Для изготовления продукции, качество которой полностью отвечает требованию нормативно — технической документации и минимизации объема некондиционных изделий требуется обеспечить практическое использование технологий регулирования процессом литья.

Сложные контакты некоторых технологических характеристик усложняет выбор способа управления, используемого для ликвидации погрешностей параметров готовых деталей от установленных в рабочей документации значений. В действительности сложно получить требуемый уровень качества в ходе пускового периода при обновлении производства после остановки ТПА.

Для поддержания установленного качества готовой продукции изделий необходимо контролировать и управлять теми характеристиками, определяющими свойствами готовой детали и измеряемые в ходе производства.

Свойства процесса, устанавливающие качество готовой детали

На качество изделий прямо влияют:

• температура материала в пространстве перед подающим механизмом;
• температурный режим на стенках пресс — формы;
• скорость впрыска;
• напор в форме;
• искажение, непроницаемость формы.

Все эти характеристики можно измерить, а для их стабилизации применяют два способа: поддержание на постоянном уровне вторичных характеристик, влияющих на них, и прямым управлением. При этом негативные воздействия по уровню их влияния на качество готовой детали можно классифицировать так:

1) качество снижается медленно, но неуклонно в ходе продолжительного отрезка времени. К ключевым причинам этого явления относят:

• изменение нагрева стенок пресс — формы, масла и расплава;
• размеров сопла, состояния каналов, расположенных в форме под влиянием подаваемого сырья;
• густоты масла в результате выработки и загрязнения;
• параметров вентиляции пресс — формы;
• напора в нагревательном цилиндре у ТПА с предпластикацией.

2) качество изменяется от цикла к циклу. Базовые причины этого явления кроются в:

• колебании момента переключения;
• время срабатывания встроенной арматуры управления;
• продолжительности пластикации;
• темпа впрыска;
• напора в нагревательном узле на ТПА с предпластификацией.

Температура сырья в зоне перед шнеком. Изменения этой характеристики определяют изменения нагрева литьевого сырья в пресс — форме и, соответственно, скорости охлаждения, а также потерь напора. Изменение потерь напора влияет повторение качества отливки. Ниже приведен перечень условий, необходимых для обеспечения неизменного уровня температуры сырья перед подающим механизмом относят:

• правильная регулировка устройства настройки температуры стенок цилиндра;
• постоянство скорости вращения шнека, скоростного напора и продолжительности пластификации.

Температура стенки формы. Изменения этой характеристики влекут за собой неравномерность структуры отливок, и их веса и габаритов. Они спровоцированы:

• существенной отдачей тепла через крепежные плиты ТПА (во время запуска);
• изменением температурного режима окружающей среды и расхода СОЖ (из-за изменения скорости вращения центробежного насоса термостата при скачках электричества, или в итоге уменьшения размера каналов охлаждения в ходе отложения солей) и пр.

Замер напора расплава в объеме перед шнеком и масла в системе не показывает данных о давлении в форме. Но размер этих параметров во время впрыска отражает сопротивление движению материала и влияет на напор в форме. Колебания температуры расплава, скорости и навески могут быть скорее выявлены по изменению напора перед шнеком и в системе, чем по изменению напора в форме.

Деформация и герметичность формы. При подаче расплава в оформляющую полость форма видоизменяется, а иногда можно видеть нарушение ее непроницаемости. Поэтому видоизменение формы или те характеристики, определяющие ее, надлежит контролировать.

Контроль качества отливок

Для контроля процесса довольно взамен регулярного замера всех вышеназванных характеристик производить раздельное считывание их величин в отдельные моменты времени. Самым простым является сбор данных: продолжительности пластификации, периода и изменения напора в пресс — форме во времени. Т.к. вес отливки сопряжен с объемом формы, напора и температуры сырья в ней, она может стать контрольным параметром, показывающим качество полученной детали, при замерах в лаборатории. Но его не стоит использовать для автоматического контроля процесса, так как помехи, вызванные встряхиванием весов и движением воздуха чрезмерно велики для достижения необходимой точности замера непосредственно у ТПА.

Способы управления процессом

Для некоторых отливок и установленных условий обработки повышения качества готовой продукции можно достичь путем целенаправленного управления производственными характеристиками:

• давления в форме;
• скорости перемещения подающего устройства;
• порядка подпитки.

Управление напором в форме используют для контроля над заполнением формы, а при работе ТПА на максимальной мощности — переключения из-за утечек материала через обратный клапан и люфтом между клапаном и цилиндром. И колебания времени срабатывания обратного клапана, наблюдаемые, например, при управлении по пути, в большинстве случаев частично или полностью возмещаются.

Так как по мере охлаждения отливки эффективность подпитки расплавом снижается, давление на шнек имеет смысл уменьшать соразмерно снижению напора в форме. Это обеспечивает снижение перегрузок и уровень ориентации сырья вблизи литника.

Значительному снижению разброса качественных показателей отливок и снижению объема брака во время пуска помогает синхронное регулирование скорости перемещения подающего устройства и напора в системе на квазистатической фазе. Явным достоинством такой схемы считают относительную легкость обслуживания.

Минимальный разброс качественных показателей и частичное возмещение сачков температуры могут быть получены при изменении напора в форме. Но издержки на реализацию этой технологии относительно велики. Поэтому этот механизм управления надо использовать только при изготовлении особо точной продукции.

Кроме того, надо предусмотреть возможность монтажа без больших издержек разных вспомогательных блоков. Например, датчиков для замера напора и температуры, мониторов, самописцев; блоков для управления напором, программирования скорости передвижения шнека и давления внутри формы и пр.