深圳市免费91模具有限公司(sī)
電話: 86 - 755 - 2977 3559
電話: 86 - 755 - 29604615
傳真: 86 - 755 - 2960 4572
郵箱: kexiangmold@126.com
sales@cousunmold.com
地址: 深圳市光明新區公明街道西田社
區第二工業區24棟A區
注(zhù)塑機注射成型(xíng)的核心過程是充模。塑料(liào)熔體充填模腔時的流動模型(流動狀態)決定著製件的凝聚態結構和表觀結構(如結晶、分子取(qǔ)向、熔合均勻性等(děng)),最終影響製件的使用性能。
塑料熔體從澆口進入型腔的正常充模方式應該是後續熔體推進熔體前緣,逐漸擴展,橫跨型腔平麵直至抵達型腔內壁,充滿整個型腔。充模流動的非正常形式是噴射(shè)流和(hé)滯流充模(mó)形式。噴射流和(hé)滯流表現為充模(mó)開始時熔體以較大的動能,通過澆口噴射入型(xíng)腔,分別形成熔(róng)體珠滴和(hé)細絲狀直接噴射到澆(jiāo)口對麵的型腔壁麵上,後續的充模過(guò)程又如擴(kuò)散流動那樣。充(chōng)模時發生不正常流動形式的流動會(huì)使熔體產(chǎn)生分離和熔合(hé),形成較多(duō)的熔體熔接(jiē)縫,給製件(jiàn)性能帶來不利影響。
影(yǐng)響(xiǎng)熔體充模流(liú)動形式的因素有:熔體溫度、模具溫度、注射壓力、注(zhù)射速度以及模具型腔的空間大(dà)小(xiǎo)、澆口尺寸(cùn)和位置。
采用色料充模注塑法和(hé)透明模具觀察法(fǎ),觀察不同工藝條件下熔體充模流動的形式變化。色料充模注塑法是在透明原料樹脂中混入不同顏料,注射成型(xíng)試樣,觀察製品上的流痕花紋,根(gēn)據流痕花紋判斷是正常的鋪展式充模流動,還是非(fēi)正常的充模流動(dòng)。透明模具觀察法是(shì)采用透明模具,直接(jiē)觀察充模流動特點的方法。
注塑(sù)機的工作原理:借助螺杆(或柱塞)的推力,將已塑化好的熔融狀(zhuàng)態(即粘流態)的塑料注射入閉(bì)合好的模腔內,經固化定型(xíng)後取得(dé)製品的工藝(yì)過程。
注射成型是一個循環的過程,每一周期主要包(bāo)括:定(dìng)量加料—熔融塑化—施(shī)壓注射—充模冷卻—啟(qǐ)模取件。取出塑件後(hòu)又再閉模,進行下(xià)一個(gè)循環。
注塑機的動作程序
噴嘴前進→注射→保(bǎo)壓→預(yù)塑→倒縮→噴嘴後退→冷卻→開模→頂出→退針→開門→關門→合模→噴嘴前進。
一般注塑機(jī)包括注射裝置、合(hé)模裝置、液壓係(xì)統和電氣控製係統等(děng)部分。
注射成(chéng)型的基本要求(qiú)是塑化(huà)、注射和成型。塑化是實現和保(bǎo)證成型製品質量的前提,而為滿足成型的要求,注射(shè)必須保證有(yǒu)足(zú)夠的壓力和速度(dù)。同時,由於注射壓力很高,相應(yīng)地在模腔中產生很高的壓力(模腔內的平均壓力一般在20~45MPa之間),因此必須有足夠大的合模力。由此可見,注射裝置和合模裝(zhuāng)置是注塑機的關鍵部件。
預塑(sù)動作選擇
根據預塑加料前後注座是否後退,即噴嘴是否離開模(mó)具,注塑機一般設有三種選擇。
(1)固定加料:預(yù)塑前和預塑後噴嘴都始終貼進模(mó)具,注座也(yě)不移動。
(2)前加料:噴(pēn)嘴頂著模具進行預塑加料,預塑完畢,注(zhù)座後退,噴嘴離開模具。選擇這種(zhǒng)方式的目的是:預塑時利用模具注射孔(kǒng)抵住噴嘴,避免熔料在背壓較高(gāo)時從噴嘴流出,預塑後可以避免噴嘴和模具長時間接觸而產生熱量傳(chuán)遞,影響它(tā)們各自溫度(dù)的相對穩定。
(3)後加料:注射完成後,注座後退,噴嘴離開模具然後預塑(sù),預塑完注座再(zài)前進。該動作適用於加工成型(xíng)溫度特別窄的塑(sù)料,由於噴嘴與模具接觸時間短(duǎn),避免了熱量的流失,也避免了熔料在噴嘴孔內的(de)凝固。注射(shè)壓力選擇
注塑機的注射壓力由調壓閥進行調節,在調定壓(yā)力(lì)的情況下,通過高壓和低壓油路的通斷,控製前後期注射壓力的(de)高低。
普(pǔ)通中型以上的注塑機設置有三種壓(yā)力選擇(zé),即高壓、低壓和先高壓後低壓。高壓注射是(shì)由注射油缸通入高壓壓力油(yóu)來實現。由(yóu)於(yú)壓力高(gāo),塑料(liào)從一開始就在高壓、高速狀態下(xià)進入模腔。高壓注射時塑料入模迅速,注(zhù)射油(yóu)缸壓力表讀數上升很快。低壓注射是由注射油缸通入低壓(yā)壓力油(yóu)來實現的,注射過程壓力表讀數上升緩慢,塑料在低壓、低速下進(jìn)入模腔。先高壓後低壓是根據塑料種類和模具(jù)的實際要求從時間上來(lái)控製通入油缸的壓力油的壓力高低來實現的。
為了滿足不同塑(sù)料要求有不同的注射壓力,也可以采用(yòng)更換不同直徑的(de)螺杆或柱塞的方法,這(zhè)樣既滿足了注射壓力,又(yòu)充分發揮了(le)機(jī)器的生產能(néng)力。在大型注塑機中往往(wǎng)具有多段注射壓力和多級注射速度控製功能,這樣更(gèng)能保證製品的質量和精度。
注(zhù)射速度(dù)的(de)選擇
一般注塑機控製板(bǎn)上都有快速—慢速旋鈕用來滿足注射速度的要求。在液壓係統中(zhōng)設有一個大流(liú)量油泵(bèng)和一個小(xiǎo)流量泵同時運行(háng)供油。當油路接(jiē)通大流量時,注塑機實(shí)現快速開合模、快速注射等,當液壓油路隻提供小流(liú)量時,注塑機各種動作就緩慢進行。
頂出形式的選擇
注塑機頂(dǐng)出(chū)形式有機械頂出和液壓頂出二種,有的還配有氣動頂出係統,頂出次數設有單次和多次二種。頂出動作可以是手動,也可以(yǐ)是自動。頂出動(dòng)作是由開模停止限位開關來啟動的(de)。
合模控製
合模是以巨大的機械推力將模具合緊,以抵擋注塑過程熔融塑料的高壓注射及填充模具而令模具發生的巨大張開力。
注塑機的合模結構有全液壓式(shì)和機(jī)械連杆式。不管是那一種結構形式,最後都是由連杆完全伸直來實施合模力的。連杆(gǎn)的伸直過程是活動板和(hé)尾板撐開的過程,也是四根拉杆受力被拉(lā)伸的過程。
開模控製
當熔融塑料注(zhù)射入模(mó)腔內及至冷卻完成後,隨著便是開模動作,取出製品。開模過程也分三個階段。第一(yī)階段慢(màn)速開模,防止製件在模(mó)腔內(nèi)撕裂。第二(èr)階段快速開模,以縮短開模時間。第三階段慢(màn)速開模,以減低(dī)開模慣性(xìng)造成的衝(chōng)擊及振動。
注塑(sù)工藝條件的控製
注射(shè)速度的程序控製
注射速度的(de)程序控製是將螺杆的注射(shè)行(háng)程分為3~4個(gè)階段,在每個階段中分別(bié)使用(yòng)各(gè)自(zì)適當的注射速度。在熔融塑料剛(gāng)開(kāi)始通過澆口時減慢注射速度,在充模過程中采用高速注射(shè),在充模結束時減慢速度。采用這樣的(de)方法(fǎ),可以防止溢料,消除流痕和減少製(zhì)品的殘餘應力等。
低速充模時流速(sù)平穩,製品尺寸比較穩(wěn)定,波動較(jiào)小,製(zhì)品內應力低,製品內外各(gè)向應力趨於一致(例如將某(mǒu)聚碳酸脂製件浸入四氯化碳中,用高(gāo)速注射成(chéng)型的製件有開裂傾向,低速的不開裂)。在較(jiào)為緩慢(màn)的充(chōng)模條件下,料流(liú)的溫差,特別(bié)是澆口前後料的溫差大,有助於避(bì)免縮孔和(hé)凹陷的發生。但由於充模時間延續較長容易使製件出現分層和結合不良的熔(róng)接痕,不(bú)但影響外觀,而且使機械強度大(dà)大降(jiàng)低。
高速注射時,料流速度快,當高速(sù)充(chōng)模順利時,熔料很快充滿型(xíng)腔,料溫下降得少,黏度(dù)下降得也少,可以采用(yòng)較低的注射壓力,是一種熱料充(chōng)模態(tài)勢。高速充模能改進製件的光澤度和(hé)平滑度,消除(chú)了接(jiē)縫線現象及分層現象,收縮凹陷小,顏色均勻一致,對製件較大部分能保證(zhèng)豐滿。但容易產生製品(pǐn)發胖起泡或製件發黃,甚至燒傷變(biàn)焦,或(huò)造成(chéng)脫(tuō)模困(kùn)難,或出現充模不均的現象。對於(yú)高黏度塑料有可能(néng)導致熔體破裂,使(shǐ)製件表麵產生(shēng)雲(yún)霧斑。
下列(liè)情況可以考慮采用高(gāo)速高壓注射:(1)塑料黏度(dù)高,冷卻速度快,長流程製件采用低壓慢速不能完全充滿型腔各個角落的;(2)壁厚(hòu)太薄的製件,熔料到(dào)達薄壁(bì)處(chù)易冷(lěng)凝而滯留,必須采用一次高速注射,使熔(róng)料能量大量消耗以前立即進入型腔(qiāng)的;(3)用玻璃纖維增強的塑料,或含有較大量填充材料的塑料,因流動性差(chà),為了得到表麵光(guāng)滑(huá)而均勻的(de)製件,必須采用高速高壓注射的。
對高級精密製品(pǐn)、厚壁製件、壁厚變化大的和具(jù)有較厚突緣和筋(jīn)的(de)製件,最好采用多級注射,如二級、三級、四級甚至五級。
注射壓力的(de)程序控製
通常將注(zhù)射壓(yā)力的控製分成為一次(cì)注射壓力、二次注射(shè)壓力(保壓)或三次以上的注射壓力的控製。壓力切換時機是否適當,對於防止模內壓(yā)力過高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模製品的比容取決於保壓階段澆口(kǒu)封(fēng)閉時的熔料壓力和溫度。如果每次從保(bǎo)壓(yā)切換到製品冷卻階段的壓力和溫度一致,那麽製品的比容就不會發生改變。在恒定的(de)模塑(sù)溫度下,決定製品尺寸的最重要參數是保壓壓力,影響製品尺寸公差的最(zuì)重要的變量(liàng)是(shì)保壓(yā)壓力和溫(wēn)度。
螺杆背壓和(hé)轉速的程序控製
高背(bèi)壓可以使熔料獲得(dé)強剪切,低轉速也會使塑料在機筒內得到較長的塑化(huà)時間。因而(ér)目前較多地使用了對背壓和轉速同時進行(háng)程序設計的控製。例如:在螺杆計量全行程先高轉速、低背壓,再切換到較低轉速(sù)、較高背(bèi)壓,然後切換成高背(bèi)壓、低轉速,最後在低背壓、低轉速下進(jìn)行塑化,這樣,螺杆(gǎn)前(qián)部熔料的壓力得到大部分的釋放,減少螺(luó)杆的轉動慣量,從而提高了螺杆計量的(de)精確程度。過高的背壓往往造成著色劑變色程度增大;預塑機構和機筒螺杆機械(xiè)磨損增(zēng)大;預塑周期延長,生產效率下降;噴嘴容易發生流涎(xián),再生料量增加;即使采用(yòng)自鎖式噴嘴,如果背壓(yā)高於設計的彈簧閉鎖壓力(lì),亦會造成疲勞破壞。所以,背壓壓力一(yī)定要調得恰當。
隨著技術的進(jìn)步,將小型計算機納入注塑機的控製係統,采用計(jì)算機來控製注塑過程已成為可(kě)能。
注塑成型前的準備工作
成型前(qián)的準備工作可能包括的內容很多,如:物料加工性能的檢驗(測定(dìng)塑料的流動性、水分含量等);原料加工前的染色和(hé)選粒;粒料的預熱和幹燥;嵌件(jiàn)的(de)清洗(xǐ)和預(yù)熱;試模和料筒(tǒng)清洗等。
原料的預處理
根據塑(sù)料的特性和供料情況,一般在成型前應對原料的外觀和工藝性能進行(háng)檢測。如果所用的塑料為粉(fěn)狀,如:聚氯乙(yǐ)烯,還應進行配料和幹(gàn)混;如果(guǒ)製品有著色要求,則可加入適量的著色劑(jì)或色母料;供應的粒料往往含有不(bú)同(tóng)程度的水分、溶劑及其它易揮發的低分子物,特別是一些具有吸(xī)濕傾向的塑料含水量總是超過加工所允許的限度。因此,在加工前必須(xū)進行幹(gàn)燥處理,並(bìng)測(cè)定含水量。
嵌件的預(yù)熱
注射(shè)成型製品為了裝配及強度方麵的要求,需要在製品(pǐn)中嵌入金屬(shǔ)嵌件。注射成型(xíng)時,安放在模腔(qiāng)中的(de)冷金屬嵌件和熱塑料(liào)熔(róng)體一起冷卻時(shí),由於金屬和(hé)塑料收縮率的顯著不同,常常使嵌(qiàn)件周圍(wéi)產生很大的(de)內應力(尤其(qí)是像聚苯(běn)乙烯等剛性鏈的高聚物更多顯著(zhe))。這種內應力的存在(zài)使嵌件周圍出現裂紋,導致製品的(de)使用性能大大降低。這可以通過選用熱膨脹係數大的金(jīn)屬(鋁、鋼等(děng))作(zuò)嵌件,以及將嵌件(尤其是大的金屬嵌件)預熱。同時,設計製品(pǐn)時在嵌件周(zhōu)圍安排較(jiào)大的厚壁等(děng)措施。
機筒的(de)清洗
新購進的注塑機初用之前,或者在生產中需要改變產品、更換(huàn)原料(liào)、調換顏色或發現塑料中有分解現象時(shí),都(dōu)需要(yào)對注塑機機筒進行清洗或拆洗。
脫模劑的選用
脫模劑是能使塑料製(zhì)品易於脫模的物質。硬脂(zhī)酸鋅適用於除聚酰胺外的一般塑料;液體石蠟用於聚(jù)酰胺類的塑料效果較好;矽油價格昂貴(guì),使(shǐ)用麻煩,較少用(yòng)。
使用脫模劑應控製適量,盡量少(shǎo)用或不用。噴塗(tú)過量會影響製品外觀,對製品的彩飾也會產生不良影響。
注塑製品產生(shēng)缺陷的原因及(jí)其處理方法
在注塑成(chéng)型加工過程中可能由於原料(liào)處理不好、製品或模具設計不合理、*作工沒有掌握合適的工藝*作條件,或者因機械方麵的原因,常常使製品產生注不滿、凹陷、飛邊、氣泡、裂紋(wén)、翹曲(qǔ)變形、尺寸變化等缺陷。
對塑料製品的評價主要(yào)有三(sān)個方麵,第一是外觀(guān)質量,包括完整性、顏色、光澤等;第二(èr)是尺寸和相對位置間的準(zhǔn)確性;第三是與用途相應的機械性能、化學性能、電性能等。這些質量要求又根據(jù)製品使用場合的不同,要求(qiú)的尺度(dù)也不(bú)同。
螺杆塑化能力是指當背(bèi)壓為零、螺杆轉速最大(dà)時單位時間內所能提供的(de)熔料量。
評價螺杆設計水平,可以通過(guò)檢測其(qí)塑化能力以及(jí)螺杆轉速、背壓和功率(lǜ)消耗等對塑化(huà)能力的影響敏感程度。在設計螺杆時,希望螺杆直徑能盡可能小(xiǎo),螺杆能承受的轉速盡可能高,從而(ér)達到塑化能力高、塑(sù)化質量好(hǎo)。
注塑機(jī)的塑化能力決定(dìng)了注塑機的生產能力和生產(chǎn)效率。根據注射螺杆(gǎn)塑化機理,由(yóu)於螺杆間歇性工作和塑化時螺杆軸向移動以及注射時螺槽內物料的運動等作用,形成了塑(sù)料在螺槽內的熔融過程為非穩態過程,表現出熔料軸向溫差大、螺杆(gǎn)的塑化能力和功率消耗不穩定。
螺杆(gǎn)塑化時(shí),背壓(yā)對塑(sù)化能力的影響(xiǎng)是顯著的,在螺杆(gǎn)塑化過程中,當增大注射(shè)油缸的回泄阻力(背壓增大)時,即增大螺(luó)杆均化段前部熔料的壓力,使反向流(liú)量增加,塑化能力相應(yīng)降(jiàng)低。
背壓(yā)增大,螺杆(gǎn)驅動功率也將增大,螺杆轉速與塑化(huà)能力成正比,而螺杆的驅(qū)動(dòng)功率又正(zhèng)比於塑化能力,所以螺(luó)杆的驅動功率與螺杆轉速成正(zhèng)比。
模具溫度均(jun1)勻,提高模溫時,對注射成型工藝和製品性能有如下影(yǐng)響:
有利於熔體充模流動,充模(mó)壓力略微降低;
冷卻時間延長,所需保壓時間延長,成(chéng)型周期也延長;
製品脫模困難,結晶性聚合物(wù)結(jié)晶度(dù)增高(gāo)(製品密度提高),後收縮減少,製品收縮率增大;
製品表麵光亮程度提高,製品內大分子(zǐ)定向(xiàng)程度減少,內應力降低(dī);
衝擊強度下降模具溫度不均勻:製品收縮不均勻,從而造(zào)成製品產(chǎn)生內應力,翹曲變形及應力(lì)開裂。模溫過低導致熔體流動性降低,充模不滿或產生熔接痕強度低。製品內存在較(jiào)大內應力則易產生翹曲(qǔ)變形或應力開裂。
上一篇: 注塑加工廠:PP對注塑機的要求及注塑(sù)加工工藝
下(xià)一篇: 注塑加工(gōng)中模具原理及(jí)組成
掃一掃
添加(jiā)微(wēi)信谘詢
全國免費服務熱線
137-1421-9339