传感器在注塑成型LSR中能扮演什么样的角色?

发表于: 2019年1月11日

安装在注塑模具内部的传感器通过监控压力、温度变化和使用数据来调整工艺参数,证明了它们在热塑性成型中的作用。但这种传感器在LSR和多组分LSR/热塑性成型中可能会发挥更重要的作用,因为液体硅橡胶的粘度极低,在其在模具中固化之前难以控制。

在2018年德国塑料工业展览会(Fakuma)上,总部位于瑞士温特图尔的传感器生产商奇石乐仪器股份公司(Kistler Instrumente AG)工业过程控制部门塑料业务负责人Robert Vaculik谈到了传感器在注塑成型LSR中扮演的角色。

奇石乐传感器在成型过程中实时监控模具内的温度和压力,使用压电晶体来控制压力,并使用热电偶元件来控制温度。成型机使用该技术来优化工艺参数,确保它们不会偏离设定的公差。

Vaculik表示,奇石乐在市场上推出LSR传感器已经有一段时间了。在设计用于直接集成到模具中的14种传感器模型中,7种不仅适用于热塑性塑料,还适用于LSR加工。

在LSR的7个传感器系列中,只有4毫米6190C系列同时监控压力和温度,而6毫米直径的6152A系列只测量压力,其他5个系列只监控温度。

最小的6193B系列直径为1毫米,只感应温度。Vaculik承认,“在压力和温度监控相结合的情况下,我们的产品对某些LSR部件而言太大了”,这里指的是4毫米6190C系列。

他表示,鉴于材料的低粘度,大体上,LSR的传感器必须有一个小的间隙。但这是一个挑战,因为这意味着几乎没有发挥,并可能损害压力或压力/温度传感器中的压电晶体。

传统上,传感器通过将它们安装在模具钢中来应用。但是Vaculik谈到了一种将它们安装在内部表面附近的新方法,这种方法可以测量成型过程中钢材的压缩。Vaculik说道:“它提供了类似的结果,但没有标记零件。

来自传感器的数据由奇石乐的ComoNeo系统进行处理。德国塑料工业展览会上展示了带有ComoNeoPredict选项的最新版本。该技术基于模腔压力和温度曲线,使用基于模型的预测指定的零件质量。结果应该是符合工业4.0原则所需的最佳工艺参数。

Vaculik说道:“ComoNeo是将工业4.0付诸实践的成果。”

工业4.0是制造执行系统(MES)的重要组成部分,这也是为什么奇石乐在经过多年的联合MES合作后,于2017年7月收购IOS GmbH,并于2018年6月将其并入位于德国亚琛的新Kistler Aachen GmbH子公司。

Stefan Holzapfel有20年的MES经验,他从7月份开始管理MES中心,他告诉LSR World,通过条形码或RFID标签控制自己生产的产品是智能产品这种说法是错误的,因为“智能生产存在于MES中”。

Holzapfel强调,MES对于每个生产商来说都是不同的,因为他们有不同的车间和机器布局。他表示,客户可以用“MES Lite”进入数字化,然后将其扩展至“成熟的MES”。关键要素是获取生产运行数据和机器数据。

Holzapfel表示,奇石乐相对于其他MES供应商的优势在于,它通过传感器系统与机器连接。

另一家瑞士公司是奇石乐在传感器解决方案领域的重要竞争对手:位于沙夫豪森的Priamus系统技术公司(Priamus System Technologies AG),其自2015年10月起成为Barnes Group Inc.的成员。

Priamus系统技术有限公司(Priamus System Technologies LLC)子公司总裁Marcel Fenner在最近于加利福尼亚州阿纳海姆举行的LSR 2018会议上就质量监控和质量平衡器解决方案发表了演讲。它们使用模腔传感器和相关的电子设备和软件,例如冷流道模具充填上的Fillcontrol Control V和用于触摸按钮监控的Q-Button。

该技术提供LSR注塑成型的实时解决方案,以用于监控和分析温度,提供自动排气,多型腔冷流道模具的模具平衡和焊缝控制。Fenner表示,这些系统直接监控的模具型腔特性还包括短射检测、压缩差、剪切速率、剪切应力和粘度。

在谈到将这些数据用于工艺稳定性预测时,Fenner说道:“模腔传感器也是用于成型操作的“智能工厂”解决方案链中的第一个环节,它可以在坏零件生产前发现趋势。”Fenner已将Priamus工艺监控系统称为“第四次工业革命的基本构件”。

Priamus董事总经理Christopherus Bader之前提到过LSR的低粘度导致多型腔模具的充填与热塑性塑料的差异较大,并且由于每个型腔内熔体流动前沿速度的不同,对工艺调节提出了更高的要求。

由此产生的体积差异会影响固化的程度,从而影响成型零件的质量。Bader表示,LSR的一种典型配置是,在阀门附近使用压力传感器来调节粘度,在流动路径的末端使用温度传感器来调节过充或欠充以及固化。

在德国塑料工业展览会上,Priamus展示了其Fillcontrol Control V已用于处理由LSR二次成型的不同压缩安全气囊点火器,以及氧气面罩的LSR/热塑性成型。


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