ما هي آلة حقن المؤازرة؟

أ " آلة قولبة الحقن المؤازرة" هو نوع من معدات القولبة بالحقن التي تستخدم محرك سيرفو كمصدر أساسي للطاقة. يشير مصطلح "Servo" إلى قدرة نظام القيادة على الاستجابة بدقة وسرعة لأوامر التحكم.

1. آلة حقن البلاستيك الهيدروليكية التقليدية مقابل. آلة قولبة الحقن المؤازرة

آلات القولبة بالحقن الهيدروليكي التقليدية: استخدم محركًا غير متزامن ذو سرعة ثابتة لتشغيل مضخة هيدروليكية. تعمل المضخة الهيدروليكية بشكل مستمر، مما يولد ضغطًا ثابتًا ومعدل تدفق. تستخدم الماكينة صمامات متناسبة أو صمامات مؤازرة لضبط الضغط ومعدل التدفق المطلوبين لعمليات مختلفة (مثل إغلاق القالب، والحقن، وضغط الإمساك، والتبريد، وفتح القالب، والقذف).

عيوب هذه الطريقة هي:
هدر كبير للطاقة: يعمل المحرك والمضخة بشكل مستمر بكامل طاقتهما، مما يستهلك الطاقة. حتى عندما تبرد الماكينة أو تنتظر، يلزم وجود كمية كبيرة من الطاقة للحفاظ على ضغط النظام وفائضه.
الارتفاع السريع في درجة حرارة الزيت: يولد الفائض والاحتكاك حرارة كبيرة، مما يتطلب نظام تبريد إضافي.
ضوضاء عالية: تولد المضخة التي تعمل باستمرار ضوضاء كبيرة.
دقة التحكم وسرعة الاستجابة محدودة: بالاعتماد على تنظيم الصمام، تكون الدقة والسرعة أقل شأنا من التحكم المباشر في المحرك. تستخدم الآلات الكهربائية التقليدية محركات مؤازرة متعددة لدفع كل محور من محاور الحركة مباشرة (مثل إغلاق القالب والحقن والقذف) عبر آليات مثل البراغي الكروية أو الأحزمة المتزامنة.
وتشمل المزايا الدقة العالية والتشغيل النظيف وكفاءة الطاقة. تشمل العيوب الهيكل المعقد والتكلفة العالية وقوة التثبيت المنخفضة بشكل عام مقارنة بالنماذج الهيدروليكية.

مميزات ومبادئ تشغيل آلات القولبة بالحقن المؤازر:
مصدر الطاقة الأساسي - محرك سيرفو: يحل محل المحرك التقليدي ذو السرعة الثابتة.
نظام التحكم في الحلقة المغلقة:
تصدر وحدة التحكم الأوامر بناءً على معلمات العملية المحددة (الضغط والسرعة والموضع).
يقوم محرك المؤازرة بتدوير محرك المؤازرة بدقة.
يقوم المحرك المؤازر بتشغيل مضخة هيدروليكية ذات إزاحة ثابتة مباشرة (عادةً مضخة تروس داخلية أو مضخة مكبس).
يقوم جهاز التغذية الراجعة (مثل جهاز التشفير) المثبت على المحرك أو المضخة بمراقبة سرعة المحرك (المقابلة لتدفق خرج المضخة) وعزم الدوران (المقابل لضغط خرج المضخة) في الوقت الفعلي.
يتم إرسال إشارة التغذية الراجعة مرة أخرى إلى وحدة التحكم، والتي تقارن باستمرار القيمة الفعلية بالقيمة المحددة وتضبط الأمر المرسل إلى المحرك، مما يشكل نظام تحكم حلقة مغلقة لضمان أن يتطابق الإخراج بدقة مع التدفق والضغط المطلوبين لمرحلة التشغيل الحالية. إمدادات النفط حسب الطلب:
هذه هي الميزة الأساسية لآلات قولبة الحقن الهيدروليكي المؤازر.
يقوم النظام بتشغيل المحرك والمضخة فقط عندما يكون هناك حاجة إلى إجراء ما، ويتم ضبط السرعة وعزم الدوران (أي معدل التدفق والضغط) بدقة في الوقت الفعلي بناءً على المتطلبات المحددة لهذا الإجراء.
عند اكتمال الإجراء وبدء المرحلة التالية (كما هو الحال عند انتهاء الحقن والحفاظ على الضغط)، أو عندما تكون الماكينة في وضع التبريد أو وضع الاستعداد، يمكن أن يتوقف المحرك المؤازر والمضخة الهيدروليكية تمامًا، ولا يستهلكان أي طاقة تقريبًا.
لا يلزم وجود صمام فائض لتنظيم الضغط والتدفق، مما يقلل من فقدان الطاقة وتسخين الزيت.

مزايا آلات حقن السيرفو:
توفير الطاقة: بالمقارنة مع المكابس الهيدروليكية التقليدية، يتم عادةً تحقيق توفير في الطاقة بنسبة 30%-70%، اعتمادًا على دورة المنتج ومعلمات العملية والآلة نفسها.
استجابة عالية وتحكم دقيق: تعمل سرعة الاستجابة السريعة للغاية لمحرك المؤازرة والتحكم الدقيق في عزم الدوران على تحسين دقة التحكم وإمكانية تكرار معلمات العملية الرئيسية مثل سرعة الحقن وضغط الإمساك والتحكم في الموضع بشكل كبير، وبالتالي تعزيز جودة المنتج وتناسقه. فهو مناسب بشكل خاص للتشكيل الدقيق. انخفاض درجة حرارة الزيت: نظرًا للانخفاض الكبير في هدر الطاقة (خاصة التخلص من خسائر الفائض وانخفاض حرارة الاحتكاك)، يكون ارتفاع درجة حرارة الزيت الهيدروليكي أقل بكثير، مما يطيل عمر الزيت الهيدروليكي والأختام.
ضوضاء منخفضة: يعمل المحرك بسرعة منخفضة أو يتوقف معظم الوقت، مما يؤدي إلى مستويات ضوضاء أقل بكثير من ضوضاء التشغيل المستمر للمكبس الهيدروليكي التقليدي.
كفاءة إنتاج أعلى: يمكن لسرعة الاستجابة الأسرع في بعض الأحيان تقصير أوقات الدورة (كما هو الحال أثناء فتح القالب وتسريع الإغلاق).
نظيفة وصديقة للبيئة: تعمل درجات حرارة الزيت المنخفضة على تقليل ميل الزيت إلى الأكسدة والتسرب، مما يؤدي إلى بيئة عمل أنظف.

الاختلافات الهيكلية بين آلات قولبة الحقن المؤازرة وآلات قولبة الحقن الهيدروليكي التقليدية
الفرق الرئيسي يكمن في وحدة محرك الطاقة.
المكابس الهيدروليكية التقليدية: مضخة قياس المحرك ذات السرعة الثابتة/الصمام النسبي للمضخة المتغيرة/الصمام المؤازر.
مكابس هيدروليكية سيرفو: مضخة قياس محرك سيرفو تعمل بمحرك سيرفو وجهاز تغذية مرتدة عالي الدقة.
الهيكل الرئيسي للآلة، بما في ذلك آلية التثبيت، وآلية الحقن، والمسمار البرميلي، وما إلى ذلك، يشبه هيكل المكبس الهيدروليكي القياسي.

2. العيوب الشائعة لآلات قولبة الحقن المؤازرة

(1) إنذار/خطأ في محرك السيرفو:
التيار الزائد/الحمل الزائد: التشويش الميكانيكي، الحمل الزائد (مثل ضعف التشحيم، مشكلة القالب)، ماس كهربائي داخلي للمحرك أو المحرك، ضبط المعلمات بشكل غير صحيح.
الجهد الزائد/الجهد المنخفض: جهد مصدر الطاقة غير المستقر، فشل مقاومة الفرامل أو الاختيار غير السليم، الطاقة المتجددة المفرطة، عطل داخلي في المحرك.
ارتفاع درجة الحرارة: ضعف تبديد الحرارة (فشل المروحة، الغبار على المشتت الحراري)، ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، التشغيل الزائد.
خطأ في التشفير/خطأ في الاتصال: تلف كابل التشفير، ضعف الاتصال، تلف التشفير، تداخل شديد، مشكلة في واجهة محرك الأقراص.
الانحراف المفرط للموضع: تغيير الحمل المفاجئ أو المفرط، إعداد معلمة الاستجابة غير المعقولة، الخلوص الميكانيكي المفرط، مشكلة ردود فعل المشفر.

(2) عطل في محرك السيرفو:
ارتفاع درجة حرارة المحرك: التشغيل الزائد، ضعف تبديد الحرارة، ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، تلف المحمل مما يؤدي إلى زيادة الاحتكاك، مشكلة اللف. الضوضاء/الاهتزاز غير الطبيعي للمحرك: تآكل المحمل أو تلفه، انحناء عمود المحرك، الاقتران فضفاض أو تالف، عدم توازن الحمل، الرنين الميكانيكي.
المحرك لا يدور/ضعيف: ليس لدى السائق أي خرج، لف المحرك مفتوح أو به ماس كهربائي، مشكلة في مصدر الطاقة، الفرامل غير محررة (إن وجدت)، خطأ في ضبط المعلمات.

(3) ضغط النظام غير الطبيعي:
ضغط غير كافٍ: خرج غير كافٍ لمضخة المؤازرة (سرعة/عزم دوران غير كافيين للمحرك، تآكل داخلي للمضخة)، فشل مستشعر الضغط/تعويض المعايرة، فشل صمام تنظيم الضغط أو خطأ في الضبط، فشل صمام الفائض، تسرب خطير في الأسطوانة، انسداد فلتر الزيت مما يؤدي إلى تدفق غير كافٍ.
تقلب/عدم استقرار الضغط: وجود هواء في الزيت، فشل مستشعر الضغط، وجود هواء في الزيت، فشل مستشعر الضغط، استجابة غير مستقرة للتحكم في المؤازرة، صمام هيدروليكي (مثل صمام الضغط النسبي) عالق أو فاشل، تلوث الزيت مما يؤدي إلى ضعف حركة قلب الصمام.
الضغط الزائد: فشل مستشعر الضغط، فشل صمام تنظيم الضغط، خطأ في إشارة التحكم.

(4) المشاكل المتعلقة بالزيت الهيدروليكي:
درجة حرارة الزيت الزائدة: فشل نظام التبريد (انسداد المبرد، فشل المروحة، عدم كفاية مياه التبريد/درجة الحرارة المرتفعة)، تسرب شديد للنظام مما يؤدي إلى فقدان كبير للطاقة، ارتفاع درجة الحرارة المحيطة بشكل مفرط، اختيار لزوجة الزيت بشكل غير صحيح، عدم كفاية حجم الزيت.
التلوث النفطي: تسرب المياه (مما يسبب الاستحلاب والصدأ)، تلوث الجسيمات (مما يسبب التصاق الصمامات وتآكل المضخة)، الأكسدة والتدهور (تغيرات اللزوجة وتوليد الحمأة). هذا هو السبب الجذري الأكثر شيوعًا والأكثر ضررًا لمشاكل النظام الهيدروليكي.
التسرب: المفاصل السائبة، تقادم وتلف الأختام، تلف خطوط الأنابيب أو الأسطوانات/أجسام الصمامات.

3. الأسئلة الشائعة حول آلات قولبة الحقن المؤازرة

س1: ما هي آلة قولبة الحقن المؤازرة؟
أ1: آلة قولبة بالحقن تتحكم بدقة في حركة المضخة الهيدروليكية أو المكونات الميكانيكية باستخدام محرك سيرفو. مبدأها الأساسي هو "الطاقة حسب الطلب" — يتم استهلاك الطاقة فقط أثناء الحركة، ويتوقف المحرك عندما يكون ثابتًا، مما يؤدي إلى توفير الطاقة بنسبة تصل إلى 30% -70%.

س2: آلات قولبة الحقن المؤازرة مقابل المكابس الهيدروليكية التقليدية مقابل المكابس الكهربائية بالكامل؟
A2: المكابس الهيدروليكية التقليدية: صمام تخفيف المحرك ذو السرعة الثابتة → استهلاك عالي للطاقة وضوضاء عالية.
مكابس كهربائية بالكامل: دفع مباشر بمحركات سيرفو متعددة → دقة عالية ولا يوجد زيت هيدروليكي، ولكن هيكل معقد وتكلفة عالية.
مكابس هيدروليكية مؤازرة: تعمل محركات المؤازرة على تشغيل المضخات الهيدروليكية → توازن بين توفير الطاقة والدقة وقوة التثبيت العالية، مما يوفر أفضل قيمة مقابل المال.

س3: ماذا يجب أن أفعل إذا ظهر إنذار "الحمل الزائد" (OL) في محرك السيرفو؟
ج3: استكشاف الأخطاء وإصلاحها خطوة بخطوة:
تحقق مما إذا كانت الماكينة عالقة (على سبيل المثال، وجود مادة غريبة في القالب، أو عدم كفاية التشحيم). تحقق من مقاومة عزل المحرك (استخدم مقياسًا متعددًا لقياس مقاومة اللف إلى الأرض > 5 MΩ).
تحقق من معلمات القيادة (إذا كان إعداد طاقة المحرك غير صحيح).

س 4: ما الذي يمكن أن يسبب التباطؤ؟
A4: لزوجة غير طبيعية للزيت الهيدروليكي (أرق عند درجات الحرارة المرتفعة/أكثر سمكًا عند درجات الحرارة المنخفضة).
فلتر مسدود → تدفق غير كافٍ (تحقق من مؤشر الضغط التفاضلي).
تآكل ختم الأسطوانة والتسرب الداخلي (التحقق من ذلك باستخدام اختبار الحفاظ على الضغط).