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请问注塑机做出来的厂品内部发白怎么调,是什么原因
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1、现象
特别高内压力部位变白,例如浇口附近、顶出受力处。
2、与机器相关的可能原因
1)充填太急
2)融胶温度不当
3)射压太低
4)射咀直径太小
5)射咀温度太低
3、与模具相关的可能原因
1)模温太低
2)胶道直径太小
3)胶口位置不当
4)冷胶井不足
5)剧弯剧变厚度
6)顶出受力太大或不均
4、与材料相关的可能原因
1)材料未充分干燥
请问注塑机做出来的厂品有水印是什么原因,怎么调
如果你说的现象是料花,就是材料没烘干引起的。如果你说的是气纹,就是因为排气的问题和水口冲纹。另外,建议你看看这篇文章。
请问注塑机报警时显示的射出终点位置偏差是什么意思,希要怎么调。
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注塑工艺不良缺陷以及成因
注塑工艺不良缺陷以及成因在光盘生产中,经常会出现一些注塑不良的盘片,站长通过多年的积累,总结出以下不良缺陷: 注塑不满、凹陷、熔合缝、料流纹、光泽不好、气孔、黑点、溢边、翘曲变形、银文、脱模不好、 云彩、冲孔粗糙、马蹄形、中心孔小、中心孔大、基片太厚、基片太薄、双折射大、双折射小、基 片破裂、流道断裂、径向条纹、唱片沟纹、光环、流线等 以上缺陷成因:模具温度,冲孔刀、流道温度,注射速度、注射压力,保压力、保压时间,转换点, 锁模力、冷却时间,炮筒温度、塑化时间、塑化速度,背压等 制品缺陷及产生的原因 克服方法 ■ 因水分的存在而产生气泡 原因:粒料的干燥程度不够而引起树脂水解。 处理方法: 充分进行预干燥 注意料斗的保温管理 ■ 真空泡 原因:厚壁部的料流快速冻结,收缩受到阻止,充模不足因而产生内部真空泡。模具温度不合适。 料筒温度不合适。注塑压力和保压不足。 处理方法避免设计不均匀壁厚结构。修正浇口位Z使流料垂直注入厚壁部。提高模具温度。降低料 筒温度。增加注塑压力和保压压力。 ■ 熔合痕 原因:模料筒温度不合适。注塑压力不合适。模具温度不作乱。模槽内未设排气孔。 处理方法:提高料筒温度。增大注塑压力。提高模具温度。设Z排气孔。 ■ 凹痕 原因:因冷却速度较慢的厚壁内表的收缩而产生凹痕(壁厚设计不合理)。注塑压力不够。注塑量 不够。模具温度过高或注塑后的冷却不够。保压不足。浇口尺寸不合理。 避免壁厚的不均匀。 处理方法:提高注塑压力。增大注塑量。如模具温度合理则需加长冷却时间。处长保压时间。放大 浇口尺寸,特别是其厚度。 ■ 糊斑(全部或部分变色) 原因:料筒温度设定不合理。料筒内发生局部存料现象。树脂侵入料筒和注口的结合缝内(长期存 料)。装有倒流阀或倒流环。因干燥不够而引起的水解。注塑机容量过大。 处理方法:降低料筒温度。避免死角结构。设法消除结合部的缝隙。避免使用倒流阀和倒流环。按 规定条件进行预干燥。选择适当容量的注塑机。 ■ 银纹 原因:料筒温度不合适。流料的停留时间过长。注塑速度不合适。浇口尺寸不合理。粒料的干燥度 不够。注塑压力不合适。 处理方法:降低料筒温度。消除存料现象。降低注塑速度。放大浇口尺寸。按规定条件进行预干燥。 降低注塑压力。 ■ 浇口处呈现波纹(不透明) 原因:注塑速度不合适。保压时间不合适。模具温度不合理。浇口尺寸不合理。 处理方法:提高注塑速度。缩短保压时间,使充模后不再有熔料注入。提高模具温度。放大浇口尺 寸。 ■ 漩纹及波流痕 原因:模具温度不合适。注塑压力不合适。浇口尺寸不合理。 处理方法:提高模具温度。降低注塑压力。扩大浇口尺寸。 ■ 顶出故障(脱模故障) 原因:模芯或模槽的斜度不够。循环时间不合适。料筒温度不合适。顶杆的位Z或数量不合理。模 芯与成品间形成了真空状态。模具温度不合适。注塑压力过高,充模料量过大。 处理方法:保证适当的脱模斜度。冷却时间过短或过长。将温度降低到适当的成型温度值。设计合 理的顶杆位Z及数量。特别是模芯非常光滑时易出现此现象。可设法用顶板结构代替顶杆结构,设 Z曲形顶杆结构。降低模具温度,处长循环时间。降低注塑压力,减少原料计量。 ■ 成型品的脆化 原因:干燥度不够。模具温度过低,注塑压力及保压压力过高。壁厚不均、脱模不良所引起的内部 应力。缺口效应。过热降解。杂质的混入。 处理方法:注意干燥机及料斗的管理。选择各种合适的条件。消除壁厚不均的结构消除尖锐转角, 修正浇口位Z。降低料筒温度。清扫料斗、料筒。塑料注射成型机的维护与保养注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品,被广泛应 用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。注射 成型工艺对各种塑料的加工具有良好的适应性,生产能力较高,并易于实现自动化。在塑料工业迅 速发展的今天, 注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位, 从而成为目前塑料机械中增长最快, 生产数量最多的机种之一。 我国塑料加工企业星罗其布,遍布全国各地,设备的技术水平参差不齐,大多数加工企业的设 备都需要技术改造。这几年来,我国塑机行业的技术进步十分显著,尤其是注塑机的技术水平与国 外名牌产品的差距大大缩小,在控制水平、产品内部质量和外观造型等方面均取得显著改观。选择 国产设备,以较小的投入,同样也能生产出与进口设备质量相当的产品。这些为企业的技术改造创 造了条件。 要有好的制品,必须要有好的设备。设备的磨损和腐蚀是一种自然规律,人们掌握了这种规律, 就可以预防或减少设备的磨损和腐蚀,延长设备的使用周期,保证设备的完好率。 为加强塑料机械的使用、维护和管理工作,我国有关部门已制订了有关标准和实施细则,要求 各设备管理部门和生产企业对设备的管理和使用做到&科学管理、正确使用、合理润滑、精心维护、 定期保养、计划检修,提高设备完好率,使设备经常处于良好状态。 本文撰写了注塑机维护、保养的有关知识和技术资料可供设备管理部门和生产企业的管理人员 和技术人员参考。 塑料注射成型技术是根据压铸原理从十九世纪末二十世纪初发展起来的,是目前塑料加工中最 普遍采用的方法之一。该法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料(约占塑料总量的 1/3)。1.1 注塑成型机的工作原理 注塑机的工作原理与打针用的注射器相似,它是借助螺杆(或柱塞)的推力,将已塑化好的熔 融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内,经固化定型后取得制品的工艺过程。 注射成型是一个循环的过程,每一周期主要包括:定量加料-熔融塑化-施压注射-充模冷却-启 模取件。取出塑件后又再闭模,进行下一个循环。1.2 注塑机的结构 注塑机根据 塑化方式分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机;按机器的传动方式又可分为液压式、 机械式和液压-机械(连杆)式;按操作方式分为自动、半自动、手动注塑机。 (1)卧式注塑机:这是最常见的类型。其合模部分和注射部分处于同一水平中心线上,且模 具是沿水平方向打开的。其特点是:机身矮,易于操作和维修;机器重心低,安装较平稳;制品顶 出后可利用重力作用自动落下,易于实现全自动操作。目前,市场上的注塑机多采用此种型式。 (2)立式注塑机:其合模部分和注射部分处于同一垂直中心线上,且模具是沿垂直方向打开 的。因此,其占地面积较小,容易安放嵌件,装卸模具较方便,自料斗落入的物料能较均匀地进行 塑化。但制品顶出后不易自动落下,必须用手取下,不易实现自动操作。立式注塑机宜用于小型注 塑机,一般是在 60 克以下的注塑机采用较多,大、中型机不宜采用。 (3)角式注塑机:其注射方向和模具分界面在同一个面上,它特别适合于加工中心部分不允 许留有浇口痕迹的平面制品。它占地面积比卧式注塑机小,但放入模具内的嵌件容易倾斜落下。这 种型式的注塑机宜用于小机。 (4)多模转盘式注塑机:它是一种多工位操作的特殊注塑机,其特点是合模装Z采用了转盘 式结构,模具围绕转轴转动。这种型式的注塑机充分发挥了注射装Z的塑化能力,可以缩短生产周 期,提高机器的生产能力,因而特别适合于冷却定型时间长或因安放嵌件而需要较多辅助时间的大 批量塑制品的生产,但因合模系统庞大、复杂,合模装Z的合模力往往较小,故这种注塑机在塑胶 鞋底等制品生产中应用较多。 一般注塑机包括注射装Z、合模装Z、液压系统和电气控制系统等部分。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提,而为满足 成型的要求,注射必须保证有足够的压力和速度。同时,由于注射压力很高,相应地在模腔中产生 很高的压力(模腔内的平均压力一般在 20~45MPa 之间,因此必须有足够大的合模力。由此可见, 注射装Z和合模装Z是注塑机的关键部件。 1.4 注塑机的操作 1.4.1 注塑机的动作程序 喷嘴前进→注射→保压→预塑→倒缩→喷嘴后退→冷却→开模→顶出→退针→开门→关门→ 合模→喷嘴前进。 1.4.2 注塑机操作项目:注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制柜操作和液压系统操作 三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择,料筒各段 温度及电流、电压的监控,注射压力和背压压力的调节等。 1.4.2.1 注射过程动作选择: 一般注塑机既可手动操作,也可以半自动和全自动操作。 手动操作是在一个生产周期中,每一个动作都是由操作者拨动操作开关而实现的。一般在试机 调模时才选用。 半自动操作时机器可以自动完成一个工作周期的动作,但每一个生产周期完毕后操作者必须拉 开安全门,取下工件,再关上安全门,机器方可以继续下一个周期的生产。 全自动操作时注塑机在完成一个工作周期的动作后,可自动进入下一个工作周期。在正常的连 续工作过程中无须停机进行控制和调整。但须注意,如需要全自动工作,则(1)中途不要打开安 全门,否则全自动操作中断;(2)要及时加料;(3)若选用电眼感应,应注意不要遮闭了电眼。 实际上,在全自动操作中通常也是需要中途临时停机的,如给机器模具喷射脱模剂等。 正常生产时,一般选用半自动或全自动操作。操作开始时,应根据生产需要选择操作方式(手 动、半自动或全自动),并相应拨动手动、半自动或全自动开关。 半自动及全自动的工作程序已由线路本身确定好,操作人员只需在电柜面上更改速度和压力的 大小、时间的长短、顶针的次数等等,不会因操作者调错键钮而使工作程序出现混乱。 当一个周期中各个动作未调整妥当之前,应先选择手动操作,确认每个动作正常之后,再选择 半自动或全自动操作。 1.4.2.2 预塑动作选择 根据预塑加料前后注座是否后退,即喷嘴是否离开模具,注塑机一般设有三种选择。(1)固定 加料:预塑前和预塑后喷嘴都始终贴进模具,注座也不移动。(2)前加料:喷嘴顶着模具进行预 塑加料,预塑完毕,注座后退,喷嘴离开模具。选择这种方式的目的是:预塑时利用模具注射孔抵 助喷嘴,避免熔料在背压较高时从喷嘴流出,预塑后可以避免喷嘴和模具长时间接触而产生热量传 递,影响它们各自温度的相对稳定。(3)后加料:注射完成后,注座后退,喷嘴离开模具然后预 塑,预塑完再注座前进。该动作适用于加工成型温度特别窄的塑料,由于喷嘴与模具接触时间短, 避免了热量的流失,也避免了熔料在喷嘴孔内的凝固。 注射结束、冷却计时器计时完毕后,预塑动作开始。螺杆旋转将塑料熔融并挤送到螺杆头前面。 由于螺杆前端的止退环所起的单向阀的作用,熔融塑料积存在机筒的前端,将螺杆向后迫退。当螺 杆退到预定的位Z时(此位Z由行程开关确定,控制螺杆后退的距离,实现定量加料),预塑停止, 螺杆停止转动。紧接着是倒缩动作,倒缩即螺杆作微量的轴向后退,此动作可使聚集在喷嘴处的熔 料的压力得以解除,克服由于机筒内外压力的不平衡而引起的&留涎&现象。若不需要倒缩,则应把 倒缩停止开关调到适当位Z,让预塑停止开关被压上的同一时刻,倒缩停止开关也被压上。当螺杆 作倒缩动作后退到压上停止开关时,倒缩停止。接着注座开始后退。当注座后退至压上停止开关时, 注座停止后退。若采用固定加料方式,则应注意调整好行程开关的位Z。 一般生产多采用固定加料方式以节省注座进退操作时间,加快生产周期。 1.4.2.3 注射压力选择 注塑机的注射压力由调压阀进行调节,在调定压力的情况下,通过高压和低压油路的通断,控 制前后期注射压力的高低。 普通中型以上的注塑机设Z有三种压力选择,即高压、低压和先高压后低压。高压注射是由注 射油缸通入高压压力油来实现。由于压力高,塑料从一开始就在高压、高速状态下进入模腔。高压 注射时塑料入模迅速,注射油缸压力表读数上升很快。低压注射是由注射油缸通入低压压力油来实 现的,注射过程压力表读数上升缓慢,塑料在低压、低速下进入模腔。先高压后低压是根据塑料种 类和模具的实际要求从时间上来控制通入油缸的 压力油的压力高低来实现的。 为了满足不同塑料要求有不同的注射压力,也可以采用更换不同直径的螺杆或柱塞的方法,这 样既满足了注射压力,又充分发挥了机器的生产能力。在大型注塑机中往往具有多段注射压力和多 级注射速度控制功能,这样更能保证制品的质量和精度。1.4.2.4 注射速度的选择 一般注塑机控制板上都有快速-慢速旋钮用来满足注射速度的要求。在液压系统中设有一个大 流量油泵和一个小流量泵同时运行供油。当油路接通大流量时,注塑机实现快速开合模、快速注射 等,当液压油路只提供小流量时,注塑机各种动作就缓慢进行。1.4.2.5 顶出形式的选择 注塑机顶出形式有机械顶出和液压顶出二种,有的还配有气动顶出系统,顶出次数设有单次和 多次二种。顶出动作可以是手动,也可以是自动。 顶出动作是由开模停止限位开关来启动的。操作者可根据需要,通过调节控制柜上的顶出时间按钮 来达到。顶出的速度和压力亦可通过控制柜面上的开关来控制,顶针运动的前后距离由行程开关确 定。1.4.2.6 温度控制 以测温热电偶为测温元件, 配以测温毫伏计成为控温装Z, 指挥料筒和模具电热圈电流的通断, 有选择地固定料筒各段温度和模具温度。表 5 列出了一些塑料的成型加工温度范围,可供参考。 料筒电热圈一般分为二段、三段或四段控制。电器柜上的电流表分别显示各段电热圈电流的大 小。电流表的读数是比较固定的,如果在运行中发现电流表读数比较长时间的偏低,则可能电热圈 发生了故障,或导线接触不良,或电热丝氧化变细,或某个电热圈烧毁,这些都将使电路并联的电 阻阻值增大而使电流下降。 在电流表有一定读数时也可以简单地用塑料条逐个在电热圈外壁上抹划,看料条熔融与否来判 断某个电热圈是否通电或烧毁。1.4.2.7 合模控制 合模是以巨大的机械推力将模具合紧,以抵挡注塑过程熔融塑料的高压注射及填充模具而令模 具发生的巨大张开力。 关妥安全门,各行程开关均给出信号,合模动作立即开始。首先是动模板以慢速启动,前进一 小短距离以后,原来压住慢速开关的控制杆压块脱离,活动板转以快速向前推进。在前进至靠近合 模终点时,控制杆的另一端压杆又压上慢速开关,此时活动板又转以慢速且以低压前进。在低压合 模过程中,如果模具之间没有任何障碍,则可以顺利合拢至压上高压开关,转高压是为了伸直机铰 从而完成合模动作。这段距离极短,一般只有 0.3~1.0mm,刚转高压旋即就触及合模终止限位开关, 这时动作停止,合模过程结束。 注塑机的合模结构有全液压式和机械连杆式。不管是那一种结构形式,最后都是由连杆完全伸 直来实施合模力的。 连杆的伸直过程是活动板和尾板撑开的过程, 也是四根拉杆受力被拉伸的过程。 合模力的大小,可以从合紧模的瞬间油压表升起之最高值得知,合模力大则油压表的最高值便 高,反之则低。较小型的注塑机是不带合模油压表的,这时要根据连杆的伸直情况来判断模具是否 真的合紧。如果某台注塑机合模时连杆很轻松地伸直,或&差一点点&未能伸直,或几副连杆中有一 副未完全伸直,注塑时就会出现胀模,制件就会出现飞边或其它毛病。1.4.2.8 开模控制 当熔融塑料注射入模腔内及至冷却完成后,随着便是开模动作,取出制品。开模过程也分三个阶 段。第一阶段慢速开模,防止制件在模腔内撕裂。第二阶段快速开模,以缩短开模时间。第三阶段 慢速开模,以减低开模惯性造成的冲击及振动。1.4.3 注塑工艺条件的控制 目前,各注塑机厂家开发出了各式各样的程序控制方式,大致有:注射速度控制、注射压力控 制、注入模腔内塑料充填量的控制、螺杆的背压和转速等塑炼状态的控制。实现工艺过程控制的目 的是提高制品质量,使机器的效能得到最大限度的发挥。1.4.3.1 注射速度的程序控制 注射速度的程序控制是将螺杆的注射行程分为 3~4 个阶段,在每个阶段中分别使用各自适当的 注射速度。例如:在熔融塑料刚开始通过浇口时减慢注射速度,在充模过程中采用高速注射,在充 模结束时减慢速度。采用这样的方法,可以防止溢料,消除流痕和减少制品的残余应力等。 低速充模时流速平稳,制品尺寸比较稳定,波动较小,制品内应力低,制品内外各向应力趋于 一致 (例如将某聚碳酸脂制件浸入四氯化碳中, 用高速注射成型的制件有开裂倾向, 低速的不开裂) 。 在较为缓慢的充模条件下,料流的温差,特别是浇口前后料的温差大,有助于避免缩孔和凹陷的发 生。但由于充模时间延续较长容易使制件出现分层和结合不良的熔接痕,不但影响外观,而且使机 械强度大大降低。 高速注射时,料流速度快,当高速充模顺利时,熔料很快充满型腔,料温下降得少,黏度下降 得也少,可以采用较低的注射压力,是一种热料充模态势。高速充模能改进制件的光泽度和平滑度, 消除了接缝线现象及分层现象,收缩凹陷小,颜色均匀一致,对制件较大部分能保证丰满。但容易 产生制品发胖起泡或制件发黄,甚至烧伤变焦,或造成脱模困难,或出现充模不均的现象。对于高 黏度塑料有可能导致熔体破裂,使制件表面产生云雾斑。 下列情况可以考虑采用高速高压注射:(1)塑料黏度高,冷却速度快,长流程制件采用 低压 慢速不能完全充满型腔各个角落的;(2)壁厚太薄的制件,熔料到达薄壁处易冷凝而滞留,必须 采用一次高速注射,使熔料能量大量消耗以前立即进入型腔的;(3)用玻璃纤维增强的塑料,或 含有较大量填充材料的塑料,因流动性差,为了得到表面光滑而均匀的制件,必须采用高速高压注 射的。 对高级精密制品、厚壁制件、壁厚变化大的和具有较厚突缘和筋的制件,最好采用多级注射, 如二级、三级、四级甚至五级。 1.4.3.2 注射压力的程序控制 通常将注射压力的控制分成为一次注射压力、二次注射压力(保压)或三次以上的注射压力的 控制。压力切换时机是否适当,对于防止模内压力过高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模制 品的比容取决于保压阶段浇口封闭时的熔料压力和温度。如果每次从保压切换到制品冷却阶段的压 力和温度一致,那麽制品的比容就不会发生改变。在恒定的模塑温度下,决定制品尺寸的最重要参 数是保压压力,影响制品尺寸公差的最重要的变量是保压压力和温度。例如:在充模结束后,保压 压力立即降低,当表层形成一定厚度时,保压压力再上升,这样可以采用低合模力成型厚壁的大制 品,消除塌坑和飞边。 保压压力及速度通常是塑料充填模腔时最高压力及速度的 50%~65%,即保压压力比注射压力大 约低 0.6~0.8MPa。由于保压压力比注射压力低,在可观的保压时间内,油泵的负荷低,固油泵的使 用寿命得以延长,同时油泵电机的耗电量也降低了。 三级压力注射既能使制件顺利充模,又不会出现熔接线、凹陷、飞边和翘曲变形。对于薄壁制件、 多头小件、 长流程大型制件的模塑, 甚至型腔配Z不太均衡及合模不太紧密的制件的模塑都有好处。1.4.3.3 注入模腔内塑料填充量的程序控制 采用预先调节好一定的计量,使得在注射行程的终点附近,螺杆端部仍残留有少量的熔体(缓 冲量),根据模内的填充情况进一步施加注射压力(二次或三次注射压力),补充少许熔体。这样, 可以防止制品凹陷或调节制品的收缩率。1.4.3.4 螺杆背压和转速的程序控制 高背压可以使熔料获得强剪切,低转速也会使塑料在机筒内得到较长的塑化时间。因而目前较 多地使用了对背压和转速同时进行程序设计的控制。例如:在螺杆计量全行程先高转速、低背压, 再切换到较低转速、较高背压,然后切换成高背压、低转速,最后在低背压、低转速下进行塑化, 这样,螺杆前部熔料的压力得到大部分的释放,减少螺杆的转动惯量,从而提高了螺杆计量的精确 程度。过高的背压往往造成着色剂变色程度增大;预塑机构合机筒螺杆机械磨损增大;预塑周期延 长,生产效率下降;喷嘴容易发生流涎,再生料量增加;即使采用自锁式喷嘴,如果背压高于设计 的弹簧闭锁压力,亦会造成疲劳破坏。所以,背压压力一定要调得恰当。 随着技术的进步,将小型计算机纳入注塑机的控制系统,采用计算机来控制注塑过程已成为可能。 日本制钢所 N-PACS(微型电子计算机控制系统)可以做到四个反馈控制(保压调整、模压调整、自 动计量调整、树脂温度调整)和四个过程控制(注射速度程序控制、保压检验、螺杆转速程序控制、 背压程序控制)。 1.4.4 注塑成型前的准备工作 成型前的准备工作可能包括的内容很多。如:物料加工性能的检验(测定塑料的流动性、水分 含量等);原料加工前的染色和选粒;粒料的预热和干燥;嵌件的清洗和预热;试模和料筒清洗等。1.4.4.1 原料的预处理 根据塑料的特性和供料情况,一般在成型前应对原料的外观和工艺性能进行检测。如果所用的 塑料为粉状,如:聚氯乙烯,还应进行配料和干混;如果制品有着色要求,则可加入适量的着色剂 或色母料;供应的粒料往往含有不同程度的水分、熔剂及其它易挥发的低分子物,特别是一些具有 吸湿倾向的塑料含水量总是超过加工所允许的限度。因此,在加工前必须进行干燥处理,并测定含 水量。在高温下对水敏感的聚碳酸酯的水分含量要求在 0.2%以下,甚至 0.03%~0.05%,因此常用真 空干燥箱干燥。已经干燥的塑料必须妥善密封保存,以防塑料从空气中再吸湿而丧失干燥效果,为 此采用干燥室料斗可连续地为注塑机提供干燥的热料,对简化作业、保持清洁、提高质量、增加注 射速率均为有利。干燥料斗 的装料量一般取注塑机每小时用料量的 2.5 倍。1.4.4.2 嵌件的预热 注射成型制品为了装配及强度方面的要求,需要在制品中嵌入金属嵌件。注射成型时,安放在 模腔中的冷金属嵌件和热塑料熔体一起冷却时,由于金属和塑料收缩率的显著不同,常常使嵌件周 围产生很大的内应力(尤其是象聚苯乙烯等刚性链的高聚物更多 显著)。这种内应力的存在使嵌 件周围出现裂纹,导致制品的使用性能大大降低。这可以通过选用热膨胀系数大的金属(铝、钢等) 作嵌件,以及将嵌件(尤其是大的金属嵌件)预热。同时,设计制品时在嵌件周围安排较大的厚壁 等措施。1.4.4.3 机筒的清洗 新购进的注塑机初用之前,或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有 分解现象时,都需要对注塑机机筒进行清洗或拆洗。 清洗机筒一般采用加热机筒清洗法。清洗料一般用塑料原料(或塑料回收料)。对于热敏性塑料, 如聚氯乙稀的存料,可用低密度聚乙烯、聚苯乙烯等进行过渡换料清洗,再用所加工的新料Z换出 过渡清洗料。1.4.4.4 脱模剂的选用 脱模剂是能使塑料制品易于脱模的物质。硬脂酸锌适用于除聚酰胺外的一般塑料;液体石蜡用 于聚酰胺类的塑料效果较好;硅油价格昂贵,使用麻烦,较少用。 使用脱模剂应控制适量,尽量少用或不用。喷涂过量会影响制品外观,对制品的彩饰也会产生不良 影响。 1.5 注塑机操作过程注意事项 养成良好的注塑机操作习惯对提高机器寿命和生产安全都大有好处。1.5.1 开机之前: (1)检查电器控制箱内是否有水、油进入,若电器受潮,切勿开机。应由维修人员将电器零 件吹干后再开机。(2)检查供电电压是否符合,一般不应超过±15%。(3)检查急停开关,前后 安全门开关是否正常。验证电动机与油泵的转动方向是否一致。(4)检查各冷却管道是否畅通, 并对油冷却器和机筒端部的冷却水套通入冷却水。(5)检查各活动部位是否有润滑油(脂),并 加足润滑油。(6)打开电热,对机筒各段进行加温。当各段温度达到要求时,再保温一段时间, 以使机器温度趋于稳定。保温时间根据不同设备和塑料原料的要求而有所不同。 (7)在料斗内加 足足够的塑料。根据注塑不同塑料的要求,有些原料最好先经过干燥。(8)要盖好机筒上的隔热 罩,这样可以节省电能,又可以延长电热圈和电流接触器的寿命。1.5.2 操作过程中: (1)不要为贪图方便,随意取消安全门的作用。(2)注意观察压力油的温度,油温不要超 出规定的范围。液压油的理想工作温度应保持在 45~50℃之间,一般在 35~60℃范围内比较合适。 (3)注意调整各行程限位开关,避免机器在动作时产生撞击。1.5.3 工作结束时: (1)停机前,应将机筒内的塑料清理干净,预防剩料氧化或长期受热分解。(2)应将模具 打开,使肘杆机构长时间处于闭锁状态。(3)车间必须备有起吊设备。装拆模具等笨重部件时应 十分小心,以确保生产安全。1.6 注塑制品产生缺陷的原因及其处理方法 在注塑成型加工过程中可能由于原料处理不好、制品或模具设计不合理、操作工没有掌握合适 的工艺操作条件,或者因机械方面的原因,常常使制品产生注不满、凹陷、飞边、气泡、裂纹、翘 曲变形、尺寸变化等缺陷。 对塑料制品的评价主要有三个方面,第一是外观质量,包括完整性、颜色、光泽等;第二是尺 寸和相对位Z间的准确性;第三是与用途相应的机械性能、化学性能、电性能等。这些质量要求又 根据制品使用场合的不同,要求的尺度也不同。 生产实践证明,制品的缺陷主要在于模具的设计、制造精度和磨损程度等方面。但事实上,塑 料加工厂的技术人员往往苦于面对用工艺手段来弥补模具缺陷带来的问题而成效不大的困难局面。 生产过程中工艺的调节是提高制品质量和产量的必要途径。由于注塑周期本身很短,如果工艺 条件掌握不好,废品就会源源不绝。在调整工艺时最好一次只改变一个条件,多观察几回,如果压 力、温度、时间统统一起调的话,很易造成混乱和误解,出了问题也不知道是何道理。调整工艺的 措施、手段是多方面的。例如:解决制品注不满的问题就有十多个可能的解决途径,要选择出解决 问题症结的一、二个主要方案,才能真正解决问题。此外,还应注意解决方案中的辨证关系。比如: 制品出现了凹陷,有时要提高料温,有时要降低料温;有时要增加料量,有时要减少料量。要承认 逆向措施的解决问题的可行性。注塑成型各种缺陷的现象及解决方法(通用)1. 龟裂 龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,产生的主要原因是由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外 部环境所产生的应力变形。 (-)残余应力引起的龟裂 残余应力主要由于以下三种情况,即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为 在充填过剩的情况 下产生的龟裂,其解决方法主要可在以下几方面入手: (1)由于直浇口压力损失最小,所以,如果龟裂最主要产生在直浇口附近,则可考虑改用多点分布点浇 口、侧浇口及柄形浇口方式。 (2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下,适当提高树脂温度可以降低熔融粘度,提高流动性,同时也 可以降低注射压力,以减小应力。 (3)一般情况下,模温较低时容易产生应力,应适当提高温度。但当注射速度较高时,即使模温低一些, 也可减低应力的产生。 (4)注射和保压时间过长也会产生应力,将其适当缩短或进行 Th 次保压切换效果较好。 (5)非结晶性树脂,如 AS 树脂、 ABS 树脂、 PMMA 树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生 残余应力,应予以注意。 脱模推出时,由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙,使推出力过大,产生应力,有时甚至在推出杆周围产 生白化或破裂现象。只要仔细观察龟裂产生的位Z,即可确定原因。 在注射成型的同时嵌入金属件时,最容易产生应力,而且容易在经过一段时间后才产生龟裂,危害极大。这 主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力,而且随着时间的推移,应力超过逐渐劣化的树脂材料的 强度而产生裂纹。为预防由此产生的龟裂,作为经验,壁厚 7&与嵌入金属件的外径 通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件,而镶嵌件对尼龙的影响最小。由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系 数较小,比较适合嵌入件。 另外,成型前对金属嵌件进行预热,也具有较好的效果。 (二)外部应力引起的龟裂 这里的外部应力,主要是因设计不合理而造成应力集中,特别是在尖角处更需注意。由图 2-2 可知,可 取 R/7&一 0.5~0.7。 (三)外部环境引起的龟裂 化学药品、吸潮引起的水降解,以及再生料的过多使用都会使物性劣化,产生龟裂。 二、充填不足 充填不足的主要原因有以下几个方面: i. 树脂容量不足。 ii. 型腔内加压不足。 iii. 树脂流动性不足。 iv. 排气效果不好。 作为改善措施,主要可以从以下几个方面入手: 1)加长注射时间,防止由于成型周期过短,造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。 2)提高注射速度。 3)提高模具温度。 4)提高树脂温度。 5)提高注射压力。 6)扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等于制品壁厚的 1/2~l/3。 7)浇口设Z在制品壁厚最大处。 8)设Z排气槽(平均深度 0.03mm、宽度 3~smm)或排气杆。对于较小工件更为重要。 9)在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的(约 smm)缓冲距离。 10)选用低粘度等级的材料。 11)加入润滑剂。三、皱招及麻面 产生这种缺陷的原因在本质上与充填不足相同,只是程度不同。因此,解决方法也与上述方法基本相同。特 别是对流动性较差的树脂(如聚甲醛、PMMA 树脂、聚碳酸酯及 PP 树脂等)更需要注意适当增大浇口和适当的注 射时间。四、缩坑 缩坑的原因也与充填不足相同,原则上可通过过剩充填加以解决,但却会有产生应力的危险,应在设计上注 意壁厚均匀,应尽可能地减少加强肋、凸柱等地方的壁厚。五、溢边 对于溢边的处理重点应主要放在模具的改善方面。而在成型条件上,则可在降低流动性方面着手。具体地可 采用以下几种方法: 1)降低注射压力。 2)降低树脂温度。 4)选用高粘度等级的材料。 5)降低模具温度。 6)研磨溢边发生的模具面。 7)采用较硬的模具钢材。 8)提高锁模力。 9)调整准确模具的结合面等部位。 10)增加模具支撑柱,以增加刚性。 ll)根据不同材料确定不同排气槽的尺寸。六、熔接痕 熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生 的。一般情况下,主要影响外观,对涂装、电镀产生影响。严重时,对制品强度产生影响 (特别是在纤维增强树脂时,尤为严重)。可参考以下几项予以改善: l)调整成型条件,提高流动性。如,提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速 度等。 2)增设排气槽,在熔接痕的产生处设Z推出杆也有利于排气。 3)尽量减少脱模剂的使用。 4)设Z工艺溢料并作为熔接痕的产生处,成型后再予以切断去除。 5)若仅影响外观,则可改变烧四位Z,以改变熔接痕的位Z。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等, 予以修饰。七、烧伤 根据由机械、模具或成型条件等不同的原因引起的烧伤,采取的解决办法也不同。 1)机械原因,例如,由于异常条件造成料筒过热,使树脂高温分解、烧伤后注射到制品 中,或者由于料简内的喷嘴和螺杆的螺纹、止回阀等部位造成树脂的滞流,分解变色后带入制品,在制品中带有 黑褐色的烧伤痕。这时,应清理喷嘴、螺杆及料筒。 2)模具的原因,主要是因为排气不良所致。这种烧伤一般发生在固定的地方,容易与第 一种情况区别。这时应注意采取加排气槽反排气杆等措施。 3)在成型条件方面,背压在 300MPa 以上时,会使料筒部分过热,造成烧伤。螺杆转速 过高时,也会产生过热,一般在 40~90r/min 范围内为好。在没设排气槽或排气槽较小时,注射速度过高会引起 过热气体烧伤。八、银线 银线主要是由于材料的吸湿性引起的。因此,一般应在比树脂热变形温度低 10~15C 的 条件下烘干。对要求较高的 PMMA 树腊系列,需要在 75t)左右的条件下烘干 4~6h。特别是在使用自动烘干料斗 时,需要根据成型周期(成型量)及干燥时间选用合理的容量,还应在注射开始前数小时先行开机烘料。 另外,料简内材料滞流时间过长也会产生银线。不同种类的材料混合时,例如聚苯乙烯 。和 ABS 树脂、 AS 树脂,聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。九、喷流纹 喷流纹是从浇口沿着流动方向,弯曲如蛇行一样的痕迹。它是由于树脂由浇口开始的注射速度过高所导致。 因此,扩大烧四横截面或调低注射速度都是可选择的措施。另外,提高模具温度,也能减缓与型腔表面接触的树 脂的冷却速率,这对防止在充填初期形成表面硬化皮,也具有良好的效果。+、翘曲、变形 注射制品的翘曲、变形是很棘手的问题。主要应从模具设计方面着手解决,而成型条件的调整效果则是很有 限的。翘曲、变形的原因及解决方法可参照以下各项: 1)由成型条件引起残余应力造成变形时,可通过降低注射压力、提高模具并使模具温度均匀及提高树脂温度 或采用退火方法予以消除应力。 2)脱模不良引起应力变形时,可通过增加推杆数量或面积、设Z脱模斜度等方法加以解决。 3)由于冷却方法不合适,使冷却不均匀或冷却时间不足时,可调整冷却方法及延长冷却时间等。例如,可尽 可能地在贴近变形的地方设Z冷却回路。 4)对于成型收缩所引起的变形,就必须修正模具的设计了。其中,最重要的是应注意使制品壁厚一致。有时, 在不得已的情况下,只好通过测量制品的变形,按相反的方向修整模具,加以校正。收缩率较大的树脂,~般是 结晶性树脂(如聚甲醛、尼龙、聚丙烯、聚乙烯及 PET 树脂等)比非结晶性树脂(如 PMMA 树脂、聚氯乙烯、聚苯 乙烯、ABS 树脂及 AS 树脂等)的变形大。另外,由于玻璃纤维增强树脂具有纤维配向性,变形也大。十一、气泡 根据气泡的产生原因,解决的对策有以下几个方面: 1)在制品壁厚较大时,其外表面冷却速度比中心部的快,因此,随着冷却的进行,中心部的树脂边收缩边向 表面扩张,使中心部产生充填不足。这种情况被称为真空气泡。解决方法主要有: a)根据壁厚,确定合理的浇口,浇道尺寸。一般浇口高度应为制品壁厚的 50%~60%。 b)至浇口封合为止,留有一定的补充注射料。 C)注射时间应较浇口封合时间略长。 d)降低注射速度,提高注射压力, e)采用熔融粘度等级高的材料。 2)由于挥发性气体的产生而造成的气泡,解决的方法主要有: a)充分进行预干燥。 b)降低树脂温度,避免产生分解气体。 3)流动性差造成的气泡,可通过提高树脂及模具的温度、提高注射速度予以解决。十二、白化 白化现象最主要发生在 ABS 树脂制品的推出部分。脱模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射压力,加大 脱模斜度,增加推杆的数量或面积,减小模具表面粗糙度值等方法改善,当然,喷脱模剂也是一种方法,但应注 意不要对后续工序,如烫印、涂装等产生不良影响。模具表面超硬化处理技术一、扩散法金属碳化物覆层技术介绍 1、 技术简介 扩散法金属碳化物覆层技术是将工件Z于特种介质中,经扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的 金属碳化物层。该碳化物层具有极高的硬度,HV 可达 (由碳化物种类决定),此外,该碳化物履层与 基体冶金结合,不影响工件表面光洁度,具有极高的耐磨、抗咬合(粘结)、耐蚀等性能,可大幅度提高工模具 及机械零件的使用寿命。 2、 与相关技术的比较 通过在工件表面形成超硬化合物膜层的方法,是大幅度提高其耐磨、抗咬合(抗粘结)、耐蚀等性能,从而 大幅度提高其使用寿命的有效而经济的方法。目前,工件表面超硬化处理方法主要有物理气相沉积(PVD),化学 气相沉积(CVD),物理化学气相沉积(PCVD),扩散法金属碳化物履层技术,其中,PVD 法具有沉积温度低,工 件变形小的优点,但由于膜层与基体的结合力较差,工艺绕镀性不好,往往难以发挥超硬化合物膜层的性能优势。 CVD 法具有膜基结合力好,工艺绕镀性好等突出优点,但对于大量的钢铁材料而言,其后续基体硬化处理比较麻 烦,稍有不慎,膜层就易破坏。因此其应用主要集中在硬质合金等材料上。PCVD 法沉积温度低,膜基结合力及工 艺绕镀性均较 PVD 法有较大改进,但与扩散法相比,膜基结合力仍有较大差距,此外由于 PCVD 法仍为等离子体成 膜,虽然绕镀性较 PVD 法有所改善,但无法消除。 由扩散法金属碳化物覆层技术形成的金属碳化物覆层,与基体形成冶金结合,具有 PVD、PCVD 无法比拟的膜 基结合力,因此该技术真正能够发挥超硬膜层的性能优势,此外,该技术不存在绕镀性问题,后续基体硬化处理 方便,并可多次重复处理,使该技术的适用性更为广泛。 3、 技术优势 扩散法金属碳化物覆层技术在日本、欧洲各国、澳大利亚、韩国等国应用广泛。据调查,许多进口设备上的 配套模具大量地使用了该技术,这些模具在进行国产化时,由于缺乏相应的成熟技术,往往使模具寿命低,有些 甚至无法国产化。 该技术国内七十年代就有人研究过,但由于各方面条件的限制,工艺及设备往往难以经过批量和长期生产的 考验,使该技术中的一些实际存在的问题不易暴露或难以解决,往往半途而废。我们在十多年的研究与应用的过 程中,对该技术存在的工艺、设备上的实际问题进行了深入的研究,并进行了有效的改进,经改进后的工艺及成 套设备已能够满足长期稳定生产的要求,所处理的模具寿命水平达到进口同类模具寿命水平,取得了丰富的各类 模具实际应用的生产经验,为大规模推广应用该技术奠定了坚实的技术基础。 4、 适用范围 扩散法金属碳化物覆层技术可以广泛应用于各类因磨损、咬合而引起失效的工模具或机械零件。其中,因磨 损而引起的失效(如冲裁,冷镦,粉末成型等模具)可提高寿命数倍至数十倍;因咬合而引起的产品或模具的拉 伤问题(如引伸模,翻边模等),可以从根本上予以解决。 适用材料: 模具钢,含碳量大于 0.3%的结构钢,铸铁,硬质合金。二、不锈钢焊管模具表面超硬化处理技术 不锈钢焊管是在焊管成型机上,由不锈钢板经若干道模具碾压成型并经焊接而成。由于不锈钢的强度较高, 且其结构为面心立方晶格,易形成加工硬化,使焊管成型时:一方面模具要承受较大的摩擦力,使模具容易磨损; 另一方面,不锈钢板料易与模具表面形成粘结(咬合),使焊管及模具表面形成拉伤。因此,好的不锈钢成型模 具必须具备极高的耐磨和抗粘结(咬合)性能。我们对进口焊管模具的分析表明,该类模具的表面处理都是采用 超硬金属碳化物或氮化物覆层处理。 不锈钢焊管成型模具材料一般是由高碳高铬的 Cr12MoV(或 SRD11,D2,DC53)制成。目前国内普遍采用如下 工艺流程制作模具:下料→粗加工→热处理(高温淬火加高温回火)→精加工→氮化→成品(注:为节省成本, 一般生产厂家现在都省去了锻造与球化退火两道耗时,费财工序)。由于 Cr12MoV 类材料属于高碳高铬合金钢, 其原始组织存在很大的成份偏析(这种偏析即使一般的锻造也无法消除)。这样经过热处理(高淬高回)的模具 内部组织极不均匀,宏观表现为硬度极不均匀(HRC 四十几至六十左右),再经氮化处理,模具表面不均匀性无 法消除,基体硬度甚至进一步降低,实际使用时,表现为模具及焊管表面均易拉伤,模具寿命低。 由湖南特普电子有限公司潜心研究的模具表面超硬化处理技术已成功应用于不锈钢焊管成型模具上。经该技 术处理的模具在其表面形成硬度高达 HV3000 左右的金属碳化物层,该碳化物层致密,与基体结合紧密,不影响工 件的表面光洁度,具有极高的耐磨,抗咬合性能,可从根本上解决焊管的拉毛问题,减少制管后续抛光工序的工 作量并提高产品质量,大幅度提高模具使用寿命,减少售后服务工作量。实践表明,该技术具有极高的使用价值。 以下是该工艺处理模具与氮化处理模具的有关比较。 1、 性能: 氮化模具 本工艺处理模具 表面硬度:HV700~1000 左右 HV3000 左右 基体硬度:极不均匀 HRC58~62 HRC40~60 2、 工艺流程: 氮化模具:下料→粗加工→热处理(高淬高回)→精加工→氮化→成品 本工艺处理模具:下料→全部加工到位(无须热处理)→本工艺处理(基体硬化与表面处理一次完成)。→ 磨内孔→成品 由工艺流程可看出,采用本工艺可缩短模具的加工周期。 3、 使用效果: 本工艺处理的模具较氮化模具可从根本上解决焊管的拉毛,从而减少焊管后续抛光工序的工作量并提高产品 质量(因大量抛光而使管壁减簿),大幅度提高模具使用寿命,减少售后服务工作量。 由湖南特普电子有限公司开发的模具表面超硬化处理技术,在实际生产当中得到较广泛的应用,并受到客户 的好评,由此工艺处理的模具寿命较传统工艺如氮化有较大幅度的提高,在某些模具性能方面超过国外水平,而 价格仅是国外同等的 1/4~1/10。 经本工艺处理的模具有轧辊,冲头,彩管系列冷作模具,标准件模具,叶蜡石模具,铜铝型材挤压模具等, 使客户产生了很高的效益,使模具的性价比得到质的提高。关于冷水及选用的几个问题经常会有人提出这样的问题: l.一副模具需要的冰水为多少升? 2.所需冰水温度为多少? 3.需要冷水机吗?如何进行选配? 4.冰水进出模具的温差为多少? 5.注塑机的液压油和料筒喂科段也用冰水来冷却吗? 6.对水质应有如何要求?冰水管道要保温吗? 一.如何进配冷水机 事实上,一副模具就是一个换热器,热量由融熔的塑料传入模具,再由模具传入不断循环的冷 却介质――冰水中,只有很小一部分进入空气和注塑机的压模板。众所周知,塑料成型的周期,相 当大的部分用于冷却,有时可占到塑料成型周期 80%以上,因此将冷却时间控制到最小是绝对必要 的。例如,一副模具成型周期一般耍 20 秒,如将原来冷却水塔的水改用冷水机产生的冰水进行冷 却,它可缩短到 16 秒。尽管最初选择配备冷水机造价要高些,但它可使产量提高 20%,在长期的 生产中,能取得很大的收益。那么,如何来选择冰水能量呢?从上面我们即可知道,它与成型材料 的比热容、熔胶时的温度,重量以及制品脱模时的温度有关。 一副模具所需的冰水能量之计算公式为 q=w × c × ? t × s 式中:q 为所需冰水能量 kcal/h; w 为塑料原料重量 kg/h; c 为塑料原料比热 kcal/kg℃; ? t 为熔胶温度与制品脱模时的温度差℃(见附表); s 为安全系数(一般取 1.35-2.0),当单机匹配时,一般选择小值,而当一台冷水机与多台 模具相配时取大值,如选择风冷式冷水机时,s 也应适当选很大一点。 例如:一副模具生产 pp 制品,每小时生产量约 50kg,问冷却需要量为多少?应配多大的冷水 机为合适? q=50 × 0.48 × 200 ×1.35=6480(kcal/h);每小时需 6480kcal/h 冷却量,可选用 ls203s 冷水机即可。 在实际选用冷水机过程中,很难取得比较完整的数据。根据我们以往多年规划,配套销售的经 验,? t=200℃,它是众多常用制品经过多年统计后的一个平均值。 如果模具上附有热胶道,还应将热胶道的能量加入冷量的计算,一般热胶道是以 kw 为单位, 计算时应将单位转换成 kcal/h,1kw=860kcal/h。如果供给工厂的水量充足,温度较低,成本也 较低,此时就不需要使用冷水机,这一般是不太现实的,除非工厂能在水温比较低的大湖边;另一 种是利用城市深井供水来满足温度和流量的需要, 但往往成本太高。 对实验装Z可以使用这种方法, 但对于工厂,这样做是不切实际的。 二.冰水温差 模具冷却流体(冰水)的温度一般受制于加工材料和制品形状而发生较大变化,如聚苯乙烯薄 壁烧杯,模具要求冰水温度在 0℃以下;而其它绝大多数情况下,模具所要求的冰水的温度都在 5℃ 以上,微电脑全功能冷水机能提供 5℃以上的冰水,低温型智能温控冷水机能满足 5℃以下及至 0℃ 以下的要求。 模具进出口处冰水的温差往往是根据制品要求来设定的,在许多情况下,温差为 3-5℃时是最理 想的,但有时也需要温差在 1-2℃。温差越小,意味着把同样的热量带出去,需要的冰水流量就越 大,反之需要的流量就小。比如:温差为 5℃时,流量需要 60l,而到温差为 2℃时,流量则需要 150l。 三、冰水流量 一副模具所需的冰水流量直接与模具要带走的热量和冰水进出模具的温差有关。例如:要将 6480 kcal/h 的热量从模具上带走,若温差为 3℃,那么至少需要的流量为多少?冰水流量 q=6480 ÷3÷ 60=36(l/min)。 四、冰水水质的义理 水的软化,在使用冷水机的过程中,也是一个不可忽视的问题,对水的 ph 值也需要不断地观 测,最佳 ph 值应等于 7,大于 7 的 ph 值会产生可怕的腐蚀现象,如不采取措施,会在蒸发器、模 具内生垢,会起隔热的作用,严重时,使其能量的转换效果降低 30%。很明显这就要求考虑对硬水 的软化。最有效的方法,可在系统中配Z一台电子硬水软化器,这样的软化器是以离于交换原理设 计制作的。根据流量的不同可配Z不同规格的软化器,直接连接在循环水管路中,一般配Z有水处 理软化器所需费用也不会太高,也可定期间循环系统中加入一定比例的除垢剂。 五.冰水机流量、压力 一般注塑成型模具冷却,冰水的压力选择 0.1~0.2mpa,即可满足要求,而微电脑全功能冷水 机能满足这个要求,当压力要求高于 0.2mpa 时,需另行规划,以利采用相应压力从水泵以满足系 统供水之需要。 流量与管径之间的关系见下表管 径 流 量 3/8& 12 1/2& 20 3/4& 35 1& 60 1'/4& 90 1'/2& 130 2& 230 3& 560六.液压油和料筒喂料段的冷却 通常液压油和料筒喂料段采用冷却水塔的水来冷却,因为这不仅是最佳的方法,单就生产成本 着,也是极经济的,除非对其温度有特定要求,可用冰水对其进行冷却。 七.冰水管道的保温 冰水管道必须进行保温隔热,因为管道隔热不仅能阻止冷量的严重损失,而且也阻止了在管外 壁上形成的结露水。例如:冰水温度 10℃,环境温度为 30℃,一根 25 米长,表面积为 25m?的金属 管道的热辐射可达 750kcal/h,这差不多是 3hp 压缩机产生制冷量的 10%,5hp 压缩机产生制冷量 的 6%左右。 冷水机与模具的连接,通常采用增强胶管连接,因为这样的胶管其本身就有隔热的功能,但 长度超过 5m,也要考虑适度的保温隔热性。 附表:不同的模塑材料需要的注塑和模具温度和比容热。材料 聚 乙 烯 pe 聚苯乙烯 ps 尼龙 nylon 聚碳酸脂 pc 聚 丙 烯 pp abs 注塑温度℃ 160~310 185~250 230~300 280~320 200~280 180~260 模具温度℃ 0~70 0~60 25~70 70~130 0~80 40~80 比容热 kcal/kg ?℃ 0.55 0.35 0.58 0.3 0.48 0.4注塑成型概论1. 何谓注塑成型所谓注塑成型(Injection Molding)是指, 将已加热融化的材料喷射注入到模具内,经由 冷却与固化後,得到成形品的方法。 适用于量产与形状复杂产品等成形加工领 域。 射出成形工程是以下列六大顺序执行:1. 2. 3. 4. 5. 6.合模 注射 保压 冷却 开模 取出产品重复执行这种作业流程,就可连续生产制品。2. 注塑成型机注塑成型机可区分为合模装置与注射装置。 合模装置是开闭模具以执行脱模(eject)作业,而且也有如图所示的肘杆方式,以及利用油压缸直接开闭模具 的直压方式。 注射装置是将树脂予以加热融化後再射入模具内。此时,要旋转螺杆,并如图所示让投入到料斗的树脂停留在螺 杆前端(称之为计量),经过相当于所需树脂量的行程储藏後再进行射出。 当树脂在模具内流动时,则控制螺杆的移动速度(射出速度),并在填充树脂後用压力(保压力)进行控制。当 达到一定的螺杆位置或一定射出压力时,则从速度控制切换成压力控制。 欲浏览实际动作时,请单击此处 =&3. 模具所谓模具(Mold)是指,为了将材料树脂做成某种形状,而用来承接射出注入树脂的金属制模型。虽然没有图示 记载,但实际上有几个空孔,并用温水、油、加热器等进行温度管理。 已溶解的材料是从浇口进入模具内, 再经由流道与流道口填充到模槽内。 接下来则经由冷却工程与开模成型机脱 模杆上的模具脱模板,推顶出成形品。欲浏览实际动作时,请单击此处 =& 4. 成形品成形品是由流入融化树脂的浇口、导入模槽的流道与产品部份所构成。由于一次的成形作业只能作出一个产品, 因此效率不高。若能利用流道连结数个模槽,就可同时成形数个产品。 此时,当各模槽的流道长度不同时,就无法同时填充树脂,而且大部分的模槽尺寸、外观、物性皆不同,因此通 常都会将流道设计成相同长度。5. 使用回料成形品中的浇口与流道并不属于产品。因此该部分往往被废弃,甚至粉碎後再度用作成形专用材料,这就称为 回料。 回料不能单独作为成形专用材使用,通常都是配合造粒才能予以使用。由于会经过成形工程,因此可让树脂做 出各种特性的变化。回料之配方比例的上限为 30%左右,若配方比例过高就有可能会损害到树脂的原有性质。 使用回料时,请参阅树脂数据库的再生特性。6. 成形条件所谓成形条件是指,为了获得所需的成形品,而利用成型机的汽缸温度、射出速度、模具温度等组合成无数个设 定条件。由于可获得的成形品外观、尺寸、机械物性会因成形条件而异,因此要找出最佳的成形条件,就必须仰赖 熟练的技术与经验。http://fswyang.nease.net/manu%20tech/injection/11.htm 新型注射成型技术1. 共注射成型(芯层注射成型) 采用共注射成型有助于观察到制件中独特的结构。塑料“甲”先注射充入部分型腔,然后塑料: “乙”紧跟着“甲”注射进入型腔并保持初始推动流动压力场。根据表皮区和芯层的尺寸大小,按 正确的比例关系计量出“甲”和“乙”的用料量,可制得 1 个内芯层为“甲”外表完全由“乙”包 裹的制件。 另外,在化妆品应用方面,有小部分的表皮“甲”料放在“乙”料之后注射,以使浇口部分的表皮 能完全闭合。用 2 种不同颜色的树脂进行共注射成型的制件,形成一个容易区分的表皮和芯层区间 (认识到所有的注射成型件中存在有类似的表皮和芯层这一点非常重要。)如果没有先进的检测技 术,通常难以区分表皮―芯层的区域及其分界面。 共注射成型并非一门新的工艺技术。英国 ici 公司早在 70 年代就开始应用这一技术,并取得了包 括基础理论,生产产品及机器设备等几项专利。现普遍采用的 ici 生产工艺类似“三明治模塑”, 由于模塑外层表皮的材料与中间或芯层的材料不同,因此两种材料必须有一定的相容性,并且芯层 材料要求具有可高度辐射、 发泡成型和 100%回收利用等性能。 选用材料应经多种选择比较而定。 共 注射成型工艺问世 15 年后,才真正得以普及推广。一种采用共注射成型的厚齿输制作横截面。 表皮材料是非填充尼龙,而芯层材料是玻璃-珠料-填充尼龙。芯层中玻璃珠粒料收缩率极低,具有 良好的尺寸稳定性。尼龙表皮赋予齿轮齿牙良好的润滑性并避免了珠粒料容易产生的磨蚀问题。 基于共注射成型的基础理论目前已开发出几种新型加工改进方法。例如,模内“上漆”和气体辅助 模塑成型扩大了采用这种工艺的范围。模内上漆加工方法是采用低分子量聚合物作为外层材料,而 气体辅助模塑成型是采用氮气或另一种气体作为芯层(或部分芯层)材料。随着产品设计与生产加 工设备的不断完善改进,将满足各种新应用和新技术的需求,共注射技术必将成为富有潜力的工业 化大规模生产工艺方法。 2. 气体辅助注射成型 气体辅助注射成型技术主要是为了减轻重量和(或)节省循环时间等而逐渐发展起来的。 通常的共注射成型中,首先注射外层材料,并只部分填充型腔。然后气体通过喷嘴注射或直接进入 模腔内,模腔制件的芯层部位。液化气体也可注射到待成型制件的芯层部分。一般而言,在芯层内 气体压力推动熔料向前流动,直至完全充满型腔,并防止制件表层在固化阶段从模腔壁凹下,相连 的表皮层紧贴着模腔壁,气体则保存在模塑制件的芯层区间。由于注入气体的压力高于大气压力, 故此该气体的压力必须在制件顶出之前降低, 以避免当起限位作用的模腔壁移动时, 造成制件变形。 高度压缩的气体难于控制其形状及定位气体芯的位Z,但随着工艺及工序的不断改进,将可重复生 产出合格的制件。 在机器化控制的条件下,通常采用各项工艺程序控制。随着注塑加工基础理论研究的不断深入,控 制方法下淘汰控制压力的方法而采用真正的工艺程序控制,对物料的响应进监测,调节乃至控制。 对诸如注射速率等加工参数的改进,对成型制件尤其是对其机械特性及表面特性将会产生显著的影 响。射料杆速度与熔料注射速度并不相等,了解这一点很关键。粘弹性材料的响应与浇灌能够过程 相互关联,而且一定是同步进行的。总之,想直接观察到材料的响应既不可能也很不现实。过去由 此而产生了可重复性次序处理或控制物体的设备 。该工序流程中关键步骤是经常采用干式循环测 量机器设备。有重复性的模压工序当然重要,但应最优先考虑具有重现性的熔体特性。由此,通常 要求在控制器上加设辅助探测器,以保存记录塑料熔体压力及温度,是有关熔体状况的重要参数, 但并不足够以调节材料的非线形响应。辅助性的调节控制设备正不断地开发应用于成型高度复杂的 注塑制件。例如,机械式的阀控浇口应用于热流道体系中,在流道内可更好地调控分配压力,并可 消除熔接痕和减少翘曲。 3. 低压注射成型 低压注射成型已经出现在最近的有关加工工艺报道中。其实这也并不是一种新的工艺,但采用的加 工方法,可使设备工序能更好地与预料中的熔体响应相匹配。常规的成型条件下,注射初始时熔体 因过度受压而产生巨大的不稳定效应。由此引起粘度急剧增高,同时熔体由于受到压缩而储存了弹 性能量。而低压注射成型工艺与此相反,熔体流过喷嘴和流道。由于熔体粘度伴随压力增加而增大, 而低压注射成型熔体的粘度较低,从而可更好地控制熔体的粘流特性。另外,料筒内熔体的压力增 大速度越快,将更呈现出类似固态的空体响应。粘弹性塑料熔体从纯液态到纯固态过程中,都具有 宽频的响应特性。熔体的响应或松弛时间等具体特性是由聚合物主链上的化学成分所决定。避免流 动条件的突然改变或瞬间大幅度变动,更有利于形成所需的类似液态特性。事实上,低压注射成型 只是控制或调节塑料粘弹特性的一种加工方法。树脂生产厂商一般把高流动性树脂的分子量降低, 以求降低其粘弹性,从而适合于生产薄壁制品等的需要。随着对加工环境认识的深入,采用低压注 射成型将使塑料熔体更能适应生产环境的要求。 目前有几项工业化产品是采用低压注射成型方法。大多数设计项目已着重于将低压注射与再注射塑 料成型结合一起使用。如汽车门内饰板的成型,就是将纺织物或非纺织物放Z入模具内,再直接向 模具注射熔料。模内加标签方法是超越简单印刷的另一种成型方法。在每次循环生产开始时,单独 的标签或接连的薄膜可在模内转换位Z。薄膜除了可印刷之外,不定期具有很多动能,(如高抗行 击、韧性树脂)或者薄膜可含有助剂和稳定剂,以保护成型制件表面。 4. 交变注射成型 相比较而言,交变注射是一个比较新的注射成型选择参数。这项技术的最大难点在于当加工条件突 然改变时,对塑料熔体将呈现出怎样的变化行为知之甚少。有关熔体流变学的基础知识,不仅仅是 固定的剪切粘度。确切地说,熔体响应(粘性和弹性行为)需要表达的特性,不仅是通常的稳态流 动速率或剪切速率及温度,也包括压力及瞬间流动速率。这些特性包括很多内容而且十分难于弄清 楚。然而,如果在异型材注射方面取得实质性进展,将需制订出多种不同塑料的具体操作规程。另 还需增加通用的累试法,以求得到成熟和精确的控制方法。 在常规的注射成型中,型腔壁固定不变,某些情况下,还有利用在充模和保压陷段移动模壁。可采 用 2 种不同的方法:移动型腔壁方向垂直于分模线;旋转或滑动型腔壁。在充模阶段旋转型芯以增 加对制件尤其是表皮部分分子的变轴取向。通过这种加工工艺,制件的弯曲性能与其它机械性能得 到了极大的提高。聚苯乙饮水杯和聚丙烯注射器就是采用这种加工方法获得重大改变突破地 2 个产 品。 5. 注射―压缩成型 注射―压缩成型中型腔壁移动方向垂直于分模线。采用这种方法成型时,在充模阶段,按工序产生 压力驱熔体流动,但这一个流道的深度是可变化的。在较深的流道中,压力下降得较低,以使大面 积的制件成型中熔体没有过度受压, 并避免了瞬间的材料响应, 2 种因素同样会阻碍熔体的流动。 这 注射成型过程中,型腔深度可能是最终制件厚度的 14%,在塑料填充了大致 60%―75%的型腔后,停 止注射,模腔壁周围同时受到推压,直至最终制件的壁原成型为止。制件的最终尺寸在这阶段确定。 如果在模壁按工序移动之前充满了型腔,该种工艺通常称为铸压成型。大体上,铸压成型是在一个 可变体积的型腔内采用不变的压力对制件进行保压。铸压阶段是增加密度的阶段,密度紧接着在介 于熔体和固态塑料之间起变化。采用铸压方式成型致密圆盘,可把残留应力减至最低程度,制件上 的残留应力可产生变折射现象。 铸压成型的改进型活动式型腔壁是一种新技术,其由注射全体制件固化阶段通过多孔的金属型腔壁 以“保压”制件。这种方法已有人称为外部气体辅助成型法,其实这是一种误解,因为气体并没有 影响塑料熔体在型腔内的流动。在常规的注射成型当中,保压就是在保持型腔体积不变的同时,在 压力流的作用下,添加入更多的塑料。 联同在型腔内的保压流形成了不均匀的压力分布,有可能 在受高压的浇口位Z产生制件缺陷。 6. 模具的冷却 模具的冷却是一项关键的工艺技术。大部分的成型周期都是由传导热量传递过程。能量可从热的熔 体传递至冷的模具上是由于存在温差所至。模具壁边的塑料表皮有效地隔离着芯层,从而使得这种 热传递方式非常低效。可是,模具冷却通常到设计的最后阶段才得以注意。较好的冷却设计样式可 缩短 20%―30%或更短的循环生产时间,并提高劳动生产率。 在生产循环周期中,模具的表面温度不断地“高―低”周期性变化着,当热的熔体逼压着模壁时, 模温就高,顶出制件后,下次注射之前,空模腔的模温就低。为了将冷却时间缩短至最低限度,人 们一直在探求能生产合格制件的最低模具温度。模温所起的重要作用就是影响型腔内的熔体流动以 及表皮与芯层之间的尺寸比例大小。模温越低,表皮尺寸越厚而型腔内压力下降越大。脉行冷却技 术是在注射塑料进入模腔后,通常采用循环冷却管内非常冻的冷冻液体来调节冷却的一项技术。制 件顶出后,如果没有循环,下一次射料熔流进入模腔后,模腔壁的温度就显著上升。采用脉行冷却 方式后,其型腔壁温度将更高,但比常规模具冷却方法所探测的温度稍低。脉行冷却可广泛应用于 薄壁制件的成型;要求重复精确 表面的制件成型,以及流道深度变化范围材料突变行为。例如逆 滞流动。对于脉行冷却的加工优势和其它相关限特性在潜在优点来说,有关脉行冷却的成本花费是 否过高的争论已显得不那么重要。 7. 熔芯成型工艺 熔芯成型法是一种比较新的工艺方法,便于加工内部有交叉复杂的渠道、凹槽或切槽的制件。生产 管道夹具、泵外壳和体育运动商品等小型制件的生产厂商们,早在 15 年以前就开始考虑鉴定是否 采用这项工艺了。最近,汽车制造公司已采用该项工艺生产大型零部件,如轻质的动力系统样件和 进气支管等。这个型芯与常规模具一样具有可折将式的型芯功能,设有限定的内腔壁的嵌件型芯。 主要区别在于型芯的结构,这种型芯不能在模内拆卸也不能用机械方法抽出到模外。另外,这种型 芯若不是由电感加热熔融掉,如低熔点(138oc)的锡-铋合金或另外的锡合金,就是在二次操作中 被(可溶性丙烯酸类聚合物)行洗掉。这种熔芯成型采用常规的工艺方法,两者的主要区别在于型 芯的热性能及型腔材料不同。型芯的热性能直接影响制件上流动表皮-芯层结构的厚度。根据实际 加工条件,顶部及底部表皮厚度可大不相同,在某种情况下,可能产生翘曲的缺陷,而另一种情况 下,有可能减少或消防易出缺陷制件的翘曲现象。 熔芯成型法当中,型芯仅仅作为模壁。充模过程不因固态嵌件而改变。由于金属合金型芯或聚合物 型芯的热性能大不一样,故其所要求的压力也有所不同。聚合物型芯起到隔绝壁的作用,并且在成 型制件中产生非常薄的流体表皮;金属型芯成为散热点而在制件上形成相对厚的流体表皮。如果塑 料熔体流过时型芯表面已熔化,将产生流动根本性变化。已有报道采用冰条作为型芯。液态薄膜在 冰与塑料界面存在着非常复杂的加工问题得以解决之前,这种方法用于高精度制件是切实可行的。 8. 计算机辅助成型 采用计算机辅助工程(cae)对加工设计及分析有助于缩短设计周期并可避免代价昂贵的机械失误。 商业性仿真代码常用于流道上标明尺寸,以平衡熔料在流道系统及型腔内的流动,同时确定浇口的 最佳开设Z和浇口的数目。计算注射压力和合模吨位要根据不同的加工条件和材料而定。收缩率及 翘曲率结合初始流向也可准确估算出来。重要的是要使得这种设计工具帮助熟练分析人员在某个设 计方案或加工研究时进行判断的操作。结果必须理解为以研究对象和加工/材料为前提。当考虑采 用这种方法准确输入数据后,可取得巨大的效益。另外,这种分析经济性可使设计周期更短和所需 的生产时间更短。 应该提醒注意的是,商业性的 cae 程序通常是不可直接使用的。充模仿真可产生有价值的见识,但 结果必须重新对其局限性进行重新考虑估计。应用现代计算机进行注射成型模拟试验,仅限于纯粘 性流体(不包括粘弹性的熔融塑料)。可预测熔体流入型腔的实际流动速率组成结构和性能公布等, 如可进行高精度的粘弹性分析。目前所采用的任何其它加工方式都不可能达到这种先进水平,并且 最近几年来,由仿真设备的工业界带头者和大学里的研究小组已取得了良好的进展。有几家公司正 在努力探索仿真技术,以求能正确地解释更多现实的塑性行为和加工现象。例如,聚合物主链的取 向对局部的物理性能和性能分布的影响。加工物理学是非常复杂的,而某些粘弹性体现象仍然没有 完全弄清楚,更完善合理的加工方式目前正缓慢形成。这些更强的有力的方式将获得大大超过目前 所设计的生产能力。注射压缩成型技术注塑工艺的新发现――注射压缩成型技术 注射压缩成型(injection compression moulding/icm)是传统注塑成型的一种高级形式。它能增加注塑零件 的流注长度/壁厚的比例;采用更小的锁模力和注射压力;减少材料内应力;以及提高加工生产率。 注射压缩成 型适用于各种热塑性工程塑胶制作的产品,如:大尺寸的曲面零件,薄壁、微型化零件,光学镜片,以及有良好 抗袭击特性要求的零件。 注射压缩成型的主要特点 与传统注塑过程相比较,注射压缩成型的显著特点是,其模具型腔空间可以按照不同要求自动调整。例如, 它可以在材料未注入型腔前,使模具导向部分有所封闭,而型腔空间则扩大到零件完工壁厚的两倍。另外,还可 根据不同的操作方式,在材料注射期间或在注射完毕之后相应控制型腔空间的大小,使之与注射过程相配合,让 聚合物保持适当的受压状态,并达到补偿材料收缩的效果。 根据注塑零件的几何形状、表面质量要求、以及不同 的注塑设备条件,有四种注射收缩防护司可供选择。它们是:顺序式;共动式;呼吸式和局部加压式。塑料中常用透明原料的特性及注塑工艺由于塑料具有重量轻、韧性好、成型易。成本低等优点,因此在现代工业和日用产品中,越来越多用塑料代 替玻璃,特别应用于光学仪器和包装工业方面,发展尤为迅速。但是由于要求其透明性要好,耐磨件要高, 抗冲击韧件要好,因此对塑料的成份,注塑整个过程的工艺,设备,模具等,都要作出大量工作,以保证这 些用于代替玻璃的塑料(以下简称透明塑料),表面质量良好,从而达到使用的要求。 目前市场上一般使用的透明塑料有聚甲基丙烯酸甲酯(即俗称亚加力或有机玻璃,代号 PMMA)、聚碳酸 酯(代号 PC)、聚对苯二甲酸乙二醇脂(代号 PET)、透明尼龙。AS(丙烯睛一苯 乙烯共聚物)、聚砜(代 号 PSF)等, 其中我们接触得最多的是 PMMA、PC 和 PET 三种塑料,由于篇幅有限,下面就以这三种塑料为 例,讨论透明塑料的特性和注塑工艺。 一、透明塑料的性能 透明塑料首先必须有高透明度, 其次要有一定的强度和耐磨性,能抗冲击,耐热性要好,耐化学性要 优, 吸水率要小, 只有这样才能在使用中, 能满足透明度的要求而长久不变, 下面列出表 l, 比较一下 PMMA、 PC 和 PET 的性能。表 1:透明塑料性能比较密度 性能 (g/am2)抗拉强度 (MPa)缺口冲击 (J/m2)透明度 变形温度 允许含水量 (%) (℃) 收缩率 耐磨性 抗化学性 PMMA 1.18 PC PET 1.20 1.3775 66 1653092 90 8695 137 1200.04 0.02 0.030.5 0.6 2差 中 良良 良 优注:(1)因品种繁多,这只是取平均值,实际不同品种数据有异。 (2)PET 数据(机械方面)为经拉伸后的数据。 从表 1 数据可知 PC 是较理想的选择, 但主于其原料价贵和注塑工艺较难,所以仍以选用 PMMA 为主, (对一般要求的制品),而 RET 由于要经过拉伸才能得到好的机械性能,所以多在包装、容器中使用。 二、透明塑料注塑过程中应注意的共同问题 透明塑料由于透光率要高,必然要求塑料制品表面质量要求严格,不能有任何斑纹、气孔、泛白、雾 晕、黑点、变色、光泽不佳等缺陷,因而在整个注塑过程对原料、设备、模具、甚至产品的设计,都要十分 注意和提出严格甚至特殊的要求。 其次由于透明塑料多为熔点高、流动性差,因此为保证产品的表面质量, 往往要在较高温度、注射压力、注射速度等工艺参数作细微调整,使注塑料时既能充满 模,又不会产生内 应力而引起产品变形和开裂。 下面就其在原料准备、对设备和模具要求、注塑工艺和产品的原料处理几方面,谈谈应注意的事项。 (一)原料的准备与干燥 由于在塑料中含有任何一点杂质,都可能影响产品的透明度,因此和储存、 运输、加料过程中,必须注意密封,保证原料干净。特别是原料中含有水分,加热后会引起原料变质,所以 一定要干燥,并在注塑时,加料必须使用干燥料斗。还要注意一点的是干燥过程中,输入的空气最好应经过 滤、除湿,以便保证不会污染原料。其干燥工艺如表 2, 表 2,透明塑料的干燥工艺:工艺 PMMA干燥温度(℃) 70~80干燥时间(h) 2~4料层厚度(mm) 30~40备注 采用热风循环干燥 PC120~130&6&30采用热风循环干燥 采用连续干燥加料PET140~1803~4 装置为佳(二)机筒、螺杆及其附件的清洁 为防止原料污染和在螺杆及附件凹陷处存有旧料或杂质,特别热稳定性差的树脂存在,因此在使用前、 停机后都应用螺杆清洗剂清洗干净各件,使其不得粘有杂质,当没有螺杆清洗剂时,可用 PE、PS 等 树脂清 洗螺杆。 当临时停机时, 为防止原料在高温下 停留时间长, 引起解降, 应将干燥机和机筒温度降低, PC、 如 PMMA 等机筒温度都要降至 160℃以下。(料斗温度对于 PC 应降至 100℃以下) (三)在模具设计上应注意的问题(包括产品的设计) 为了防止出现回流动不畅,或冷却不均造成塑料成型不良,产生表面缺陷和变质, 一般在模具设计时, 应注意以下几点。 a)壁厚应尽量均匀一致,脱模斜度要足够大; b)过渡部分应逐步。圆滑过渡,防止有尖角。锐边产生,特别是 PC 产品一定不要有缺口; c)浇口。流道尽可能宽大、粗短,且应根据收缩冷凝过程设置浇口位置,必要时 应加冷料井; d)模具表面应光洁,粗糙度低(最好低于 0.8); e)排气孔。槽必须足够,以及时排出空气和熔 体中的气 体; f)除 PET 外, 壁厚不要太薄,一般不得小于 lmm。 (四)注塑工艺方面应注意的问题(包括注塑机的要求) 为了减少内应力和表面质量缺陷,在注塑工艺方面应注意以下几方面的问题。 a)应选用专用螺杆、带单独温控射咀的注塑机; b)注射温度在塑料树脂不分解的前提下,宜用较高注射湿度; c)注射压力:一般较高,以克服熔料粘度大的缺陷,但压力太高会产生内应力造 成脱模因难和变形; d)注射速度:在满足充模的情况下, 一般宜低,最好能采用慢-快-慢多级注 射; e)保压时间和成型周期:在满足产品充模,不产生凹陷、气泡的情况下;宜尽量短,以尽量减低熔料 在机筒停留时间; f)螺杆转速和背压:在满足塑化质量的前提下,应尽量低,防止产生解降的可 能; g)模具温度:制品的冷却好坏,对质量影响极大,所以模温一定要能精确控制其 过程,有可能的话, 模温宜高一些好。 (五)其他方面的问题 由于为要防上表面质量恶化,一般注塑时尽量少用脱模剂;当用回用料时不得大于 20%。 对于除 PET 外,制品都应进行后处理, 以消除内应力,PMMA 应在 70-80T 热风循环干燥 4 小时; PC 应在清洁空气、甘油。 液体石腊等加热 110-135℃,时间按产品而定,最高需要 10 多小时。而 PET 必须 经过双向拉伸的工序,才能得到良好机械性能。 三、透明塑料的注塑成型工艺 (一)透明塑料的工艺特性:除了以上的共同问题,透明塑料亦各有一些工艺特 性,现分述如下: 1、PMMA 的工艺特性 PMMA 粘度大,流动性稍差,因此必须高料温、高注射压力注塑才行,其中注射温 度的影响大于注射压力, 但注射压力提高,有利于改善产品的收缩 率。 注射温度范围较宽,熔融温度为 160℃,而分解温度达 270℃,因此料温调节范围宽,工艺性较好。故改善流动性,可从注射温度着手。 冲 击性差,耐磨性不好,易划花,易脆裂,故应提高模温,改善冷凝过程,去克服这些缺陷。 2、PC 的工艺特性 PC 粘度大,融料温度高,流动性差, 回此必须以较高温度注塑(270-320T 之 间),相对来说料温 调节范围较窄,工艺性不如 PMMA。注射压力对流动性影响较小,但因粘度大,仍要较大注射压力,相应为了 防止内应力产生,保压时间要尽量短。 收缩率大,尺寸稳定,但产品内应力大,易开裂,所以宜用提高温 度而不是压力去改善流动性,并且从提高模具温度,改善 模具结构和后处理去减少开裂的可能。当注射速 度低时,浇口处易生波纹等缺陷,放射咀温度要单独控制,模具温度要高,流道、浇口阻力要小。 3、PET 的工艺特性 PET 成型温度高,且料温调节范围窄(260-300℃),但熔化后,流动性好,故工艺性差,且往往在射 咀中要加防延流装置。 机械强度及性能注射后不高,必须通过拉伸工序和改性才能改善性能。 模具温度准 确控制,是防止翘曲。变形的重要因素,因此建议采用热流道模具。模具温度高,否则会引起表面光泽差和 脱模困难。四、透明塑料件的缺陷和解决办法 由于篇幅关系,这里只讨论影响产品透明度的缺陷,其他缺陷请参考产品说明书或其他资料?。其缺 陷大概有以下几项: (一)银纹:由充模和冷凝过程中,内应力各向异性影响,垂直方向产生的应力,使树脂发生流动上取 向,而和非流动取向产生折光率不同而生闪光丝纹,当其扩展后,可能使产品出现裂纹。 除了在注塑工艺 和模具上注意外(见表 4,最好产品作退火处理。如 PC 料可加热到 160℃以上保持 3- 5 分钟,再自然冷 却即可。 (二)气泡:主于树脂内的水气 和其他气体排不出去,(在模具冷凝过程中)或因充模不足,冷凝表 面又过快冷凝而形成&真空泡&。其克服方法见表 4。 (三)表面光泽差:主于模具粗糙度大,另一方面冷凝过早,使树脂不能复印模具表面的状态,所有这 些都使其表面产生微小凹凸不平,而使产品失去光泽。其克服方法见表 4。 (四)震纹:是指从直浇口为中心形成的密集波纹,其原因因熔体粘度过大,前端料已在型腔冷凝,后 来料又冲破此冷凝面,而使表面出现震纹。其克服方法见表 4。 (五)泛白、雾晕:主要由于在空气中灰尘落入原料之中或原料含水量太大而引起的。其克服方法见表 4。 (六)白烟、黑点:主要由于塑料在机筒内,因局部过热而使机筒树脂产生分解或变质而形成的。其克 服方法见表 4。 克服方法\缺陷银纹气泡表面光泽差震纹泛白、雾晕白烟、黑点树脂原料有杂质或 清除杂质、 污染 污染 清除杂质、污染 清除杂质、污染树脂原料干燥干燥要充分干燥要充分干燥要充分增加, 特别射 融料温度 降低、 控制精确 保证塑化再降低 增加 嘴 降低、控制精确 尽量降低料温注射压力增加增加增加增加增加调整合适、不变质注射速度增加增加增加注射时间增加增加保证压力减少料在机筒内停 生产周期 减少 留时间背压压力调整合适增加螺杆转速减少合理 (尺寸及布 浇注系统 局) 壁厚部分加浇口 设置布局合理合理 (尺寸及 合理,尽量短粗 布局)模具温度调整适当,略增增加增加增加冷却时间增加增加排气孔够位置 模具排气 对 排气孔够位置对加冷料井改 排气孔够位置对 善射嘴、流道、浇口不能堵塞料流畅、不塞料流畅、不塞料流畅、 不塞注射量增加 各种塑料注塑工艺条件比较表表一塑料名称 乙丙共聚 注塑工艺条 LDPE HDPE PP 件 PP PP 玻纤增强 PS HIPS ABS ABS ABS ABS ABS ABS 高抗冲 耐热 电镀级 阻燃 透明 ACS AS(SAN) PMMA1、 注塑机类 螺杆-线 螺 杆 - 线 螺 杆 - 线 螺 杆 - 线 螺 杆 - 线 螺杆-线 螺 杆 - 线 螺 杆 - 线 螺 杆 - 线 螺 杆 - 线 螺 杆 - 线 螺 杆 - 线 螺 杆 - 线 螺 杆 - 线 螺 杆 - 线 螺 杆 - 线型式式式式式式式式式式式式式式式式2、螺杆 形 1 式 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 111 111 111转速,r/min 11130-60130-6030-60130-6030-6030-6030-6020-6020-5030-6020-3020-5020-303、喷嘴 形 111 式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式温度℃11150-180 1170-190 180-190 11160-170 180-190 190-200 190-200 190-210 180-190 190-200 160-170 180-190 180-2004、 料筒温度 11 前℃ 180-190 11 180-200 190-200 11 170-190 200-210 200-210 200-220 210-230 190-200 200-220 170-180 200-210 180-21011 中℃180-220 11200-220 210-220 111170-190 210-230 210-230 220-240 230-250 200-220 220-240 180-190 210-230 190-23011 后℃140-160 11160-170 160-170 111140-150 180-200 180-200 190-200 200-210 170-190 190-200 160-170 170-180 180-2005、模具温 30-45 度,℃ 30-60 50-70 40-80 70-90 11 20-50 50-70 50-80 60-85 40-80 50-70 50-70 50-60 50-70 40-806、注射压 11 力,MPA 70-100 11 70-120 90-130 11 60-100 70-90 70-120 85-120 70-120 50-100 70-100 80-120 80-120 90-120 7、保压压 1 力,MPa 40-50 1 50-60 40-50 1 30-40 50-70 50-70 50-80 50-70 30-60 50-60 40-50 40-50 40-608、注射时 1 间,s 2-5 1 2-5 2-5 1 1-3 3-5 3-5 3-5 2-4 3-5 2-4 2-5 2-5 2-59、保压时 1 间,s 15-60 1 20-60 15-40 1 15-40 15-30 15-30 15-30 20-50 15-30 15-40 15-30 15-30 20-4010、冷却时 1 间,s 15-60 1 15-50 15-40 1 10-40 15-30 15-30 15-30 15-30 10-30 10-30 15-30 15-30 20-4011、 总周期, 1 s 40-140 1 40-120 40-100 1 40-90 40-70 40-70 40-70 40-90 30-70 30-80 40-70 40-70 50-9012、 干燥 设 卧 式 沸 卧 式 沸 卧式沸腾 备 腾 腾卧式沸 卧式沸腾 腾卧式沸卧 式 沸卧 式 沸 卧式沸腾 腾 腾 腾卧式沸 卧式沸腾 腾卧 式 沸卧 式 沸卧 式 沸 卧式沸腾 腾 腾 腾卧式沸腾温度℃90-100 90-100100-120 100-120 100-120 90-100 90-110100-110 100-110 100-110 100-110 100-110 100-110 11100-120时间,h<0.5<0.5<0.5<0.5<0.5<0.50.5-1.00.5-1.00.5-1.00.5-1.00.5-1.00 0.5-1.00.5-1.0111.0表二塑料名称 软 注塑工艺条 PMMA/PC PVC 件 硬 PVC 醚 POM POM 氯化聚均 聚共 聚 PET PBT PBT 玻纤增强 PA6 PA6 玻纤增强 PA11 玻纤增强 PA11 PA12 PA66 PA66 玻 纤 增 强1.注塑机类 螺杆-线式 型螺杆- 螺杆-线 螺杆-线 螺杆-线 螺杆-线 螺杆-线 螺杆-线 螺 杆 - 线 螺杆-线 螺杆-线式 线式 式 式 式 式 式 式 式 式螺杆-线 螺杆-线式 式螺杆-线 螺杆-线 螺杆-线式 式 式2.螺杆形式 111111突变突变突变突变突变突变突变突变突变突变转速 r/min 20-30120-3020-4020-4020-4020-4020-4020-4020-5020-4020-5020-4020-5020-5020-403.喷嘴形式 直通式1直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式直通式 直通式直通式 直通式直通式 直通式 直通式 温度,℃220-2401150-170 170-180 170-180 170-180 250-260 200-220 210-230200-210 200-210180-190 190-200170-180 250-260 250-2604.料筒温度 230-250 前,℃ 1 170-190 180-200 170-190 170-190 260-270 230-240 230-240 220-230 220-240 185-200 200-220 255-265 260-270 1中,℃240-2501165-180 180-200 170-190 180-200 260-280 230-250 240-360230-240 230-250190-220 220-250190-240 260-280 260-890后,℃210-2301150-170 180-190 170-180 170-190 240-260 200-220 210-220200-210 200-210170-180 180-190160-170 240-250 250-2605. 模 具 温 60-80 度℃ 1 30-60 80-110 90-120 90-100 85-120 65-80 70-110 60-100 80-120 60-90 60-90 70-110 70-120 100-1206. 注 射 压 80-130 力,MPa 1 80-130 80-110 80-130 80-120 80-120 60-90 80-100 80-110 90-130 90-120 90-130 90-130 80-130 80-1307. 保 压 压 40-60 力,MPa 11 40-60 30-40 30-50 30-50 30-50 30-40 40-50 30-50 30-50 30-50 40-50 50-60 40-50 40-508. 注 射 时 2-5 间,s 1 2-5 2-5 2-5 2-5 2-5 1-3 2-5 2-4 2-5 2-4 2-5 2-5 2-5 2-59. 保 压 时 20-40 间,s 1 15-40 15-50 20-80 20-90 20-50 10-30 10-20 15-50 15-40 15-50 15-40 20-60 20-50 20-5010. 冷 却 时 20-40 间,s 1 15-40 20-50 20-60 20-60 20-30 15-30 15-30 20-40 20-40 20-40 20-40 20-40 20-40 20-4011.总周期,s 50-90140-9040-110 50-150 50-160 50-9030-7030-6040-100 40-10040-100 40-9050-110 50-100 50-10012. 干 燥 设 卧式沸腾 备卧 式卧式沸卧式沸卧 式 沸卧式沸卧式沸卧式沸 卧式沸腾 沸腾 腾 腾 腾 腾 腾 腾卧式沸 卧式沸腾 腾卧式沸 卧式沸腾 腾卧式沸卧式沸 卧式沸腾 腾 腾温度,℃ 100-12060-70 70-80d1110-120 110-120 150-170 120-135 120-135120-130 120-130100-120 100-120100-120 120-130 120-130时间,h1.0&0.5 &0.5d10.5-1.0 0.5-1.0 2.02.02.00.5-1.0 0.5-1.00.5-1.0 0.5-1.00.5-1.0 0.5-1.0 0.5-1.0表三 塑料名称 玻纤增强 透 明 尼 聚 碳 酸 注 塑工艺 条 PA610 PA612 PA1010 PA1010 件 龙 酯 PC PC/PE 强 PC PSU PSU 强 PSU PAS PES PPO PPO 醚 PPS 玻 纤 增聚 砜改 性玻 纤 增聚 芳 砜聚 醚 砜聚 苯 醚改 性聚 苯 硫1. 注 塑 机 类 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 - 螺 杆 -型线式线式线式线式线式线式线式线式线式线式线式线式线式线式线式线式2.螺杆形式 突变式 突变式突变式突变式突变式 突变式突变式突变式突变式突变式突变式突变式突变式突变式突变式突变式转速 r/min20-5050-5020-5020-4050-5020-4050-4020-3020-3020-3020-3020-3020-3020-3020-5020-303.喷嘴形式 自锁式 自锁式自锁式直通式自锁式 延伸式延伸式直通式延伸式延伸式直通式延伸式延伸式延伸式延伸式延伸式温度,℃200-210 200-210 190-200 190-210 220-240 230-250 220-230 240-260 280-290 250-260 280-300 380-410 240-270 250-280 220-240 280-3004. 料 筒 温 度 220-230 210-220 200-210 230-250 240-250 240-280 230-250 250-290 290-310 250-280 300-320 385-420 250-290 250-280 230-250 300-310 前,℃中,℃230-250 210-230 220-240 230-250 250-270 260-290 240-260 270-310 300-330 280-300 310-330 345-385 280-310 260-290 240-270 320-340后,℃200-210 200-205 190-200 190-200 220-240 240-270 230-240 260-280 280-300 260-270 290-300 320-370 260-290 230-240 230-240 260-2805. 模 具 温 60-90 度℃ 40-70 40-80 40-80 40-60 90-110 80-100 90-110 130-150 80-100 130-150 230-260 90-120 110-150 60-80 120-1506. 注 射 压 70-110 力,MPa 70-120 70-100 90-130 80-130 80-130 80-120 100-140 100-140 100-140 100-140 100-200 100-140 100-140 70-110 80-1307.保压压力, 20-40 MPa 30-50 20-40 40-50 40-50 40-50 40-50 40-50 40-50 40-50 40-50 50-70 50-70 50-70 40-60 40-508.注射时间,s 2-52-52-52-52-52-52-52-52-52-72-52-52-52-52-52-59.保压时间,s 20-5020-5020-5020-4020-6020-8020-8020-6020-8020-7020-5015-4014-4030-7030-7010-3010. 冷 却 时 20-40 间,s 20-50 20-40 20-40 20-40 20-50 20-50 20-50 20-50 20-60 20-50 15-20 15-30 20-60 20-50 20-50 11.总周期,s 50-10050-11050-10050-9050-11050-13050-14050-11050-14050-13050-11040-5040-8060-14060-13040-90卧 式 沸卧 式 沸卧 式 沸 12.干燥设备 腾 腾 腾 卧式沸腾卧 式 沸卧 式 沸卧 式 沸卧 式 沸卧 式 沸卧 式 沸卧 式 沸卧 式 沸卧 式 沸卧 式 沸卧 式 沸卧 式 沸腾腾腾腾腾腾腾腾腾腾腾腾温度,℃110-120 110-120 110-120 110-120 110-120 130-150 120-140 130-150 130-150 120-140 130-150 150-170 130-150 130-150 125-140 150-170时间,h0.5-1.00.5-1.00.5-1.00.5-1.00.5-1.02.02.02.01.0-2.01.0-2.01.0-2.02.02.01.0-2.01.0-2.02.0表四塑料名称 聚酰亚 注塑工艺条 胺 PI 件 聚芳酯 聚胺酯 物 FEP、F46 CA 四氟乙烯-六氟丙烯共聚 维 素 维素 CAB 维素 CAF 维素 EC PP/EPDM 基戊烯 PCTFE 醋酸纤 醋 酸 丁 酸 纤 醋 酸 丙 酸 纤 乙 基 纤 聚 丙 烯 热 塑 性 弹 性 体 聚 4-甲 聚 三 氟 氯 乙 烯螺杆-线 螺杆-线 螺杆-线 1.注塑机类型 式 式 式 螺杆-线式 1 1 1 1 螺杆-线式螺杆-线 螺杆-线式 式2.螺杆形式111突变式1111均熔渐变渐变式 1转速 r/min20-3020-5020-7020-30111125-5020-3020-303.喷嘴形式延伸式 11延伸式1111直通式直通式 延伸式温度,℃290-300 230-250 170-180 290-30011111200-230280-290 265-2704. 料 筒 温 度 290-310 240-260 175-185 300-330 前,℃ 11 1 1 11 200-230 290-310 275-280中,℃300-330 250-280 180-200 270-2901111111200-230250-270 280-290后,℃280-300 230-240 150-170 170-20011111111190-220230-250 200-2105.模具温度℃ 120-150 100-130 20-40110-1301111138-6680-130 80-1306. 注 射 压 100-150 100-130 80-100 80-130 力,MPa 1 1 1 1 35-138 80-130 80-1307.保压压力, 40-5050-6030-4050-60111128-11030-5020-60 MPa8.注射时间,s 2-52-82-61-311113-52-51-39.保压时间,s 2}

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