En los campos del interior automotriz, el llenado de muebles, el aislamiento del edificio, etc., los requisitos para la precisión y la eficiencia del proceso de espuma de poliuretano de dos componentes (PU) se vuelven cada vez más altos. Los métodos tradicionales de infusión mecánica manual o simple son difíciles de satisfacer las necesidades de formas complejas y productos de alta consistencia, y la combinación inteligente del sistema de espuma de alta presión del manipulador del eje XY se está convirtiendo en un nuevo estándar de la industria.
1. Composición del sistema y componentes centrales
- Manipulador del eje xy: control de movimiento de alta precisión
Módulo lineal: con tornillo de bola de motor servo/motor lineal, precisión de posicionamiento repetible ≤ ± 0.05 mm;
Enlace de eje múltiple: movimiento coordinado del eje x/y, soportando la interpolación de trayectoria lineal, circular, 3D (infusión de superficie compleja);
Rendimiento anti-shake: la tecnología de supresión de aceleración evita la vibración durante el inicio y la parada de alta velocidad, asegurando la estabilidad de la inyección.
- Máquina de espuma de alta presión: mezcla e inyección precisas
Bomba de medición de alta presión: control independiente de circuito cerrado del material A (isocianato) y material B (poliol), rango de presión 150-250BAR;
Cabezal de mezcla dinámica: mezclador estático con rotación de alta velocidad (3000-8000 rpm); Control PID de la temperatura de la cámara de mezcla (± 1 ℃) para garantizar la viscosidad estable de los reactivos; Diseño de autolimpieza para evitar el bloqueo de solidificación residual.
- Sistema de control inteligente
Tarjeta de control de movimiento PLC: sincronización en tiempo real de la trayectoria de robot y los parámetros de inyección;
Comentarios de flujo de presión: ajuste dinámico de la salida de la bomba de medición a través del sensor de presión, error <± 1%;
Base de datos de fórmula: almacenamiento de parámetros de proceso de diferentes productos (como relación, temperatura, velocidad de inyección).
2. Cinco tecnologías clave para lograr una espuma precisa de alta presión
- Planificación de trayectoria y coincidencia de velocidad
Optimización de la ruta: genere la ruta de inyección óptima de acuerdo con el modelo 3D de moho para evitar la inyección repetida/perdida;
Inyección de velocidad variable: reduzca la velocidad en las esquinas y aumente la velocidad en secciones rectas para garantizar un grosor de espuma uniforme.
- Mezcla de alta presión y inicio y parada instantáneos
Inyección de alta presión: la presión por encima de 150 bar rompe la cadena molecular de las materias primas y mejora la uniformidad de mezcla (diámetro de poro ≤ 0.3 mm);
Interruptor de milisegundos: el tiempo de respuesta de la válvula solenoide del cabezal de mezcla es <10 ms, asegurando que la descarga se corte instantáneamente para reducir el goteo.
- Control de circuito cerrado de flujo de temperatura-presión
| Parámetros | Requisitos de control | Método de implementación |
| Temperatura del material | 25 ± 1 ℃ | Sistema de temperatura constante de agua de circulación dual |
| Mezcla de presión | 200 ± 5BAR | Servo Motor Presión Sensor retroalimentación |
| Relación de flujo (A: B) | Ajustable de 1: 1 a 1: 5 | Medidor de flujo de masa de bomba de engranaje de alta precisión |
- Asegurar la uniformidad de los poros
Desgasificación de vacío: preevacúe el moho (-0.08MPA) para reducir los defectos de la burbuja;
Inyección de presión de gradiente: ajuste la presión en etapas (como el llenado de baja presión, primero y la compactación de alta presión más adelante).
- Autodiagnóstico y prevención de fallas
Advertencia de bloqueo: monitoreo en tiempo real de la mezcla de fluctuaciones de presión del cabezal, enjuague inverso automático al exceder el umbral;
Monitoreo del equilibrio del tanque: el sensor ultrasónico advierte sobre la escasez de material para evitar el desequilibrio.
P1: ¿Cómo garantiza el manipulador del eje XY en la precisión del movimiento en la espuma de alta presión?
A1: El manipulador del eje XY adopta la transmisión lineal de guía lineal de accionamiento de servomotor/bola, con precisión de posicionamiento repetido ≤ ± 0.05 mm, y algoritmo anti-Shake para suprimir la vibración durante el movimiento de alta velocidad. Todas las tuberías están protegidas por cadenas de arrastre para evitar interferencias con la trayectoria de movimiento.
P2: ¿Cuál es la diferencia central entre la espuma de alta presión y la espuma de baja presión?
A2:
Alta presión (12-18MPA): mezcla de materias primas a través de una colisión de alta velocidad, células de espuma más uniformes (diámetro ≤0.3 mm), adecuado para productos de alta precisión como interiores automotrices;
Baja presión (<5MPA): depender de agitación mecánica, baja eficiencia pero bajo costo de equipo, adecuado para un relleno simple.
Optimización del rendimiento
P3: ¿Cómo mejorar la uniformidad de espuma?
A3:
Desgasificación de vacío: preevacúe el molde a -0.08MPA;
Presión de gradiente: llenado de baja presión primero y compactación de alta presión más tarde;
Optimización de trayectoria: la velocidad de la esquina del robot se reduce a 80 mm/s, y la velocidad de sección recta se incrementa a 200 mm/s.
P4: ¿Cómo reducir el consumo de energía del equipo?
A4:
Use la bomba de frecuencia variable de servomotor, que ahorra un 30% de energía en comparación con el sistema hidráulico tradicional;
El dispositivo de recuperación de calor utiliza el calor residual de reacción para precalentar las materias primas.
Solución de problemas
P5: ¿Qué debo hacer si la presión de inyección fluctúa anormalmente?
A5:
Verifique las presiones de entrada y salida de la bomba de medición (estándar: entrada 0.15-0.3MPA, salida 6.5-12MPA);
Limpie el filtro o reemplace la bomba del émbolo desgastada.
P6: ¿Cómo calibrar el desplazamiento de posicionamiento del robot?
A6:
Ajuste los parámetros del punto de inyección en la página de configuración de la estación (aproximadamente 13PLU = 1 mm);
Verifique la tensión de la correa sincrónica y la lubricación del riel guía.
Mantenimiento y seguridad
P7: ¿Ciclo de mantenimiento de componentes clave?
A7:
Cabezal de mezcla: verifique el desgaste después de cada 100,000 inyecciones;
Bomba de medición: reemplace los sellos cada 500 horas;
Filtro: limpio después de la producción diaria.