă a uleiului: Defecțiune a sistemului de răcire (blocarea răcitorului, defecțiunea ventilatorului, apă de răcire insuficientă/temperatură ridicată), scurgeri severe ale sistemului care duc la pierderi mari de energie, temperatură ambientală excesiv de ridicată, selecție necorespunzătoare a vâscozității uleiului, volum insuficient de ulei.
Contaminarea cu ulei: pătrunderea apei (care provoacă emulsionare și rugină), contaminare cu particule (care provoacă lipirea supapelor și uzura pompei), oxidare și deteriorare (modificări de vâscozitate și generare de nămol). Aceasta este cea mai comună și cea mai dăunătoare cauză principală a problemelor sistemului hidraulic.
Scurgeri: îmbinări slăbite, îmbătrânire și deteriorare a etanșărilor, deteriorarea conductelor sau a cilindrilor/corpilor supapelor.

3. Întrebări frecvente despre mașini de turnat prin injecție Servo

Î1: Ce este o mașină de turnat cu injecție servo?
A1: O mașină de turnat prin injecție care controlează cu precizie mișcarea unei pompe hidraulice sau a componentelor mecanice folosind un servomotor. Principiul său de bază este „energie la cerere”—energia este consumată numai în timpul mișcării, iar motorul se oprește atunci când staționează, rezultând economii de energie de până la 30%-70%.

Î2: Mașini servo de turnat prin injecție vs. prese hidraulice tradiționale vs. prese complet electrice?
A2: Prese hidraulice tradiționale: Supapă de siguranță a motorului cu viteză constantă → Consum mare de energie și zgomot ridicat.
Prese integral electrice: Acționare directă cu mai multe servomotoare → Precizie ridicată și fără ulei hidraulic, dar structură complexă și cost ridicat.
Prese servo hidraulice: Servomotoarele antrenează pompele hidraulice → Echilibrează economiile de energie, precizia și forța mare de strângere, oferind cel mai bun raport calitate-preț.

Î3: Ce ar trebui să fac dacă alarma servo-acționării „Suprasarcină” (OL)?
A3: Depanare pas cu pas:
Verificați dacă mașina este blocată (de exemplu, materii străine în matriță, lubrifiere insuficientă). Verificați rezistența de izolație a motorului (utilizați un multimetru pentru a măsura rezistența înfășurării la masă > 5 MΩ).
Verificați parametrii convertizorului (dacă setarea puterii motorului este incorectă).

Î4: Ce ar putea cauza încetinirea?
A4: Vâscozitate anormală a uleiului hidraulic (mai subțire la temperaturi ridicate/mai gros la temperaturi scăzute).
Filtru înfundat → debit insuficient (verificați indicatorul de presiune diferențială).
Uzura etanșării cilindrului și scurgerile interne (verificați cu un test de menținere a presiunii).