熱門(mén)關鍵詞: 衛浴花(huā)灑塑(sù)膠製品 電腦鑼加工(gōng) 汽車模具加工 精密模具開發(fā)
塑件的注塑成型 工藝過程主要(yào)包括填充——保壓——冷卻——脫模等4個階(jiē)段,這4 個階段直接決(jué)定著(zhe)製品的成型質量(liàng),而且這 4個階(jiē)段是一個完整的連續過程。
1、填充(chōng)階段
填充是整個注塑循環(huán)過程中的第一步,時間從模具閉合開(kāi)始注塑算起,到模具(jù)型腔填(tián)充到大約(yuē)95%為止。理論上,填充時間越短,成型效率越高,但是實際中,成型時間或者注塑速度要受到很多條件(jiàn)的製約。
高速填充
高速填充時剪切率較高,塑料由於剪切變稀的作用而(ér)存在粘度下降的情(qíng)形,使整體流動阻力(lì)降低;局部的粘滯加熱影響也會使固化(huà)層厚度變薄。因此在(zài)流動控製階段,填(tián)充(chōng)行為往往取決於待填充的體積大小。即在流動控(kòng)製階(jiē)段,由於高(gāo)速填充,熔體的剪(jiǎn)切變稀效(xiào)果往往很大,而薄壁的冷卻作用並不明顯,於是速率的效用占了上風。
低速填充
熱傳導控製低速填充時,剪切(qiē)率較低,局部粘度較高,流動阻力較大。由於熱塑料補充速率(lǜ)較慢,流動較為緩慢,使熱傳導效應較為明顯,熱量迅速為冷模壁(bì)帶走。加上較少量的粘滯加熱現象,固化(huà)層厚度較厚,又進一步增加壁部較薄處的流動阻力。
由於噴泉流動的原因,在流動波前麵(miàn)的塑料高(gāo)分子鏈排向幾乎平行流動波前。因此(cǐ)兩股塑料熔膠在交匯時,接觸麵的高分子(zǐ)鏈(liàn)互相平行;加上兩(liǎng)股熔膠性質各異(yì)(在模腔中滯留時間不同,溫度、壓力也不同),造成熔膠交匯區(qū)域在微觀上結構強(qiáng)度較(jiào)差。
在(zài)光線下將零件擺放適當的(de)角度用肉眼觀察(chá),可以發現有(yǒu)明顯(xiǎn)的(de)接合線產生,這就是熔接(jiē)痕的形成機理。熔接痕不僅影響塑件外觀,同時由於微觀結(jié)構的鬆散,易造成應力集(jí)中,從而使得該部分的強度降低而發生斷裂(liè)。
一(yī)般而言,在高溫區產生(shēng)熔接的熔接痕強度較佳,因為高溫情形下,高分子鏈活動(dòng)性較佳,可以互相穿(chuān)透纏繞,此外高溫度區域兩股熔體的溫度較為接近,熔體的熱性質幾乎相同,增加了熔接區域的強(qiáng)度;反之在低溫區(qū)域,熔接強度較差。
2、保壓階段
保壓階段的作用是持續施加壓力,壓實熔體,增加塑料密度(增密),以(yǐ)補償塑料的收縮行為。在保壓過程中,由於模腔中已經填滿塑料(liào),背(bèi)壓較高(gāo)。在保壓壓實過程中,注塑機螺杆僅能慢慢地向前作微小移動,塑料的流動速度也較為緩慢,這時(shí)的(de)流動稱作保壓流動。
由於在保壓階段,塑料受模壁冷卻固化加快,熔體粘度增加也很快,因此模具(jù)型腔內的阻力很大。在保壓的後期,材料密度持續增大,塑件也逐漸成型,保壓階段要一直持續到(dào)澆口固化封口為止,此時保壓階段的模腔壓(yā)力達到最高值。
在保壓階(jiē)段,由於壓力相當高,塑料呈(chéng)現部分可壓(yā)縮特性。在壓力較高區域,塑料較為密實,密度較高;在壓力較低區域,塑料較為疏(shū)鬆,密度較低,因此造(zào)成密度分(fèn)布隨位置及(jí)時間(jiān)發生變化。
保壓過程(chéng)中塑料流速極低,流動不再起主導作用;壓力為影響保(bǎo)壓過(guò)程的主要因素。保(bǎo)壓過程中塑料已經充滿模腔,此時逐漸固化的熔體作為傳遞壓力的介質。
模腔中的壓力借助塑料傳(chuán)遞至模壁表麵(miàn),有撐開模具的趨勢,因此需要適當的鎖模力進行鎖模。漲模(mó)力在正常情(qíng)形(xíng)下會微微將模具撐開,對於模具的(de)排氣具有幫助(zhù)作用;但若漲(zhǎng)模力過大,易(yì)造成成型品毛邊、溢料,甚至撐開模(mó)具。
因此在選擇注塑機(jī)時,應選擇具有足夠大鎖模力的注(zhù)塑機,以防止漲模現(xiàn)象並(bìng)能有效進行保壓(yā)。
3.冷卻階段(duàn)
在注塑成型模具中(zhōng),冷卻係(xì)統的設計非常重要。這是因為(wéi)成型塑料製品隻有冷卻固化到一定(dìng)剛性,脫模後才能避免塑料製品因受到外力而產(chǎn)生變形。由於冷卻時間占整個成型周期約70%~ 80%,因此設計良好的冷卻係統可以(yǐ)大幅縮短(duǎn)成型時間,提高注塑(sù)生產率,降低成本。
設計不當的(de)冷卻(què)係統會使成(chéng)型時間拉長,增加(jiā)成本;冷卻不均勻更會進一(yī)步造成塑料製品的翹(qiào)曲變形。
根據實驗,由熔體進入模具的熱量大體分兩部分(fèn)散發,一(yī)部分有5%經輻射、對(duì)流傳遞到大氣中,其餘95% 從(cóng)熔體傳導到模具。塑料製品在模具中(zhōng)由於冷卻水管的作用,熱量由模腔中的塑料通(tōng)過熱傳導經模架傳至(zhì)冷卻水管,再(zài)通過熱對流被冷卻液帶走。少數未被冷卻水帶走的熱量則繼續在模具中傳導,至(zhì)接觸外界後散溢(yì)於空氣(qì)中(zhōng)。
注塑 成型的成型周期由合模時間、充填時間、保壓時間、冷卻時間及脫模時間組(zǔ)成。其中(zhōng)以冷卻時間所占比重最大,大約為(wéi)70%~80% 。因此冷卻時間將(jiāng)直接影響塑料製品(pǐn)成型周期長短及產量大小。脫模階(jiē)段塑料製(zhì)品(pǐn)溫度應冷卻至低於塑料製品的熱變形溫度,以防止(zhǐ)塑(sù)料製品因殘餘應(yīng)力導致的鬆弛現象或脫模外力(lì)所造成的翹曲(qǔ)及變形。
影響製品冷卻速率的因素有:
塑料製品設計方麵。主要是塑料(liào)製品壁厚。製品厚度越大,冷卻時間越長。一般而言,冷卻時(shí)間(jiān)約與塑料製品厚度的平方成正比,或是與最大流(liú)道直徑的1.6次方成(chéng)正比(bǐ)。即塑料製品厚度加倍(bèi),冷卻時間增加 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(xiǎng)很大。模具材料熱傳導係數越高,單位時間內將熱量從塑料傳遞而出的效果越佳,冷卻時間也越短。
冷卻(què)水管配(pèi)置方(fāng)式。冷卻水管越靠近模腔,管徑越大,數目越多,冷卻效果越佳,冷卻時間越短。
冷卻液流量。冷卻水流量越大(一般以達(dá)到紊流為佳),冷(lěng)卻水以熱對流方式帶走熱量的效果也越好。
冷卻液的性質。冷卻液的粘度及(jí)熱傳導係數也會影響到模(mó)具的熱傳導效果。冷卻液粘度越低,熱傳導係數越高,溫(wēn)度越低(dī),冷卻效果越佳。
塑料選擇。塑料的是指塑料將熱量從熱的地方向冷的地方傳導速度(dù)的(de)量度(dù)。塑料熱傳導係數越(yuè)高,代表熱傳導效果越佳,或是塑料(liào)比熱低,溫度容易發生變化,因此熱量容易散逸(yì),熱傳導效果較佳,所需冷卻時間較短。
加(jiā)工參數(shù)設(shè)定。料溫越高,模溫越高,頂出溫度(dù)越低,所需冷卻時間越長(zhǎng)。
冷卻係統的設計規則:
所設計的(de)冷卻通道要保證冷卻效果均勻而迅速。
設計冷卻(què)係統的目的在於維持模具適當而(ér)有效率的冷卻(què)。冷(lěng)卻孔應使用標準尺寸,以方便加工與組裝。
設計冷卻係統時,模具設計者必須根據塑(sù)件的壁厚(hòu)與體積(jī)決定下列設計參數——冷卻(què)孔的位置與尺寸、孔的長度、孔的種類、孔的配置與連(lián)接以及冷卻液的流動速率與傳熱(rè)性質。
4.脫模階(jiē)段
脫模是一個(gè)注塑(sù)成型循環中的最後一個環節。雖然(rán)製品已經冷固成型,但脫模還是對製品的質量(liàng)有很重(chóng)要的影響(xiǎng),脫模方式不當,可能會導致產品在(zài)脫模時受(shòu)力不均,頂出時引起產品變形等(děng)缺陷。脫模的方式主(zhǔ)要有兩種:頂(dǐng)杆脫模和脫料板脫模。設(shè)計模具時要根據產品的結構特點(diǎn)選擇合適的脫模方式,以(yǐ)保證產品質量。
對於(yú)選用頂杆脫模(mó)的模具,頂杆的設置應盡量均勻,並且位置應選在脫模阻(zǔ)力最大以及塑(sù)件強度和剛度(dù)最大的地方,以免塑件變形損壞(huài)。而脫料板則一般用(yòng)於深腔薄壁容器以及不允許有推杆痕跡的透(tòu)明製品的脫模,這種機(jī)構的特點是脫模力大且均勻,運動平穩,無明顯的遺留痕跡。
400電話