精确给料的多种颜色

塑料优点众多。其中之一是可以着上任何颜色。塑料零件可以呈现各种色彩，无论是淡蛋壳色、高贵的宝蓝色还是亮丽的橙色。着色工艺甚至可以发生在“最后一刻”，即实际零件注塑成型之前。使用HNP Mikrosysteme的计量系统colorDoS，还可以极短时间内切换颜色。在液体着色剂精确到微升的给料中，FAULHABER驱动器起着关键作用。

我今天见过或实际接触过多少注塑成型塑料零件？晚上问自己这个问题，并试图计算零件准确数量的人，要很晚才能睡觉了。塑料在世界各地随处可见，注塑成型是一种经济高效的通用生产方法，可将塑料制成几乎任何形状：将原材料、塑料颗粒加热至可流动，然后注入模具。去除任何毛刺和浇口-完成。

即使不去计算塑料零件的确切数量，只考虑注意到哪些物品，我们在白天看到的颜色种类也一定是极多的；塑料的世界就像花和蝴蝶的世界一样多姿多彩。

这种中性原料的着色方式多种多样。如果是同种颜色零件的大量生产，通常最好由化学行业的塑料供应商对原材料进行着色。然后颗粒就会具有最终产品的颜色。在许多行业和产品领域，数量不如灵活快速回应客户需求重要，在着色上也是如此。

给料是关键
在这种情况下，选择的方法是在丝杠输送机的给料处直接将液体着色剂添加到颗粒流中，这就是所谓的注塑成型机的给料。在气缸中，同时对颗粒加热，充分混合并通过旋转丝杠输送到模具中。给料系统负责确保着色剂均匀分布在颗粒中。注塑成型机的丝杠与活塞压力一起确保着色剂充分混合。精确给料对于颜色质量至关重要。这里，给料量可以非常小。

“我们开发了紧凑型给料系统colorDoS，专门用于需要快速换色的工艺，”德国什未林HNP Mikrosysteme技术销售部的Olaf Lang解释道。“每次注塑可以加入0.02到100克的着色剂。”

HNPM的尖端技术不仅能确保高精度定量各种颜色，还能防止所谓的颜色残留。由于配料喷嘴和软管接头的设计特殊，可以快速、平稳地切换不同颜色，无需清洁时间。

微型环形齿轮泵负责精细给料。这是一种小型化的摆线泵，带有一个外转子和一个内转子。内部转子比外部环形齿轮少一个齿。这种设置产生的室具有固定的置换体积。介质按体积定量。可以通过改变速度调节着色剂的量，同时保持相同的给料时间。

速度决定颜色
“着色剂的数量取决于速度和给料时间，”Olaf Lang解释道，“转子旋转得越快，在相同时间内注入的着色剂越多，因此泵的速度适应于注塑成型机的给料时间。循环时间还包括工件的冷却和顶出。然后泵短暂停止。因此，着色剂给料是一个极其动态的工艺。”

可重复性是一个极其重要的因素。为了确保产品始终有相同的颜色，每次注入的着色剂数量必须始终相同。

colorDoS中使用了mzr-7245模块化泵。最小剂量为每次注塑20微升。这少于一滴的剂量，但是配料喷嘴的特殊几何形状确保了以高精度和可重复性输送这一微小量。“这时，泵驱动的质量就至关重要了。除了电机，模拟霍尔传感器也非常重要，”HNPM的驱动专家Lutz Nowotka强调说。“多年来，我们一直使用Schönaich的微型电机。对于colorDoS，我们选择了FAULHABER的BX4系列无刷直流伺服电机。”

通过霍尔传感器精确定位
除了96 mNm的高转矩之外，3268…BX4 CS型号电机的优点还包括安装空间小、使用寿命极长以及内置的高精度运动控制。“模拟霍尔传感器能够精确定位驱动器，因此也能精确定位转子，每转定位3000个位置。因此，我们的泵即使在微升范围内也有很高的定量精度”，Nowotka解释道。“在这里，即使在极低的速度下，良好的速度控制和高转矩也起着关键作用。最小的运动脉冲必须在没有颠簸和急拉的情况下实现。”

通过串行接口，控制器接收关于驱动器操作的详细信息。待机电流、速度、位置、偏差和温度均可精确获取；这些数据可用于深入分析设备状况。当维护要求首次出现时，可以在故障即将发生前及早检测到。这确保了每次注塑的着色剂给料一致，操作可靠。

用户还受益于colorDoS系统的其他优点。其显示控制器直接与注塑成型机通信，并显示距离下一次更换容器的剩余时间等。色码管理系统可用于存储重复出现的着色剂配方。警报管理器会发出着色剂液位过低的警告，并在出现故障时停止注塑成型工艺。然而，根据HNPM，colorDoS和其他给料系统的核心组件是内部设计的微型环形齿轮泵，该泵由FAULHABER电机驱动。

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