注塑工藝的過(guò)程主要包括填充——保壓——冷卻——脫模等4個(gè)階段,這4個(gè)階段直接決定著制品的質(zhì)量好壞,它是一個(gè)完整的連續(xù)過(guò)程。
注塑參數(shù)
1.注塑壓力
注塑壓力是由注塑系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)提供的。影響熔體填充壓力的因素很多,概括起來(lái)有3類:(1)材料因素,如塑料的類型、粘度等;(2)結(jié)構(gòu)性因素,如澆注系統(tǒng)的類型、數(shù)目和位置,模具的型腔形狀以及制品的厚度等;(3)成型的工藝要素。
2.注塑時(shí)間
注塑時(shí)間是指塑料熔體充滿型腔所需要的時(shí)間,不包括模具開(kāi)、合等輔助時(shí)間。注塑時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于冷卻時(shí)間,大約為冷卻時(shí)間的1/10~1/15,這個(gè)規(guī)律可以作為預(yù)測(cè)塑件全部成型時(shí)間的依據(jù)。
3.注塑溫度
注塑溫度是影響注塑壓力的重要因素。注塑機(jī)料筒有5~6個(gè)加熱段,每種原料都有其合適的加工溫度(詳細(xì)的加工溫度可以參閱材料供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù))。注塑溫度必須控制在一定的范圍內(nèi)。溫度太低,熔料塑化不良,影響成型件的質(zhì)量,增加工藝難度;溫度太高,原料容易分解。
操作過(guò)程
填充階段:填充是整個(gè)注塑循環(huán)過(guò)程中的第一步,時(shí)間從模具閉合開(kāi)始注塑算起,到模具型腔填充到大約95%為止。理論上,填充時(shí)間越短,成型效率越高,但是實(shí)際中,成型時(shí)間或者注塑速度要受到很多條件的制約。
保壓階段:保壓階段的作用是持續(xù)施加壓力,壓實(shí)熔體,增加塑料密度(增密),以補(bǔ)償塑料的收縮行為。在保壓過(guò)程中,由于模腔中已經(jīng)填滿塑料,背壓較高。在保壓壓實(shí)過(guò)程中,注塑機(jī)螺桿僅能慢慢地向前作微小移動(dòng),塑料的流動(dòng)速度也較為緩慢,這時(shí)的流動(dòng)稱作保壓流動(dòng)。
由于在保壓階段,塑料受模壁冷卻固化加快,熔體粘度增加也很快,因此模具型腔內(nèi)的阻力很大。在保壓的后期,材料密度持續(xù)增大,塑件也逐漸成型,保壓階段要一直持續(xù)到澆口固化封口為止,此時(shí)保壓階段的模腔壓力達(dá)到最高值。
冷卻階段:在注塑成型模具中,冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常重要。這是因?yàn)槌尚退芰现破分挥欣鋮s固化到一定剛性,脫模后才能避免塑料制品因受到外力而產(chǎn)生變形。由于冷卻時(shí)間占整個(gè)成型周期約70%~80%,因此設(shè)計(jì)良好的冷卻系統(tǒng)可以大幅縮短成型時(shí)間,提高注塑生產(chǎn)率,降低成本。設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)睦鋮s系統(tǒng)會(huì)使成型時(shí)間拉長(zhǎng),增加成本;冷卻不均勻更會(huì)進(jìn)一步造成塑料制品的翹曲變形。
脫模階段:注塑成型的成型周期由合模時(shí)間、充填時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間及脫模時(shí)間組成。其中以冷卻時(shí)間所占比重最大,大約為70%~80%。因此冷卻時(shí)間將直接影響塑料制品成型周期長(zhǎng)短及產(chǎn)量大小。脫模階段塑料制品溫度應(yīng)冷卻至低于塑料制品的熱變形溫度,以防止塑料制品因殘余應(yīng)力導(dǎo)致的松弛現(xiàn)象或脫模外力所造成的翹曲及變形。
注意事項(xiàng)
塑料制品設(shè)計(jì)方面。主要是塑料制品壁厚。制品厚度越大,冷卻時(shí)間越長(zhǎng)。一般而言,冷卻時(shí)間約與塑料制品厚度的平方成正比,或是與最大流道直徑的1.6次方成正比。即塑料制品厚度加倍,冷卻時(shí)間增加4倍。
模具材料及其冷卻方式。模具材料,包括模具型芯、型腔材料以及模架材料對(duì)冷卻速度的影響很大。模具材料熱傳導(dǎo)系數(shù)越高,單位時(shí)間內(nèi)將熱量從塑料傳遞而出的效果越佳,冷卻時(shí)間也越短。
冷卻水管配置方式。冷卻水管越靠近模腔,管徑越大,數(shù)目越多,冷卻效果越佳,冷卻時(shí)間越短。冷卻液流量。冷卻水流量越大,冷卻水以熱對(duì)流方式帶走熱量的效果也越好。冷卻液的性質(zhì)。冷卻液的粘度及熱傳導(dǎo)系數(shù)也會(huì)影響到模具的熱傳導(dǎo)效果。冷卻液粘度越低,熱傳導(dǎo)系數(shù)越高,溫度越低,冷卻效果越佳。
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