新聞中心
聯(lián)系我們
手 機(jī):17898826917
郵 箱:40045692@qq.com
Q Q:40045692
地 址:上海市奉賢區(qū)南橋鎮(zhèn)國順路936號5幢
淺述注塑件成型的工藝條件
注塑件成型是一門工程技術(shù),它所涉及的內(nèi)容是將塑料轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏貌⒛鼙3衷行阅艿闹破?。注射成型的重要工藝條件是影響塑化流動(dòng)和冷卻的溫度,壓力和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間。 溫度控制 1、料筒溫度:注射模塑過程需要控制的溫度有料筒溫度,噴嘴溫度和模具溫度等。前兩種溫度主要影響塑料的塑化和流動(dòng),而后一種溫度主要是影響塑料的流動(dòng)和冷卻。每一種塑料都具有不同的流動(dòng)溫度,同一種塑料,由于來源或牌號不同,其流動(dòng)溫度及分解溫度是有差別的,這是由于平均分子量和分子量分布不同所致,塑料在不同類型的注射機(jī)內(nèi)的塑化過程也是不同的,因而選擇料筒溫度也不相同。 2、噴嘴溫度:噴嘴溫度通常是略低于料筒最高溫度的,這是為了防止熔料在直通式噴嘴可能發(fā)生的"流涎現(xiàn)象"。噴嘴溫度也不能過低,否則將會(huì)造成熔料的早凝而將噴嘴堵*,或者由于早凝料注入模腔而影響制品的性能 3、模具溫度:模具溫度對制品的內(nèi)在性能和表觀質(zhì)量影響很大。模具溫度的高低決定于塑料結(jié)晶性的有無、制品的尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求,以及其它工藝條件(熔料溫度、注射速度及注射壓力、模塑周期等)。 壓力控制:注塑件過程中壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種,并直接影響塑料的塑化和制品質(zhì)量。 1、塑化壓力:(背壓)采用螺桿式注射機(jī)時(shí),螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力稱為塑化壓力,亦稱背壓。這種壓力的大小是可以通過液壓系統(tǒng)中的溢流閥來調(diào)整的。在注射中,塑化壓力的大小是隨螺桿的轉(zhuǎn)速都不變,則增加塑化壓力時(shí)即會(huì)提高熔體的溫度,但會(huì)減小塑化的速度。此外,增加塑化壓力常能使熔體的溫度均勻,色料的混合均勻和排出熔體中的氣體。一般操作中,塑化壓力的決定應(yīng)在保證制品質(zhì)量優(yōu)良的前提下越低越好,其具體數(shù)值是隨所用的塑料的品種而異的,但通常很少超過20公斤/平方厘米。 2、注射壓力:在當(dāng)前生產(chǎn)中,幾乎所有的注射機(jī)的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對塑料所施的壓力(由油路壓力換算來的)為準(zhǔn)的。注射壓力在注塑件成型中所起的作用是,克服塑料從料筒流向型腔的流動(dòng)阻力,給予熔料充模的速率以及對熔料進(jìn)行壓實(shí)。 成型周期 完成一次注射模塑過程所需的時(shí)間稱成型周期,也稱模塑周期。它實(shí)際包括以下幾部分: 成型周期:成型周期直接影響勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。因此,在生產(chǎn)過程中,應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下,盡量縮短成型周期中各個(gè)有關(guān)時(shí)間。在整個(gè)成型周期中,以注射時(shí)間和冷卻時(shí)間最重要,它們對制品的質(zhì)量均有決定性的影響。注射時(shí)間中的充模時(shí)間直接反比于充模速率,生產(chǎn)中充模時(shí)間一般約為3-5秒。 注射時(shí)間中的保壓時(shí)間就是對型腔內(nèi)塑料的壓力時(shí)間,在整個(gè)注射時(shí)間內(nèi)所占的比例較大,一般約為20-120秒(特厚制件可高達(dá)5~10分鐘)。在澆口處熔料封凍之前,保壓時(shí)間的多少,對制品尺寸準(zhǔn)確性有影響,若在以后,則無影響。保壓時(shí)間也有最惠值,已知它依賴于料溫,模溫以及主流道和澆口的大小。如果主流道和澆口的尺寸以及工藝條件都是正常的,通常即以得出制品收縮率波動(dòng)范圍最小的壓力值為準(zhǔn)。冷卻時(shí)間主要決定于制品的厚度,塑料的熱性能和結(jié)晶性能,以及模具溫等。冷卻時(shí)間的終點(diǎn),應(yīng)以保證制品脫模時(shí)不引起變動(dòng)為原則,冷卻時(shí)間性一般約在30~120秒鐘之間,冷卻時(shí)間過長沒有必要,不僅降低生產(chǎn)效率,對復(fù)雜制件還將造成脫模困難,強(qiáng)行脫模時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生脫模應(yīng)力。成型周期中的其它時(shí)間則與生產(chǎn)過程是否連續(xù)化和自動(dòng)化以及連續(xù)化和自動(dòng)化的程度等有關(guān)。 一般的注塑件機(jī)可以根據(jù)以下的程序作調(diào)校: 根據(jù)原料供應(yīng)商的資料所提供的溫度范圍,將料筒溫度調(diào)至該范圍的中間,并調(diào)整模溫。 估計(jì)所需的射膠量,將注塑件機(jī)調(diào)至估計(jì)的最大射膠量的三分之二。調(diào)校倒索(抽膠)行程。估計(jì)及調(diào)校二級注塑件時(shí)間,將二級注塑件壓力調(diào)至零。 初步調(diào)校一級注塑件壓力至注塑件機(jī)極限的一半(50%);將注塑件速度調(diào)至最高。估計(jì)及調(diào)校所需要的冷卻時(shí)間。將背壓調(diào)至3.5bar。清除料筒內(nèi)已降解了的樹脂。采用半自動(dòng)注塑件模式;開始注塑件程序,觀察螺桿的動(dòng)作。 就需要而適當(dāng)調(diào)節(jié)射膠速度和壓力,若要使充模時(shí)間縮短,可以增加注塑件壓力。如前所述,由于十足充模之前會(huì)有一個(gè)過程,充模最終壓力可以調(diào)至一級注塑件壓力的100%。壓力最終都要調(diào)得夠高,使可以達(dá)到的最大速度不受設(shè)定壓力限制。若有溢料,可以把速度減低。 每觀察一個(gè)周期之后,便把射膠量及轉(zhuǎn)換點(diǎn)調(diào)節(jié)。設(shè)定程序,使可以在第一級注塑件時(shí)已能獲得按射膠重量計(jì)算達(dá)到95-98%的充模。 當(dāng)?shù)谝患壸⑺芗淖⑸淞?、轉(zhuǎn)換點(diǎn)、注塑件速度及壓力均調(diào)節(jié)妥當(dāng)后,便可進(jìn)行第二級的保壓壓力的調(diào)校程序。 按需要適當(dāng)調(diào)校保壓壓力,但切勿過份充填模腔。 調(diào)校螺桿速度,確保剛在周期完成之前熔膠已完成,而注塑件周期又沒有受到限制。 縮短周期時(shí)間予提高生產(chǎn)率 對大部分的注塑件廠商來說,注塑件周期可直接影響以下兩個(gè)主要目的:1、每天從機(jī)械中得到更多的制件;2、制件合乎客人的要求。 注塑件周期由以下組成: 周期開始--螺桿開始前進(jìn),注射; 制件澆口冷卻 螺桿開始轉(zhuǎn)動(dòng)--塑化行程開始 螺桿回位完成--螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止 如必要的話抽膠發(fā)生 模具打開(可能包括模芯的拉出) 制件充分冷卻便可以頂出 頂出 模具閉合(可能包括模芯的回位) 模具閉上--周期重新開始。 自動(dòng)注塑件周期是在持續(xù)的相同次序下,同樣的事情一次又一次地重復(fù)。周期有三個(gè)主要部分: 開模時(shí)間;填充時(shí)間;模具閉合時(shí)間;保壓時(shí)間 提高生產(chǎn)力的目標(biāo)是在極短時(shí)間內(nèi)完成所有必要的動(dòng)作,完成頂出,并確保模具得到保護(hù)(包括拉出和退回滑塊和側(cè)位模芯)。所以,任何,延遲開模時(shí)間的模具或注塑件機(jī)的問題必須維修。另外,如每次注射的開模時(shí)間都不一樣,制件將亦不一樣。 注塑件填充模腔(由1-2) 以流動(dòng)性較好的材料而言,這填充時(shí)間應(yīng)占整個(gè)周期1/10至1/8的時(shí)間,填充時(shí)最關(guān)鍵的是快速及穩(wěn)定的螺桿推進(jìn)時(shí)間,及最低和穩(wěn)定的注塑件壓力。 當(dāng)螺桿向前推進(jìn)將溶體由料管經(jīng)噴咀,豎流道,橫流通,澆口,再射入模腔,當(dāng)中會(huì)遇到阻力。這阻力是由噴咀直徑、流道尺寸、澆口大小、產(chǎn)品厚度,以及模具排氣設(shè)計(jì)所影響。 流動(dòng)阻力應(yīng)在模具內(nèi)改善及減少,以達(dá)至填充平衡及穩(wěn)定。否則由于填充不均勻而導(dǎo)致不同模腔所注塑件的制品尺寸不同,強(qiáng)度不足,或外觀不良。 保壓時(shí)間(2-3) 當(dāng)注塑件結(jié)晶形材料時(shí),保壓時(shí)間是最重要的一段過程。這段時(shí)間是由熔體填充模腔99%開始至澆口凝固為終止。模件的強(qiáng)度及韌性都是決定于注塑件后有否保持壓力到熔體上直至部件/澆口凝固。保持壓力時(shí)亦要預(yù)先保留一小段的熔膠位置在螺桿前。這保壓的一段就是防止熔體凝固收縮后的空洞,或澆口位置的弱處等導(dǎo)致模件強(qiáng)度不足的關(guān)鍵。 冷卻時(shí)間(4-7) 當(dāng)熔體進(jìn)入模腔,碰到金屬表面時(shí),熔體冷卻的步驟就己經(jīng)開始。由于聚甲醛,尼龍,及聚碳等半結(jié)晶材料的凝固溫度很高,所以需要冷卻的時(shí)間便很少。若以一般模件來說,在熔膠完成后,模件應(yīng)該已經(jīng)有足夠的冷卻時(shí)間。如果在頂出模件時(shí)發(fā)現(xiàn)出問題的話,可慢慢將冷卻時(shí)間延長,直至問題解決為止。 開模時(shí)間(8-11) 模具開放的時(shí)間是整個(gè)周期的重要部份,特別是對有裝嵌件的模具更是如此,甚至在比較標(biāo)準(zhǔn)的模具中,模具開放時(shí)間也經(jīng)常高過整個(gè)周期的20%。 影響開模的因素: 第一項(xiàng)要考慮的是模具的速度和移動(dòng)距離,模具在打開并頂出制件過程中移動(dòng)的距離應(yīng)減少以免浪費(fèi)移動(dòng)時(shí)間,當(dāng)然,模具移動(dòng)必須在模具再次關(guān)閉前足以讓制件順利脫離模具,所以,讓制件脫模所需移動(dòng)距離愈短,則其所花的的間愈少,當(dāng)注射成型機(jī)處于良好狀態(tài),從高速打開到低速頂出的轉(zhuǎn)換能夠相當(dāng)平穩(wěn)。設(shè)備需要一些保養(yǎng)以完成這些速度上的變化,但是這些花費(fèi)可以從模塑時(shí)間減少,節(jié)省時(shí)間而得到多倍的回報(bào)。為了達(dá)到最少的模具移動(dòng)時(shí)間,調(diào)整減速限制開關(guān),以便預(yù)出過程中模具不會(huì)過于接觸或破壞制件,并優(yōu)化行程的高速段。再者,適當(dāng)?shù)闹芷谛缘谋pB(yǎng)以確保這減速每次能重復(fù)。產(chǎn)生鎖模壓力時(shí)間在整個(gè)模具開放時(shí)間中是另一個(gè)阻延,這個(gè)時(shí)間可能經(jīng)過機(jī)械磨損和液壓閥失效的影響,因此周期性的機(jī)械保養(yǎng)可以保持良好的操作狀態(tài)。 注意: 縮短模具打開行程到所必需的最小,以便制件和流道脫落 排除任何使頂出困難的因素,像頂針周圍的飛邊(披鋒) 縮短頂出行程到所必需的最小值 用最快的開模和閉模速度,同時(shí)要適當(dāng)慢慢地中止和閉合以防止損壞模具 尋找所有閉模和產(chǎn)生鎖模壓力中的阻延,它們表示機(jī)械或液壓閥的故障 在模具中大量的裝嵌件活動(dòng)也增長模具開放時(shí)間。稍加考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)(減少倒扣)就往往能使頂出動(dòng)作自動(dòng)化或半自動(dòng)化進(jìn)行 若這延誤是由模具損耗所導(dǎo)致,理應(yīng)修理模具,以減低延誤。 養(yǎng)成良好的注塑件機(jī)操作習(xí)慣 養(yǎng)成良好的注塑件機(jī)操作習(xí)慣對提高機(jī)器壽命和生產(chǎn)安全都大有好處。 開機(jī)之前: (1)檢查電器控制箱內(nèi)是否有水、油進(jìn)入,若電器受潮,切勿開機(jī)。應(yīng)由維修人員將電器零件吹干后再開機(jī)。 (2)檢查供電電壓是否符合,一般不應(yīng)超過15%。 (3)檢查急停開關(guān),前后安全門開關(guān)是否正常。驗(yàn)證電動(dòng)機(jī)與油泵的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否一致。 (4)檢查各冷卻管道是否暢通,并對油冷卻器和機(jī)筒端部的冷卻水套通入冷卻水。 (5)檢查各活動(dòng)部位是否有潤滑油(脂),并加足潤滑油。 (6)打開電熱,對機(jī)筒各段進(jìn)行加溫。當(dāng)各段溫度達(dá)到要求時(shí),再保溫一段時(shí)間,以使機(jī)器溫度趨于穩(wěn)定。保溫時(shí)間根據(jù)不同設(shè)備和塑料原料的要求而有所不同。 (7)在料斗內(nèi)加足足夠的塑料。根據(jù)注塑件不同塑料的要求,有些原料最好先經(jīng)過干燥。 (8)要蓋好機(jī)筒上的隔熱罩,這樣可以節(jié)省電能,又可以延長電熱圈和電流接觸器的壽命。 操作過程中: (1)不要為貪圖方便,隨意取消安全門的作用。 (2)注意觀察壓力油的溫度,油溫不要超出規(guī)定的范圍。液壓油的理想工作溫度應(yīng)保持在45~50℃之間,一般在35~60℃范圍內(nèi)比較合適。 (3)注意調(diào)整各行程限位開關(guān),避免機(jī)器在動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生撞擊。 工作結(jié)束時(shí): (1)停機(jī)前,應(yīng)將機(jī)筒內(nèi)的塑料清理干凈,預(yù)防剩料氧化或長期受熱分解。 (2)應(yīng)將模具打開,使肘桿機(jī)構(gòu)長時(shí)間處于閉鎖狀態(tài)。 (3)車間必須備有起吊設(shè)備。裝拆模具等笨重部件時(shí)應(yīng)十分小心,以確保生產(chǎn)安全。 注塑件機(jī)使用中的一些知識 背壓的功用 背壓的應(yīng)用可以確保螺桿在旋轉(zhuǎn)復(fù)位時(shí),能產(chǎn)生足夠的機(jī)械能量,把塑料熔化及混合。背壓還有以下的用途: 把揮發(fā)性氣體,包括空氣排出射料缸外;把附加劑(例如色粉、色種、防靜電劑、滑石粉等)和熔料均勻地混合起來;使流經(jīng)螺桿長度的熔料均勻化;提供均勻穩(wěn)定的塑化材料以獲得精確的成品重量控制。 所選用的背壓數(shù)值應(yīng)是盡可能地低(例如4-15bar,或58-217.5psi),只要熔料有適當(dāng)?shù)拿芏群途鶆蛐?,熔料?nèi)并沒有氣泡、揮發(fā)性氣體和未完全塑化的塑料便可以。 背壓的利用使注塑件機(jī)的壓力溫度和熔料溫度上升。上升的幅度和所設(shè)定背壓數(shù)值有關(guān)。較大型的注塑件機(jī)(螺桿直徑超過70mm/2.75in)的油路背壓可以高至25-40bar(362.5-580psi)。但需要注意,太高的背壓引起在射料筒內(nèi)的熔料溫度過高,這情況對于熱量很敏感的塑料生產(chǎn)是有破壞作用的。 而且太高的背壓亦引起螺桿過大和不規(guī)則的越位情況,使射膠量極不穩(wěn)定。越位的多少是受著塑料的黏彈性特性所影響。熔料所儲藏的能量愈多,螺桿在停止旋轉(zhuǎn)時(shí),產(chǎn)生突然的向后跳動(dòng),一些熱塑性塑料的跳動(dòng)現(xiàn)象較其他的塑料厲害,例如LDPE、HDPE、PP、EVA、PP/EPDM合成物和PPVC,比較起GPPS、HIPS、POM、PC、PPO-M和PMMA都較易發(fā)生跳動(dòng)現(xiàn)象。 為了獲得最佳的生產(chǎn)條件,正確的背壓設(shè)定至為重要,這樣,熔料可以得到適當(dāng)?shù)幕旌?,而螺桿的越位范圍亦不會(huì)超過0.4mm(0.016in)。 模具的開合 一般來說,大多數(shù)注塑件機(jī)所用的模具開合時(shí)間比引用的時(shí)間要慢(約100-359%),這個(gè)差別與模具的重量、大小和復(fù)雜性有關(guān),也和模具的安全保護(hù)(在開合的操作中防止模具受損)有關(guān)。 典型的模具開合時(shí)間如下(tcm:注塑件機(jī)引用的時(shí)間單位): 傳統(tǒng)的雙板模具:1-2tcm 復(fù)合模具(包括側(cè)模芯和旋出裝置的使用)和多板模具:2-3.5tcm 如模具開合的時(shí)間比實(shí)際運(yùn)作的時(shí)間多15%,那么便需要修改模具或使用另一臺注塑件機(jī)來縮短時(shí)間。較新型注塑件機(jī)能提供更快的開合速度,使用低模具開合(模具傳感)壓力,以啟動(dòng)鎖模力合緊模具。 注塑件機(jī)操作員經(jīng)常沒有注意某一特定注塑件機(jī)的機(jī)板速度或時(shí)間,而以個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來設(shè)定模具開合時(shí)間,這樣往往會(huì)令運(yùn)作時(shí)間長。在一個(gè)十秒的運(yùn)作上減少一秒,便立即獲得10%的改善,這個(gè)改善往往就是構(gòu)成盈利和虧損的差別。