Principio de la máquina de suela de TPU, TPR

1. Principio de funcionamiento de la máquina automática de moldeo por inyección de plástico tipo disco.
Como todos sabemos, en China existen numerosos casos exitosos de conversión de frecuencia y transformación para el ahorro energético de máquinas de moldeo por inyección horizontales. La máquina de moldeo por inyección de plástico de disco totalmente automática, conocida como "tigre eléctrico", es el principal equipo eléctrico común en las empresas zapateras. Si bien mi país es un importante productor de calzado con una gran cantidad de equipos, existen relativamente pocas unidades dedicadas a la transformación para el ahorro energético. Esto se debe principalmente al desconocimiento del principio de funcionamiento de las máquinas de moldeo por inyección de plástico de disco automáticas.
1.1 Características mecánicas de la máquina de moldeo por inyección de plástico de tipo disco totalmente automática (en adelante denominada: máquina de disco)
1) Esta máquina se utiliza especialmente para producir todo tipo de zapatos deportivos de un solo color, dos colores y tres colores de alta calidad, suelas de zapatos de ocio, suelas para niños y niñas y otros productos.
2) Las materias primas son adecuadas para la producción de espuma y otras materias primas termoplásticas, como PVC, TPR, etc.
3) La máquina está controlada por programas de computadora (microcomputadora de un solo chip, PLC), las máquinas principales y auxiliares están controladas con precisión, son fáciles de operar y de mantener.
1.2 Comparación entre la máquina de disco y la máquina de moldeo por inyección horizontal tradicional
1) Motor hidráulico
Las bombas de aceite de las máquinas de moldeo por inyección horizontales y de disco son bombas cuantitativas. Durante el proceso de moldeo por inyección, la presión de la bomba de aceite cambia con frecuencia. El método tradicional para el mantenimiento de baja presión consiste en liberar la presión mediante una válvula proporcional, con el motor funcionando a plena velocidad a la frecuencia de red. El desperdicio de energía eléctrica es muy grave.
2) Según el modelo de la máquina de disco, se divide en máquina de un solo color, máquina de dos colores, máquina de tres colores y otros modelos.
Entre ellos, la máquina monocromática tiene un solo host, que es similar a la máquina de moldeo por inyección horizontal.
La máquina de dos colores consta de una máquina principal y una auxiliar. La auxiliar se encarga de la inyección, la fusión, el molde superior, el molde inferior y otras funciones. La máquina principal incluye las funciones de la auxiliar, y cuenta con un disco de rotación adicional para el movimiento y posicionamiento del molde.
La máquina de tres colores consta de una máquina principal y dos máquinas auxiliares.
3)Número de moldes
4) Las máquinas de moldeo por inyección horizontal generalmente solo tienen un juego de moldes en funcionamiento y, cuando se cambia el proceso de producción, es necesario reemplazar los moldes.
El número de moldes de la máquina de discos varía según el modelo. Generalmente, hay 18, 20, 24 y 30 juegos de moldes. Según el proceso de producción, a través del panel de control, se puede configurar si la posición del molde es válida o no. Por ejemplo: modelo TY-322, 24 posiciones de molde de estación (24 moldes se pueden instalar), la totalidad o parte de los moldes se pueden seleccionar flexiblemente como las posiciones de molde efectivas según las necesidades durante la producción. Cuando la máquina de discos está funcionando, el plato giratorio grande realiza una rotación a alta velocidad en el sentido de las agujas del reloj, y el PLC o el microordenador de un solo chip ejecuta el cálculo del programa. Cuando solo se detectan posiciones de molde válidas, cuando el PLC o el microordenador de un solo chip escanean una señal de desaceleración, el plato giratorio comienza a desacelerar. Cuando se alcanza la señal de posicionamiento, el plato giratorio realiza un posicionamiento preciso. De lo contrario, si no se detecta una posición de molde válida, el plato giratorio grande girará a la siguiente posición de molde válida.
Siempre que la máquina de moldeo por inyección horizontal tenga una señal de sujeción del molde o de apertura del molde, realizará acciones relacionadas.
4) Método de ajuste de presión
Los métodos de ajuste de presión de las máquinas de moldeo por inyección horizontales y las máquinas de disco son todos métodos de control proporcional a la presión, pero la presión de inyección de cada molde de la máquina de disco (más moldes) se puede configurar de forma independiente a través del panel de control, lo que es adecuado para la fabricación de productos con diferentes volúmenes de inyección.
La máquina de moldeo por inyección horizontal produce cada producto y los parámetros relevantes son consistentes.
5) Método de trabajo del molde
Cuando la máquina de moldeo por inyección horizontal está funcionando, el molde fijo no se mueve y solo el molde móvil ejecuta el bloqueo o la apertura del molde izquierdo y derecho cuando hay una instrucción y se mueve en línea recta de izquierda a derecha.
Cuando la máquina de discos está en funcionamiento, el molde fijo y el molde móvil se mueven y posicionan mediante la gran mesa giratoria. Al presionar y abrir el molde, el cilindro de aceite realiza la acción de ascenso o descenso. Al extraer el producto, el operador abre manualmente el molde móvil.
6) Disco (plato giratorio)
La máquina de moldeo por inyección de plástico de disco totalmente automática recibe su nombre de la placa giratoria redonda, conocida como máquina de disco (máquina de suela). Se dividen varias porciones iguales en el disco. Por ejemplo, la TY-322 se divide en 24 módulos.
Si ni la máquina principal ni la auxiliar detectan una posición efectiva del molde, y ambas se encuentran en estado de apertura, el PLC o el microordenador envía una instrucción y la máquina principal presiona el disco para que gire a alta velocidad. El sistema detecta automáticamente la posición efectiva del molde y, tras la desaceleración, el disco se posiciona con precisión.
7) Método de enfriamiento
La máquina de moldeo por inyección horizontal tradicional utiliza el concepto de "tiempo de enfriamiento". Se instala un ciclo de agua de enfriamiento en el molde para proteger su enfriamiento y el del producto.
La máquina de discos es diferente. No cuenta con un sistema de circulación de agua de refrigeración, ya que, una vez formado el producto, su plato giratorio permanece en estado de rotación o en espera durante un tiempo. Además, cuenta con varios ventiladores de refrigeración para enfriar el molde y el producto.
1.3 Principio de funcionamiento de la máquina de discos
En el proceso de moldeo por inyección de la máquina de discos, las acciones como la sujeción, la inyección, la fusión, la apertura del molde y la velocidad del disco tienen diferentes requisitos de velocidad y presión. Estos se ajustan mediante el valor proporcional en el panel de control. Por ejemplo: P1 ajusta la presión de cierre del molde, P2 la presión primaria de inyección, P3 la presión secundaria de inyección y P4 la presión de alimentación. Cuando cambia la demanda de presión de flujo de la máquina de discos, la presión de carga y el flujo se ajustan mediante la válvula proporcional (válvula de sobrepresión) en la salida de la bomba de aceite, y el exceso de aceite se devuelve al tanque de aceite a alta presión.
La máquina de discos monocolor cuenta con un solo motor principal, que proporciona presión al sistema para completar la inyección y la fusión, así como la sujeción y apertura del molde. Además, controla un sistema de plataforma giratoria para el movimiento y posicionamiento del molde.
La máquina de dos colores se divide en máquina principal y auxiliar. Se componen principalmente de calefacción, inyección de pegamento, sistema de cola fundida y sistema de bloqueo del molde. La máquina de tres colores es similar a la de dos colores. Consta de una máquina principal y dos auxiliares. El sistema principal se encarga de la rotación y el posicionamiento del disco.
La máquina de discos se divide en dos partes: operación manual y operación automática.
Al operar manualmente, el operador debe proporcionar las órdenes correspondientes para que la máquina de discos realice las acciones correspondientes, como la inyección de pegamento, la fusión del pegamento, el molde superior, el molde inferior, la rotación del disco, etc.
Durante el funcionamiento automático, una vez seleccionada la posición de cada molde, ajustada la cantidad, la presión y el tiempo de alimentación, y calentada la temperatura del tubo de material, se activa la bomba de aceite de la máquina principal, se activa el desbloqueo manual y automático y se pulsa el botón de inicio automático una vez. Se puede ejecutar un paso automático.
1) Si la posición actual del molde está en uso, tras pulsar el botón de inicio automático, la cantidad de alimentación será la establecida para este molde. Si la alimentación no alcanza la cantidad establecida, se sujetará el molde. Solo se permite la sujeción rápida del molde, y la sujeción lenta solo está disponible una vez que la alimentación alcanza la cantidad establecida. Una vez finalizado el bloqueo del molde, se realizan las operaciones de inyección y apertura del molde.
2) Si la posición del molde actual no está en uso, presione el botón de inicio automático. El disco se moverá a la siguiente posición del molde utilizada y la cantidad de alimentación alcanzará la cantidad establecida para dicha posición. Una vez posicionado el plato giratorio, se realiza una sujeción rápida del molde (definida por tiempo), la temporización se detiene y, al llegar el tiempo de alimentación, se realiza una sujeción lenta del molde. Después de detenerse la sujeción, se realizan las acciones de inyección y apertura del molde.
3) Cuando la máquina principal y la máquina auxiliar se utilizan al mismo tiempo, es necesario esperar hasta que se completen las acciones automáticas de la máquina principal y la máquina auxiliar y se abra el molde antes de que el disco funcione y gire a la siguiente posición del molde.
4) Cuando el plato giratorio se detiene antes del punto de desaceleración del disco, este desacelera hasta el tope de posicionamiento al detectar dicho punto. Si se utiliza la posición del molde, después del posicionamiento, la acción del molde realizará el bloqueo del molde y otras acciones hasta que se abra. El plato giratorio no se mueve, pero la acción de alimentación se encargará de la alimentación del siguiente molde utilizado. Cuando el plato giratorio está suspendido (girando en sentido horario), se mueve a la siguiente posición del molde. Si esta posición del molde no está en uso, el disco se posicionará en el molde más cercano y no se moverá al siguiente molde hasta que se libere la pausa del plato giratorio.
5) En el modo automático, cambie el modo automático al modo manual, excepto que el disco realizará un posicionamiento lento (el disco se cambia durante el funcionamiento) y otras acciones se detendrán temporalmente. Se puede restablecer manualmente.
1.4 El consumo de energía de la máquina de discos se manifiesta principalmente en las siguientes partes
1) Consumo de energía eléctrica de la bomba de aceite del sistema hidráulico.
2) Consumo de energía del calentador
3) Ventilador de enfriamiento.
Para las empresas de fabricación de calzado, el consumo de energía representa la mayor parte de sus costos de producción. Entre estos consumos, el de la bomba de aceite hidráulico representa aproximadamente el 80% del consumo de toda la máquina de discos, por lo que reducir su consumo es fundamental para el ahorro energético de la máquina.
2. El principio de ahorro de energía de la máquina de discos.
Tras comprender el principio de funcionamiento de la máquina de discos, es fácil comprender que se produce un violento proceso de mutación en su interior, que tiene un gran impacto en la máquina y afecta la vida útil de todo el sistema de moldeo por inyección. Actualmente, en las empresas nacionales de fabricación de calzado existe una gran cantidad de equipos obsoletos, con un bajo grado de automatización y un alto consumo energético. La máquina generalmente se diseña para su máxima capacidad de producción. De hecho, a menudo no consume tanta energía durante la producción. La velocidad del motor de la bomba de aceite permanece constante, por lo que la potencia de salida prácticamente no varía. Además, en la producción se utilizan caballos grandes y carros pequeños. Por lo tanto, se desperdicia una gran cantidad de energía.
Debido a las características únicas de las máquinas principales y auxiliares y el molde rotatorio de la máquina de disco, no se utilizan tantas posiciones de molde efectivas en la producción, como: modelo TY-322, 24 juegos de moldes, a veces solo se utilizan una docena de juegos, se utilizan incluso menos moldes en máquinas de prueba y pruebas, lo que determina que las máquinas principales y auxiliares a menudo estén en un estado de espera a largo plazo. La máquina auxiliar solo ejecuta la acción cuando detecta una posición de molde válida. Cuando el disco gira, la máquina auxiliar no realiza ninguna acción, pero por lo general, el motor sigue funcionando a la velocidad nominal. En este momento, la parte de desbordamiento de alta presión no solo no realiza ningún trabajo útil, sino que también genera calor, lo que hace que el aceite hidráulico se caliente. Sí, pero también dañino.
Adoptamos la tecnología de operación de conversión de frecuencia vectorial sin sensor de velocidad de la máquina de disco (consulte el diagrama esquemático eléctrico). El convertidor de frecuencia detecta las señales de presión y flujo de la placa de computadora de la máquina de disco en tiempo real. La señal de presión o flujo de la máquina de disco es de 0-1 A, después del procesamiento interno, emite diferentes frecuencias y ajusta la velocidad del motor, es decir: la potencia de salida se rastrea y controla automáticamente de forma sincronizada con la presión y el flujo, lo que equivale a cambiar la bomba cuantitativa a una bomba variable de ahorro de energía. El sistema hidráulico original y el funcionamiento de toda la máquina requieren la coincidencia de potencia para eliminar la pérdida de energía de desbordamiento de alta presión del sistema original. Puede reducir en gran medida la vibración del cierre y la apertura del molde, estabilizar el proceso de producción, mejorar la calidad del producto, reducir las fallas mecánicas, prolongar la vida útil de la máquina y ahorrar mucha energía eléctrica.