一、現(xiàn)況及改造原因
發(fā)展伺服注塑機(jī)目的：節(jié)約資源、降低成本、提升品質(zhì)、改善工況！
注塑行業(yè)正面臨著一個(gè)飛速發(fā)展的機(jī)遇，然而在注塑產(chǎn)品的成本的構(gòu)成中，電費(fèi)占了相當(dāng)?shù)谋壤?，依?jù)注塑機(jī)設(shè)備工藝的需求，傳統(tǒng)的注塑機(jī)油泵馬達(dá)耗電占整個(gè)設(shè)備耗電量比例高達(dá)80%-90%。隨著能源問題日益受到重視，節(jié)約能源變得越來越重要，設(shè)計(jì)與制造新一代“節(jié)能型”注塑機(jī)，就成為迫切需要關(guān)注和解決的問題。
在注塑機(jī)節(jié)能問題上目前存在兩個(gè)主要的解決方案，即全電動(dòng)式和電動(dòng)—液壓混合式，各自主要特點(diǎn)如下：
1、全電動(dòng)式注塑機(jī)有一系列優(yōu)點(diǎn)，特別是在環(huán)保和節(jié)能方面的優(yōu)勢，節(jié)電zui大可以達(dá)到80%，另外，由于使用伺服電機(jī)注射控制精度較高，轉(zhuǎn)速也較穩(wěn)定，還可以多級(jí)調(diào)節(jié)。但全電動(dòng)式注塑機(jī)在使用壽命上不如全液壓式注塑機(jī)，價(jià)格是全液壓式注塑機(jī)的8-10倍，國內(nèi)廠家目前在全電動(dòng)式機(jī)型上還缺乏成熟的技術(shù)和使用經(jīng)驗(yàn)，市場上仍以日系設(shè)備為主。
2、電動(dòng)—液壓式注塑機(jī)是集液壓和電驅(qū)動(dòng)于一體的新型注塑機(jī)，它融合了全液壓式注塑機(jī)的高性能和全電動(dòng)式的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)，使用壽命上相當(dāng)于全液壓式注塑機(jī)，價(jià)格是全液壓式注塑機(jī)的1.2-1.5倍，這種電動(dòng)-液壓相結(jié)合的節(jié)能型注塑機(jī)已成為國內(nèi)注塑機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主導(dǎo)方向。
二、性能比較
注塑機(jī)的工藝過程一般分為合模、鎖模、射膠、保壓、熔膠、冷卻、松模、開模、取出等幾個(gè)階段，各個(gè)階段需要不同的壓力和流量。對(duì)于油泵馬達(dá)而言，注塑過程的負(fù)載總是處于變化狀態(tài)，在定量泵的液壓系統(tǒng)中，油泵馬達(dá)以恒定的轉(zhuǎn)速提供恒定的流量，多余的液壓油通過溢流閥回流，此過程稱為高壓節(jié)流，據(jù)統(tǒng)計(jì)由高壓節(jié)流造成的能量損失高達(dá)36%-68%。
目前主要的節(jié)能技術(shù)為變頻節(jié)能技術(shù)，但變頻節(jié)能技術(shù)仍有它的明顯缺點(diǎn)，即：由于變頻控制時(shí)電機(jī)響應(yīng)速度限制，使得設(shè)備的生產(chǎn)效率有所降低；同時(shí)變頻器控制電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)輸出力矩不足，因而不能穩(wěn)定工作在更低的轉(zhuǎn)速下，使得節(jié)能效果大受影響。是否有更好的產(chǎn)品和技術(shù)能夠滿足用戶更高的要求呢？其實(shí)，在一些技術(shù)交流會(huì)和行業(yè)媒體上，很多有識(shí)之士已經(jīng)提到將伺服永磁同步電機(jī)應(yīng)用于注塑機(jī)上。
由于交流伺服具有杰出的速度、力矩控制特性，使伺服式油電混合節(jié)能注塑機(jī)在不同工作階段都具備了變頻系統(tǒng)所不具備的嶄新特點(diǎn)，簡述如下表：
合模、鎖模階段：
動(dòng)作要求：合模動(dòng)作盡可能快速動(dòng)作，在模具到位時(shí)立即停止，防止模具到位時(shí)撞模，并且在模具移動(dòng)時(shí)如出現(xiàn)異物卡模時(shí)及時(shí)停止移動(dòng)。
三、優(yōu) 點(diǎn)
1、節(jié)能
采用伺服系統(tǒng)的注塑機(jī)，系統(tǒng)壓力、流量雙閉環(huán)，液壓系統(tǒng)按照實(shí)際需要的流量和壓力來供油，克服了普通定量泵系統(tǒng)高壓溢流產(chǎn)生的高能耗，在預(yù)塑、合模、射膠等高流量工作階段電機(jī)按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速工作，在保壓、冷卻等低流量工作階段降低了電機(jī)轉(zhuǎn)速，油泵電機(jī)實(shí)際能耗降低了50%--80%；
2、響應(yīng)迅速，生產(chǎn)效率高
伺服系統(tǒng)響應(yīng)速度快，壓力上升時(shí)間和流量上升時(shí)間快至30ms，提高了液壓系統(tǒng)的響應(yīng)速度，減少了動(dòng)作轉(zhuǎn)換時(shí)間，加快了整機(jī)的運(yùn)行節(jié)拍；注塑機(jī)液壓系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)有閥門打開時(shí)，系統(tǒng)壓力會(huì)瞬間下降，伺服系統(tǒng)可以在30ms 以內(nèi)迅速補(bǔ)充油量，恢復(fù)壓力至設(shè)定值；
3、壓力穩(wěn)定精密
伺服系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，壓力閉環(huán)控制模式使系統(tǒng)壓力非常穩(wěn)定，壓力波動(dòng)量低于±0.5bar，提高了塑料產(chǎn)品的成型質(zhì)量；
伺服系統(tǒng)還可以按照電腦設(shè)定的任意壓力、流量曲線運(yùn)行，為開發(fā)各種塑料產(chǎn)品的成型工藝創(chuàng)造了條件；
4、重復(fù)精度高、省料
伺服系統(tǒng)采用閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制，射臺(tái)運(yùn)動(dòng)位置重復(fù)精度高，生產(chǎn)出的產(chǎn)品精度高，一致性好；克服了普通異步電機(jī)定量泵系統(tǒng)由于電網(wǎng)電壓、頻率等變化會(huì)帶來轉(zhuǎn)速變化，進(jìn)而引起流量變化，使注塑產(chǎn)品成品率降低的缺點(diǎn)；
5、油溫溫升低
注塑機(jī)工作由開機(jī)至進(jìn)入穩(wěn)態(tài)油溫上升8℃-10℃，室溫35℃下無需冷卻水，冷卻器的用量也大為減少，延長了整機(jī)特別是液壓油、液壓易損件（如油封）的壽
命；
6、噪聲低
液壓系統(tǒng)的噪聲在65dB以內(nèi)，改善了操作機(jī)器的現(xiàn)場環(huán)境；
四、總結(jié)：
將普通注塑機(jī)改造為伺服注塑機(jī)，雖然需要一定程度的投入，但是此種新型注塑機(jī)在節(jié)約資源、降低成本、性能提升、改善工況方面都有較大優(yōu)勢；隨著伺服技術(shù)已經(jīng)成熟，伺服系統(tǒng)的價(jià)格下調(diào)及大家對(duì)伺服注塑機(jī)認(rèn)識(shí)的深入，發(fā)展伺服注塑機(jī)乃必然趨勢！
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