17年的時候,當(dāng)時候還在高爾夫球注塑加工行業(yè)中,那時候在生產(chǎn)TPU新品的時候做調(diào)試,頭天在工藝調(diào)整完畢之后,隨手將工藝存檔到塑機(jī)中,第二天再次開始生產(chǎn)的時候,工藝員調(diào)用塑機(jī)參數(shù)后,卻是無論如何都無法將產(chǎn)品打出,后來聯(lián)系我再次去現(xiàn)場做的調(diào)試。
那次調(diào)試,工藝是直接存檔,就是所有的參數(shù)全部備份,原材料沒有更改,模具沒有變動,依舊是成型狀態(tài)差很遠(yuǎn),很多人沒有明白到底什么原因。
現(xiàn)在是在新的公司,越來越多的老板都在說為什么不能工藝鎖定,甚至很多時候會說,我就是按照原來的工藝打的,為什么打不出來好件?
很多時候我不理解,開始的時候自己推敲原因的時候,歸結(jié)到注塑機(jī)的自身狀態(tài)上,塑機(jī)的油泵傳輸不同油溫的油所給予注塑機(jī)的動能是不一樣的,在油溫高和油溫低的時候油泵給的動能是不一樣的,所以注射給的壓力是不一樣的。很多人會說,注射的時候不是以速度作為優(yōu)先項來保證的么?
的確,注塑和保壓階段是以不同的優(yōu)先級來保證機(jī)器運(yùn)行的。在注射階段塑機(jī)的優(yōu)先級是優(yōu)先保證速度,這也是很多電動注塑機(jī)或者高精密塑機(jī)上沒有注射壓力值,只有一個壓力上限值來約束的原因。
換而言之,在你一個非常高的壓力,非常低的速度的時候,塑機(jī)是按照需要的速度來匹配壓力的,就是你所設(shè)置的高壓低速,其實是注塑機(jī)在自己算法的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的,在模內(nèi)有壓力傳感器的時候會發(fā)現(xiàn),所謂的高壓低速其實是不存在的,填充階段傳感器曲線會是壓力持續(xù)上升的,當(dāng)壓力達(dá)到所設(shè)置的壓力時候,注射會按照設(shè)置的壓力進(jìn)行前推,那時候就會是無法調(diào)整速度的一個狀態(tài)。
所以很多精密注塑廠中,壓力設(shè)置全部是壓,速度去做一個約束,這樣的話可以保證因為壓力波動帶來的速度影響。
而在保壓的時候,則是以壓力作為主導(dǎo)位置,即為優(yōu)先保證保壓的壓力達(dá)到,而速度作為一個約束值的存在,壓力過高導(dǎo)致速度過大的時候,速度才會有所體現(xiàn)為一個上限。
對此,某些電動注塑機(jī)會只在保壓那里有一個保壓速度限制,來約束對此的設(shè)置錯誤。具體如下圖,是找的精密電動機(jī)的設(shè)置頁面:
后來了解這些之后,在設(shè)置的時候,就會有壓力140,速度20、10的工藝設(shè)置出來,在很多不知道壓力峰值的時候,會這么設(shè)置來保證塑機(jī)的壓力給予恒定的速度。
再后來,直接給了個硬性規(guī)定,在車間里面工藝調(diào)整的時候,不再進(jìn)行壓力調(diào)試,當(dāng)然,只是在高爾夫球行業(yè),那個行業(yè)中的塑機(jī)都是特定塑機(jī),壓力超高,因為高爾夫球的很多材料的MI并不是很高,而球皮的厚度不是很厚,需要的壓力很大,經(jīng)常更換材料,材料很多時候還很偏門,后來就索性不再調(diào)整壓力,直接是塑機(jī)的95%左右的壓力,全力滿足速度的方式去調(diào)整,之后工藝調(diào)整變得不再繁瑣。
那時候,幾乎是能夠用一套工藝滿足一種產(chǎn)品的多次生產(chǎn),當(dāng)時以為工藝的復(fù)制性就在于壓力的穩(wěn)定性上,后來季節(jié)變化,從冬天轉(zhuǎn)夏天,又出現(xiàn)了問題。
因為高爾夫行業(yè)中,幾乎所有的注塑車間都是恒溫恒濕來保證產(chǎn)品的穩(wěn)定尺寸,同時也給予了注塑機(jī)的一個穩(wěn)定狀態(tài),但是夏天來臨,卻是忽略了一個極為重要的問題,就是給塑機(jī)降溫的冷卻水。
那時候冷卻塑機(jī)的冷卻水并不是在車間內(nèi)部的,而是在外面的循環(huán)冷卻水,只有模具的冷卻水是在車間中,而且是恒溫的,所以在沒有考慮到塑機(jī)冷卻水對生產(chǎn)工藝上的影響,因此發(fā)現(xiàn)之后在循環(huán)水之后再次做了調(diào)整,基本能夠保證一個穩(wěn)定的生產(chǎn)狀態(tài)。
由此可見,在注塑的工藝調(diào)整時候,塑機(jī)的外在因素對工藝的影響極大,包含設(shè)備的油溫,模具的模溫,壓力的設(shè)置等等,材料方面的溫度或者是別的問題都已經(jīng)不再作為一個變量,做這個行業(yè)的都知道這些影響很大,不做考究。
后來,一次偶然的機(jī)會,我和一個做模內(nèi)傳感器的朋友聊起來這個注塑工藝的變性上的事,他反問了我一句,你知道我為什么做模內(nèi)傳感器嗎?
誠然,如果注塑機(jī)的工藝能夠完全穩(wěn)定下來,那么這個模內(nèi)傳感器行業(yè)豈不是很雞肋?
一個產(chǎn)品的成型工藝,是一個范圍,而不是一個固定一套工藝參數(shù),不是說只能按照這一套工藝參數(shù)去調(diào)整才可以做出來達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的塑料的產(chǎn)品,特別是外觀件,每個人都有不同的評判標(biāo)準(zhǔn),因此這些東西都是變化的。
傳感器的用途,就是在所有人都同意的條件下,給出一條模具里面的壓力曲線,這個壓力曲線就可以定義這個產(chǎn)品是個合格的產(chǎn)品。
所有的工藝調(diào)整,都可以調(diào)整出來這條曲線的工藝就作為一個合格的產(chǎn)品,當(dāng)然不是完全一致,絕大多數(shù)為相似曲線即可,這樣就可以評定出這個產(chǎn)品是一個合格的產(chǎn)品,只是可能是縮水狀態(tài)不一致,這樣的話可以界定出一個小曲線,之后就完成產(chǎn)品的定義。
當(dāng)時我反問了一句:如果塑機(jī)上也有精密的感應(yīng)器呢?朋友有給我拋出了一個我現(xiàn)在才搞明白的東西:注塑機(jī)的步幅和步頻。
常用的塑機(jī)來說,步幅都會有兩種來保證一些設(shè)置的,塑機(jī)的噸位不同,步幅也不同,在一個就是塑機(jī)的步頻,步頻決定的是注塑機(jī)的響應(yīng)速度。
步頻影響:打個比方來說,同樣的110跨欄,步幅相同的情況下,均為一米,步頻快的用時短,這個大家都是知道的。但是如果這個110米在塑機(jī)上指的是你設(shè)定的料量或者是所需要的壓力呢?
如果步頻快的,自然就會可以用很短的時間去完成這個調(diào)整,而步頻慢的就需要較長的時間去做調(diào)整,這就是塑機(jī)的響應(yīng)性上面的差異。
所以很多國外的塑機(jī)的響應(yīng)性很高,就是因為這些塑機(jī)的步頻很快,說實話,這個步頻像極了計算機(jī)的CPU的計算速度,越高,相應(yīng)越快。
很多國內(nèi)的塑機(jī)在調(diào)整之后需要3-5個周期才可以將更改的參數(shù)調(diào)整到位,而很多塑機(jī)在當(dāng)下周期就可以調(diào)整,塑機(jī)的步頻的快慢,在調(diào)整時候能看得出來,有些塑機(jī)是在當(dāng)下循環(huán)中直接調(diào)整到位,而有些塑機(jī)需要下一個循環(huán)才能調(diào)整到位,這大多數(shù)是因為步頻快慢不一導(dǎo)致的塑機(jī)內(nèi)部程序設(shè)定的原因,但真正到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。
一般來說,國產(chǎn)機(jī)需要2-3個循環(huán),而國外進(jìn)口的設(shè)備大概在1-3個循環(huán),所以現(xiàn)在的國產(chǎn)大品牌在國際上也是出于前中端位置,不需要格外的為了追求響應(yīng)性去探索國外的品牌。
步幅影響:步幅影響是的,感覺也是塑機(jī)工藝無法復(fù)制或者是照抄的根本原因吧。同樣的從簡單入手,步幅就是跑步中前進(jìn)時候步子移動的大小。注塑機(jī)同樣的在移動的時候給予壓力有一個增加的小單位,這個我且就稱之為步幅。同樣是20M的距離,步幅為4M和5M需要的步數(shù)不是相同的,一個需要5步,一個需要4步。
這個可能沒什么感受。但是如果說這個計量是需要的米數(shù),而注塑機(jī)的小步幅是兩個呢?這就是出現(xiàn)參數(shù)差異的根本原因了。
一般來說,塑機(jī)都會設(shè)定兩個步幅去做一個差異補(bǔ)充,打個比方,一個塑機(jī)的小步幅僅僅是一個4的時候,給一個18的計量就無法去得到一個穩(wěn)定的位置,而塑機(jī)的位置差異設(shè)定為不大于2的時候,單這一個計量就可能使計算機(jī)進(jìn)入一個死循環(huán),因此做出來一個步幅為3,一個步幅為4,誤差為1的設(shè)計時候,18就可以用6*3或者4*4+3*1作為調(diào)整依據(jù),這樣就不會存在一個太大誤差。
但是問題來了,如果說步幅是3和4,設(shè)定18計量,那么步數(shù)就應(yīng)該是設(shè)定的計量數(shù),這個計量數(shù)到底是6步還是5步?
這就和塑機(jī)里面的增加量有關(guān)了。現(xiàn)在塑機(jī)里面的都是比例閥控制,塑機(jī)電腦中會計算出一個少步數(shù)報給伺服電機(jī),通過伺服控制器的開關(guān)閥門,走出不同的步幅來實現(xiàn)一個設(shè)定計量的結(jié)果。那么,這里就是工藝調(diào)整無法復(fù)制的基本的原因了。
簡單的計量調(diào)整來說,假定塑機(jī)步幅為3+4兩種,計量從20開始調(diào)整,在20的時候,塑機(jī)會計算為4*5,即按照步幅為4的小標(biāo)準(zhǔn)壓執(zhí)行5次累加,這個時候,再去增加四次計量,每次增加3個,總劑量變成了32,這樣的話就是走了9次,而在此開機(jī)的時候,就變成4*8,也就是變成了8次。
一般來說,這個步數(shù)就是我們設(shè)置的數(shù)值,單從計量來說,一次設(shè)定為8,一次為9,至少是上調(diào)了3個計量,這樣的話,在工藝未發(fā)生任何改變的情況下憑空增加了3個計量,大的產(chǎn)品可能還會覺得沒有太大的差異,如果說是小的產(chǎn)品怎樣,肯定是一模爆,這還只是僅考慮計量的原因,而塑機(jī)中的幾乎所有參數(shù)設(shè)置都是存在雙步幅找差。
所以很多時候,完全按照上一次的工藝參數(shù)去設(shè)定的時候,開機(jī)一模爆或者開機(jī)不滿的情況大有發(fā)生,這是從根源上找出的注塑工藝的不可復(fù)制性。
連續(xù)生產(chǎn)的時候為什么不需要更改,其實,在不斷電的情況下,塑機(jī)設(shè)定完畢后可以說是穩(wěn)定的,步幅和步數(shù)疊加是固定的,你加完之后是個穩(wěn)定的,不會重新計算。但是一旦斷電之后,塑機(jī)會根據(jù)你設(shè)定的東西去做一個自己的算法調(diào)整,就是機(jī)器的自動計算,會選擇一個的,省力的算法去進(jìn)行使用。
因此,在一次量產(chǎn)中調(diào)整完參數(shù)之后,就可以一直穩(wěn)定生產(chǎn),而不會說再去反復(fù)調(diào)整,當(dāng)然,這個穩(wěn)定指的是其余前面所述的干擾項都不存在的條件下方能成立的。
在這,就大概能估算出同樣的工藝參數(shù)上下浮動的范圍是多少了,如果說步幅為3+4的塑機(jī),參數(shù)變動一般就是(4-3)/3為上限,即變動可能到達(dá)33%左右,現(xiàn)在的塑機(jī)步幅大概都能做到1+1.1,也就是上下變動的幅度為(1.1-1)/1,即為10%左右,但是也和設(shè)備有關(guān),越大的設(shè)備因為需要的料量多之類的反而將浮動的影響變小,而小設(shè)備則是將步幅做的近,緊挨來減少工藝上的變動范圍,但是,只能說是向精度方面去約束,不可能完全規(guī)避。
由此,從塑機(jī)的本能屬性上面來說,就可以很明確的說明,上一次的工藝參數(shù)不能說一定的就適用于下次試模,哪怕是外來的因素完全一致,你也無法保證計算機(jī)的內(nèi)部算法兩次給你一個完全相同的數(shù)值,由此可見很難做一個復(fù)制過來的舉動。
但是,同樣要考慮到模具上的包容性,模具如果能夠完美的包容掉塑機(jī)因自身條件帶來的變化,能夠完美的包容主塑機(jī)的誤差范圍,那么此模具和此塑機(jī)就可以說是一個很好的契合,這也就是為什么在有些公司會出現(xiàn)模具認(rèn)設(shè)備或者設(shè)備認(rèn)模具的情況,模具和設(shè)備剛好完整契合的時候,用他們的話說,就是模具上去之后,隨便調(diào)整下就可以生產(chǎn),沒有任何毛病,也有此類情況的發(fā)生,在我從業(yè)中也見到了不止一次。
所以說,注塑行業(yè)的工藝參數(shù),真的是需要經(jīng)常琢磨的一個東西?,F(xiàn)在環(huán)境中是,半瓶水太多,大師傅都已經(jīng)開始慢慢退出這個行業(yè),形式嚴(yán)峻啊,需要懂得太多,仍需要好好鉆研。
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