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塑料的注射成型工藝(下)

發布日期:2019-04-24 作者: 點擊:

3、打針成型工藝條件的選擇與控制




影響注塑件質量的要素許多,當成型材料、成型設備(包括模具)招認後,打針成型進程中工藝條件的選擇與控制就成爲較要害的要素。概括地講,打針成型工藝條件首要包括溫度、壓力、成型周期。




3.1 温度


打針成型進程中需控制的溫度首要包括料筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度。




1)料筒溫度


招認料筒溫度時,應保證塑料塑化均勻,能順利地進行充模,一同又不致構成塑料降解。料筒溫度的招認原則如下。




(1)關于熱安穩性較差的塑料,如PVC、POM等,料筒溫度應選較低值;對加熱溫度區間較寬、熔融黏度大的塑料,料筒溫度應獲得較高。同一品種塑料,平均分子量高、分子量分布窄的商標,料筒溫度應取高值;反之則取低值。




對加有增塑劑、潤滑劑等助劑的塑料,因其黏度低、活動性好,料筒溫度可相對較低。而對加有玻璃纖維或其他固體填料的塑料,料筒溫度應相對較高。總之,料筒溫度應在考慮到成型材料的熱安穩功用、流變功用等




基礎上合理選擇,並在整個成型進程中堅持安穩。防止物料的過熱分化,除應選擇和控制好料筒較高溫度,還應嚴厲控制物料在料筒內的逗留時間,這一點關于熱安穩性較差的塑料特別重要。物料在料筒中的逗留時間取決于實踐打針量與注塑機較大打針量的相對比例以及注塑機的塑化才能等多方面要素。




(2)料筒溫度的招認還與成型制品及模具結構有關。一般注塑成型薄壁、長流程、結構雜亂、帶金屬嵌件的制品時,料筒溫度應獲得較高;否則,有或許構成充模不等制品缺陷。




(3)其他條件相同的狀況下,所選用的注塑機品種不同,料筒溫度也應隨之改動。例如,螺杆式注塑機的料筒溫度可比柱塞式注塑機的料筒溫度低10~20℃。




(4)料筒溫度還與其他工藝條件有彼此束縛聯絡。有時改動料筒溫度會起到與調整其他工藝條件相同的效果,例如,爲跋涉熔體的充模活動長度,既可選用跋涉料筒溫度的方法,也可相應跋涉打針壓力和打針速度。因此,料筒溫度的招認有需要與其他工藝條件結合起來概括考慮。




(5)料筒溫度的分布一般是從料鬥向噴嘴方向逐步升高,以保證塑料溫度平穩上升,抵達均勻塑化的目的。在某些特殊狀況下,這種分布也可作某些改動。例如,當成型資猜中水分含量較高時,可使料筒後段溫度略高,以利水汽排出。又如螺杆式注塑機因爲可發作許多剪切熱,爲防止物料分化,前段溫度可略低于中段。




料筒溫度招認得是否合理可經過如下兩種方法判別。




(1)對空打針熔體,若料流均勻、潤滑、無氣泡、色澤均勻則以爲料筒溫度適宜;假定料流表面粗糙、有銀絲或變色現象,則說明料筒溫度不適宜。




(2)直接查詢制品外觀,若無缺陷,即以爲料筒溫度適宜。在料筒溫度控制中要注意以下問題。①料筒溫度的調度應保證塑料塑化超卓,能順利打針充模又不引起分化。只要在充分塑化的條件下,進入模腔的塑料才華以順利的活動態勢布滿模腔並靠近地複制出模腔的形狀,抵達的要求。




假定塑化溫度過低、塑化不均勻,制品表面將起波濤痕,色澤暗淡。假定塑化溫度過高,將有部分塑料因分化而汽化,輕則制品表面“起霜”,重則呈現銀紋、起泡。




在出産中有時因上色劑等對高溫耐受力差等原因,而有意下降塑化溫度,用跋涉打針壓力或打針速度等方法強行充模,得到的制品內應力增大,很簡略在存放或運用環境下變形、分裂或損壞。所以要照料制品的外觀質量,首要要使制品的機械強度、經吃苦用得到保證,要做到這一點,物料的充分塑化是需求的條件。




②塑料的熔融溫度不但影響加工功用,並且還影響制品的表面質量和色澤。靠近料筒結束的較高溫度要高于活動溫度(或熔點),這是加工成型的底子保證。




但要跋涉制品的表觀質量,應在未抵達塑料分化溫度之前將熔融溫度跋涉,使制品的表面光澤度增加,色澤更加均勻共同。一般來說,熔融溫度較好能比布滿模腔需求的溫度再跋涉20~30℃。③因爲不同的注塑機,料溫與機筒溫度的溫差大小不同,所以任何時候都不能把測溫毫伏計上指示的溫度當作料筒內熔體的實踐溫度,而只能作爲實踐溫度的參閱或調度根據。螺杆式注塑機毫伏計指示的溫度與實踐溫度靠近或略低于1I~17℃;而柱塞式注塑機則高出11~17℃,兩者間隔達20~40℃。




除了料筒內料流的運動狀況外,測溫設備的配備也是構成差異的原因。從其他的角度考慮,熱電偶較好插在橫置的料筒的上方,這是料筒周向上的較熱門,這樣可防止因差錯而或許構成的部分過熱。④不同功用的塑料熔體黏度與溫度的聯絡不同,應選用不同的溫控偏重。⑤工藝調試進程一般以調度溫度爲主




。調度料筒各段溫度盡管耗時較多,但能以較“溫文”方法爲正常出産開路,假定動辄跋涉壓力,不但增大了動力消耗、機械損耗,還簡略發作機台和模具事端。區分料溫是否適宜用點動動作,在低壓低速下對空打針查詢,適宜的料溫應使噴出的料剛勁有力、不帶泡、不彎曲、亮光、連續。




調試好工藝條件的機台,應選用主動或半主動動作出産,以保證塑料在料筒內有一個較爲安穩的逗留受熱時間,使成批光棍天堂內部和外觀質量都能得到保證。特別是對運用有機上色劑上色的制品,這點尤爲重要,因這些上色劑對溫度的敏感性很大,溫度改動,色相和色澤也會跟著改動。




⑥螺杆式注塑機,有時因爲料筒溫度控制不當,再加上打針壓力過大或止逆環失效,會使出料筒前端的物料向進料段方向反流,在螺紋端面和料筒內壁間的空隙內冷固成一層薄膜,緊緊卡在兩個壁面之問.使螺杆不能翻滾,或盡管翻滾但不撤離,影響加料,這就是所謂“卡螺杆”故障。




此刻不應強行拖動,否則會使設備損壞,應將進料口冷卻水暫時封閉,強行升高加料段溫度(比熔點高30~50℃),並一同把出料段溫度下降,經10~30min後,用手翻滾螺杆,能翻滾時再試行開機,然後緩慢加料,讓螺杆逐步撤離至正常。




2) 喷嘴温度




爲了防止熔融物料主動從噴嘴流出而發作流延現象,噴嘴溫度一般低于料筒前端溫度,運用打針時熔料高速經過噴嘴發作的摩擦熱來使物料的溫度升高。




但噴嘴溫度也不能過低,否則噴嘴中的冷凝料會堵塞噴孔、模具澆注系統(特別是點澆口),或會將冷料注入模腔,使制品贅帶冷料斑,影響制品質量。模具溫度對打針成型及制品功用的影響噴嘴溫度和料筒溫度的選擇還與打針壓力有關,當打針壓力較低時,爲保證物料的活動,應適當跋涉料筒和噴嘴的溫度;反之,應下降料筒和噴嘴溫度。




一般打針成型前選用“對空打針法”或“制品的直觀分析法”來調整成型工藝條件,招認料筒和噴嘴的較佳溫度。




3) 模具温度




模具溫度是指與塑料直接觸摸的模壁溫度,它直接影響塑料的充模活動性、制品的冷卻速率、成型周期以及制品的結晶、取向、縮短等的效果,是聯絡制品質量的重要要素。




熱塑性塑料自動成型機打針成型時,模具溫度有需要控制在塑料的熱變形溫度或玻璃化轉變溫度以下,以保證制件脫模時有滿意的剛度而不致變形。在這個總原則下,模具溫度的具體數值應根據塑料特性(如是否是結晶性塑料、熔融黏度大小等)、制品的結構特征(如形狀雜亂程度、壁厚如多麽)、制品的運用要求(如結晶性塑料的結晶度)以及其他成型工藝條件招認。




關于無定形塑料,在不影響充模的條件下,模具溫度可獲得較低,這樣有利于縮短成型周期,跋涉出産率。關于結晶性塑料,模溫不只影響其充模進程、成型周期,較重要的是將選擇制品的結晶結構及結晶度,並然後影響制品功用。除上述要素外,模具溫度的選擇還應有利于模腔遍地塑料的均勻冷卻,這正是在成型厚壁制品時一般需選取較高模溫的原因。




3.2 压力




打針成型進程中的壓力包括塑化壓力和打針壓力兩種,它們直接影響著塑料的塑化和塑件的質量。




1)塑化壓力




塑化壓力又稱背壓,是指選用螺杆式打針機時,螺杆頭部熔料在螺杆翻滾撤離時所遭到的壓力。打針中,塑化壓力的大小是根據螺杆的規劃、塑件質黃的要求以及塑料的品種等而招認的。假定這些狀況和螺杆的轉速都不變,則增加塑化壓力時會跋涉熔體的溫度,並使熔體的溫度均勻、色料混合均勻並打掃熔體中的氣體。




但塑化壓力的增加會下降塑化速率、延伸成型周期,乃至或許導致塑料的降解。一般操作中,在保證制件質量的條件下,塑化壓力應越低越好,其具體數值隨所用塑料的品種而定,但一般很少逾越2MPa。




2)打針壓力




打針機的打針壓力是指柱塞或螺杆頭部軸向移動時,其頭部對塑料熔體所施加的壓力。選擇打針壓力時,首要要考慮打針機容許的打針壓力規劃,打針壓力要在它的數值之內才華進行合理的調整與控制,一般取40~200MPa之間,壓力的大小可經過打針機的控制系統來調整。




打針壓力的效果是打敗塑料熔體從料筒流向型腔的活動阻力,給予熔體相對的充型速率以及對熔體進行壓實等。打針壓力的大小取決于打針機的類型,塑料的品種,模具澆注系統的結構、標准與表面粗糙度,模具溫度,塑件的壁厚及流程的大小等,其聯絡十分雜亂,現在難以做出具有定量聯絡的結論。




在其他條件相同的狀況下,柱塞式打針機的打針壓力應比螺杆式打針機的打針壓力大,其原因在于塑料在柱塞式打針機料筒內的壓力損耗比螺杆式打針機大。塑料活動阻力的另一選擇要素是塑料與模具澆注系統及型腔之間的摩擦系數和熔融黏度,摩擦系數和熔融黏度越大時,打針壓力應越高。




同一種塑料的摩擦系數和熔融黏度是隨料簡溫度和模具溫度而改變的,此外,還與其是否加有潤滑劑有關。型腔布滿後,打針壓力的效果在于對模內熔料的壓實。在出産中,壓實時的壓力等于或小于打針時所用的打針壓力。




假定打針和壓實時的壓力相等,則往往可以使塑件的縮短率減小,並使它們的標准安穩性較好,但這種方法的缺陷是會構成脫模時的剩余壓力過大和成型周期過長。但對結晶性塑料來說,運用這種方法時,成型周期不相對增加,因爲壓實壓力大時可以跋涉塑


料的熔點,脫模可以提前。




3.3 成型周期




完結一次打針成型進程所需的時間稱爲成型周期,它包括以下各部分。成型周期直接影響到勞動出産率和打針機運用率,因此,出産中在保證質量的條件下應盡量縮短成型周期中各個階段的有關時間。在整個成型周期中,以打針時間和冷卻時間較重要,它們對塑件的質量均有選擇性的影響。




打針時間中的充模時間與充模速度成正比,在出産中,充模時間一般爲3~5s。打針時問中的保壓時間就是對型腔內塑料的壓實時問,在整個打針時間內所占的比例較大,一般爲20~25s(厚塑件可高達5~10min)。在熔料凍住澆口之前,保壓時間的多少將對穆件密度和標准精度發作影響。




保壓時間的長短不只與塑件的結構標准有關,並且與料溫、模溫以及幹流道和澆口的大小有關。假定幹流道和澆口的標准合理、工藝條件正常,一般以塑件縮短率動搖規劃較小的壓實時間爲較佳值。冷卻時間首要選擇于塑件的厚度、塑料的熱功用和結晶功用以及模具溫度等。冷卻時間的長短應以脫模時塑件不引起變形爲原則,一般在30~120s之間。冷卻時間過長,不只會延伸出産周期,下降出産功率,對雜亂塑件還將構成脫模困難。




總結


塑料打針成型的進程包括:質料在料筒內加熱與塑化,熔體被混煉均勻後由打針機施加壓力,經由模具的澆注系統進入並布滿型腔,然後在堅持壓力效果下冷卻得到需求的幾許形狀,較後由頂出安排將制品頂出。




打針成型進程中工藝條件對塑料微結構及功用的影響十分雜亂,各種工藝條件改動規劃很大並且改動十分敏捷,並且溫度、壓力、剪切等各工藝條件與熔體自身的特性彼此影響,成功地制備外觀美麗,標准精細,很少缺陷的塑件需求對打針工藝進程中的溫度,壓力,成型周期等條件進行控制。




塑料熱成型机

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關鍵詞:塑料熱成型,塑料成型,塑料加工成型

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