用于确定混合物的状态参量的目标值的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于确定用于成型过程的、模塑料和气体的混合物的状态参量的目标值的方法，其中，‑在状态参量的不同测试值下提供模塑料和气体的混合物，‑分别对存在于状态参量的不同测试值下的混合物进行压缩或解压缩，‑在压缩或解压缩时分别至少直接或间接地测量混合物的所述状态参量和/或混合物的至少一个另外的状态参量，‑由所述状态参量和/或所述至少一个另外的状态参量的测量值来确定表征混合物压缩特性的压缩特性参量的确定值，并且‑检查涉及气体在模塑料中的溶解状态的标准，由此，借助于所述测试值和所述确定值来推断出状态参量的气体溶解于模塑料时的最低值或最高值，并且将所述最低值或最高值用作状态参量的待确定的目标值。

【技术实现步骤摘要】
用于确定混合物的状态参量的目标值的方法
本专利技术分别涉及一种用于确定用于成型过程的、模塑料和气体的混合物的状态参量、尤其是动压的目标值的方法和计算机程序产品以及一种计算机可读存储介质、一种成型方法和一种具有机器控制装置的成型机。
技术介绍
已知在成型过程中可使用添加到模塑料中的气体。例如在本申请人提供的、名为MuCell的成型过程中，通过向塑料熔体中添加气体来生产发泡成型件。在此涉及直接供气方法。模塑料和气体的混合物位于塑化缸中，其中，塑化螺杆应对混合物施加如此大的压力，使得气体溶解在模塑料中。如果气体未溶解，即在塑料熔体中存在气泡，则这些小气泡会在通过塑料成型方法生产的(固化)构件中引起气泡、气垫或条纹。其它后果可能是严重的翘曲、即严重偏离力求的构件几何形状、乃至所提及的气垫的爆炸性破裂。这些不利后果导致相应构件不可用并被归为废品。因此，在实践中为可靠起见将动压设置得过高，这显然是不利的，因为在此能耗增加(为了产生过高压力)，所有相关构件、尤其是塑化螺杆的磨损也加剧，在塑化时仅实现较低的生产量并且在纤维增强塑料中出现更高的纤维断裂率。原则上已知在一方面压缩模量与另一方面气体是否溶解在模塑料中的问题之间存在关联。所述关联在AT520733B1中用于在一种具体塑料熔体中确定气体是否溶解。此外，从DE102007030637A1已知一种特殊应用，在所述特殊应用中通过确定压缩模量来推断注塑材料的粉末组分和粘合剂组分的量比。在此描述的现有技术涉及塑料注塑成型。但类似的情况和问题也会发生在一般的成型过程中。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种方法和计算机程序产品，它们能够减少执行成型过程时的磨损和/或能量消耗，其中，尽可能避免该过程在模塑料中有未溶解气体的情况下进行。在方法方面，所述任务通过按照本专利技术的用于确定混合物的状态参量的目标值的方法来解决。在此，所述混合物确定用于成型过程并且包括模塑料和气体，所述状态参量尤其是动压(MPP)。该方法如下进行：-在状态参量的不同测试值下提供模塑料和气体的混合物，-分别对存在于所述状态参量的不同测试值下的混合物进行至少一次压缩或解压缩，-在压缩或解压缩期间分别直接或间接地至少测量混合物的所述状态参量和/或直接或间接地测量混合物的至少一个另外的状态参量，-由所述状态参量的测量值和/或所述至少一个另外的状态参量的测量值确定表征混合物压缩特性的压缩特性参量的确定值，并且-检查涉及气体在模塑料中的溶解状态的标准，由此，借助于所述测试值和所述确定值来推断出状态参量的气体溶解于模塑料时的最低值或最高值，并且将所述状态参量的气体溶解于模塑料时的最低值或最高值用作状态参量的待确定的目标值。在计算机程序产品方面，所述任务通过按照本专利技术的用于确定混合物的状态参量的目标值的计算机程序产品来解决。在此，所述混合物确定用于成型过程并且包括模塑料和气体，所述计算机程序产品尤其是用于实施按照本专利技术的方法。这通过指令来实现，所述指令促使进行执行的计算机执行以下操作：-控制至少一个装置，使得提供存在于状态参量的不同测试值下的模塑料和气体的混合物，-控制所述装置，使得分别对存在于所述状态参量的不同测试值下的混合物进行至少一次压缩或解压缩，-接收至少一个传感器的测量值，所述至少一个传感器在混合物被压缩或被解压缩时分别直接地或间接地测量所述状态参量和/或至少一个另外的状态参量，-由测量值确定表征混合物压缩特性的压缩特性参量的确定值，并且-检查涉及气体在模塑料中的溶解状态的标准，由此，借助于所述测试值和所述确定值来推断出状态参量的气体溶解于模塑料时的最低值或最高值，并且将气体溶解时的最低动压作为待确定的动压进行输出。一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序产品。所述计算机程序产品包括指令，所述指令促使进行执行的计算机执行以下操作：-控制至少一个装置，使得提供存在于状态参量的不同测试值下的模塑料和气体的混合物，-控制所述装置，使得分别对存在于所述状态参量的不同测试值下的混合物进行至少一次压缩或解压缩，-接收至少一个传感器的测量值，所述至少一个传感器在混合物被压缩或被解压缩时分别直接地或间接地测量所述状态参量和/或至少一个另外的状态参量，-由测量值确定表征混合物压缩特性的压缩特性参量的确定值，并且-检查涉及气体在模塑料中的溶解状态的标准，由此，借助于所述测试值和所述确定值来推断出状态参量的气体溶解于模塑料时的最低值或最高值，并且将气体溶解时的最低动压作为待确定的动压进行输出。一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有一系列计算机可执行的指令，当所述一系列计算机可执行的指令被一个或多个计算装置执行时，使得所述一个或多个计算装置执行按照本专利技术的方法。在此提及的装置可以是用于实施按照本专利技术的方法的专用装置。但在一种优选的实施方式中将成型机用作该装置，所述成型机也设置用于执行成型过程。所述进行执行的计算机可以是成型机的机器控制单元。就本文件而言，术语“成型过程”和“成型方法”可互换使用。根据本专利技术的混合物应理解为至少一种混合物。也就是说，可在状态参量的不同测试值下使用唯一的混合物或者也可在状态参量的不同测试值下提供不同的混合物。正确来说，区分用于成型方法的混合物和根据本专利技术的方法提供的一种或多种混合物。但在本文件中混合物的单数或复数可互换使用。也要求保护一种成型方法，其中，实施根据本专利技术的、用于确定模塑料和气体的混合物的状态参量的目标值、尤其是动压的方法并且将状态参量的目标值用作成型方法的预定的目标值。还要求保护一种具有机器控制单元的成型机，该机器控制单元设置用于促使成型机实施根据本专利技术的方法。成型机在此可理解为注塑机、压铸机、压力机或类似物。成型过程/成型方法可理解为塑料成型过程、尤其是注塑成型过程、压铸过程或反应性塑料成型过程，但也可理解为压制和其它铸造过程或类似过程。本专利技术能够实现优化状态参量的目标值(即根据情况最小化或最大化状态参量)，由此实现节能。在动压作为根据本专利技术待最小化的状态参量时，还可降低塑化螺杆的磨损、提高生产量、即塑化效率并在纤维增强塑料的情况下可减少纤维断裂。但本专利技术也可有利地用于优化作为状态参量的混合物的温度。在此，混合物的可能略有下降的流动性在许多情况下通过所实现的节能得到补偿。例如在将二氧化碳用作气体时，溶解度随着温度的升高而降低。在这种情况下，根据本专利技术的方法也可为混合物寻找升高的温度，在该温度下一方面气体溶解于模塑料中并且另一方面能实现改善流动性。术语“优化”(或“最小化”或“最大化”)在此并不理解为必须找到数学意义上的实际最优值。而是要从技术角度出发为状态参量找到改进的值。模塑料可以是(优选热塑性的)塑料熔体。混合物的状态参量(和所述另外的状态参量)可理解为热力学状态参量。但它不影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定混合物(1)的状态参量的目标值的方法，所述混合物确定用于成型过程并且包括模塑料和气体，所述状态参量尤其是动压(MPP)，其中，/n-在状态参量的不同测试值下提供模塑料和气体的混合物(1)，/n-分别对存在于所述状态参量的不同测试值下的混合物(1)进行至少一次压缩或解压缩，/n-在压缩或解压缩时分别直接或间接地至少测量混合物(1)的所述状态参量和/或直接或间接地测量混合物(1)的至少一个另外的状态参量，/n-由所述状态参量的测量值和/或所述至少一个另外的状态参量的测量值来确定表征混合物(1)压缩特性的压缩特性参量的确定值，并且/n-检查涉及气体在模塑料中的溶解状态的标准，由此，借助于所述测试值和所述确定值来推断出状态参量的在气体溶解于模塑料时的最低值或最高值，并且将所述状态参量的在气体溶解于模塑料时的最低值或最高值用作所述状态参量的待确定的目标值。/n

【技术特征摘要】
20191008 AT A50853/2019;20190405 DE 102019108997.21.一种用于确定混合物(1)的状态参量的目标值的方法，所述混合物确定用于成型过程并且包括模塑料和气体，所述状态参量尤其是动压(MPP)，其中，
-在状态参量的不同测试值下提供模塑料和气体的混合物(1)，
-分别对存在于所述状态参量的不同测试值下的混合物(1)进行至少一次压缩或解压缩，
-在压缩或解压缩时分别直接或间接地至少测量混合物(1)的所述状态参量和/或直接或间接地测量混合物(1)的至少一个另外的状态参量，
-由所述状态参量的测量值和/或所述至少一个另外的状态参量的测量值来确定表征混合物(1)压缩特性的压缩特性参量的确定值，并且
-检查涉及气体在模塑料中的溶解状态的标准，由此，借助于所述测试值和所述确定值来推断出状态参量的在气体溶解于模塑料时的最低值或最高值，并且将所述状态参量的在气体溶解于模塑料时的最低值或最高值用作所述状态参量的待确定的目标值。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述状态参量是混合物的动压(MPP)。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述状态参量是混合物的温度。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在对混合物(1)进行压缩或解压缩时控制地或调节地预定和/或测量所述状态参量的测试值。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由所述状态参量的测量值和/或所述至少一个另外的状态参量的测量值来计算混合物(1)的压力变化(Δp)、尤其是压力升高和/或体积变化(ΔV)、尤其是体积减小，并且将该计算的结果用于确定所述确定值。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将混合物(1)的压缩模量(K)和/或压缩性用作压缩特性参量，所述压缩特性参量的确定值被确定。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，预定所述标准，使得在确定状态参量的所述最低值或最高值时考虑所述确定值中的至少两个确定值。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，预定所述标准，使得执行由确定值和测试值组成的值配对到预定的曲线类型的曲线拟合，其中，由所述曲线拟合获得拟合曲线(AG1、AG2、AG3、AG4)并且所述预定的曲线类型优选为直线。


9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在推断状态参量的在气体溶解时的所述最低值或最高值时，推断出所述测试值中的一个确定的测试值，在所述一个确定的测试值情况下相应的确定值和/或相应的测试值至少以预定的绝对量或相对量(D3、D4、D5、D6)偏离拟合曲线。


10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在状态参量的不同测...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·卡斯特纳，
申请(专利权)人：恩格尔奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT