注射成型控制的在线工艺监控

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摘要：对于聚合物材料，注射成型是最重要和最有效的制造技术之一，它具有生产高价值附加产物的能力。注射成型机与一个计算机集成制造（CIM）系统的集成需要可靠的工艺监控以允许执行统计工艺控制（SPC）。计算机集成制造系统关注着计算机控制，且把制造环境里所有的操作连接在一起。计算机集成制造的成功完成需要与制造工艺所有方面有关的精确的、可靠的、意义丰富的信息。液压注射压力测量是重要的工艺参数，与精确的熔融喷嘴压力相比，它表示了熔融聚合物粘度的相对变化。
关键词：注射成型，计算机集成制造系统，统计工艺控制，在线工艺监控
1    序言
 1．1背景
    聚合物处理厂已经长期证明了需要监控注射成型工艺。开始时这个需要通过所生产的相邻模件尺寸记录的统计分析应用得到满足。顾客压力甚至促进了一次记录简单加工参数的运动，如作为工艺能力度量的循环时间，注射时间以及注射压力峰值。虽然这些系统仍然没有被认为是真正的工艺监控，但是它们满足了短期的需要，提供了一个宝贵的生产监控系统。它变得很明显：工艺监控为聚合物处理厂提供了一个了解本身工艺及消除‘黑色艺术’图像的关键机会，且通过它可以向机器操作人员提供更大的透明度以及为它本身扩大的市场提供更大的自信心。制造环境里工艺监控的最终目的是通过产品质量度量，达到所有的成型产品100％自动化检测。使用在线工艺测量度量产品质量成为了一种趋势，它保证了没有一个不可接受的模件传到顾客手上。成型产品通过使用安装在每一台注射成型机上的机器人来判断其合格与否，判断的基础由建立的统计工艺控制（SPC）限制。
    注射成型工艺是大多数复杂聚合物处理操作之一，因此从加工参数到顺序控制器它都要求有一个高的性能。这篇文章出现的工艺数据是由Birdbys Plactics Limited创始的注射成型循环的实际生产，它允许调查由Speight和Coates（1～4）描述的聚合物粘度测量的顺序评估。它很重要的注意到在工艺监控调查中使用了不同的加工技术、工具、材料和加工参数组。这里出现的数据来源于闭环速度控制基本注射阶段过程的分析。在一个标准的生产进度表里，对25次稳定成型循环在260℃处理丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物。

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