注塑成型工藝有哪些新人必須知道的肌索?
塑件的注塑成型工藝過程主要包括填充——保壓——冷卻——脫模等4個(gè)階段饭聚,這4個(gè)階段直接決定著制品的成型質(zhì)量逸雹,而且這4個(gè)階段是一個(gè)完整的連續(xù)過程瘾蛋。
填充階段
填充是整個(gè)注塑循環(huán)過程中的第一步俐镐,時(shí)間從模具閉合開始注塑算起,到模具型腔填充到大約95%為止哺哼。理論上佩抹,填充時(shí)間越短,成型效率越高取董,但是實(shí)際中棍苹,成型時(shí)間或者注塑速度要受到很多條件的制約。
高速填充
高速填充時(shí)剪切率較高茵汰,塑料由于剪切變稀的作用而存在粘度下降的情形枢里,使整體流動(dòng)阻力降低;局部的粘滯加熱影響也會(huì)使固化層厚度變薄蹂午。因此在流動(dòng)控制階段栏豺,填充行為往往取決于待填充的體積大小。
即在流動(dòng)控制階段豆胸,由于高速填充奥洼,熔體的剪切變稀效果往往很大,而薄壁的冷卻作用并不明顯晚胡,于是速率的效用占了上風(fēng)灵奖。
低速填充
熱傳導(dǎo)控制低速填充時(shí),剪切率較低搬泥,局部粘度較高桑寨,流動(dòng)阻力較大。由于熱塑料補(bǔ)充速率較慢忿檩,流動(dòng)較為緩慢尉尾,使熱傳導(dǎo)效應(yīng)較為明顯,熱量迅速為冷模壁帶走燥透。加上較少量的粘滯加熱現(xiàn)象沙咏,固化層厚度較厚辨图,又進(jìn)一步增加壁部較薄處的流動(dòng)阻力。
由于噴泉流動(dòng)的原因肢藐,在流動(dòng)波前面的塑料高分子鏈排向幾乎平行流動(dòng)波前故河。因此兩股塑料熔膠在交匯時(shí),接觸面的高分子鏈互相平行吆豹;加上兩股熔膠性質(zhì)各異(在模腔中滯留時(shí)間不同鱼的,溫度、壓力也不同)痘煤,造成熔膠交匯區(qū)域在微觀上結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差凑阶。
在光線下將零件擺放適當(dāng)?shù)慕嵌扔萌庋塾^察,可以發(fā)現(xiàn)有明顯的接合線產(chǎn)生衷快,這就是熔接痕的形成機(jī)理宙橱。熔接痕不僅影響塑件外觀,同時(shí)由于微觀結(jié)構(gòu)的松散蘸拔,易造成應(yīng)力集中师郑,從而使得該部分的強(qiáng)度降低而發(fā)生斷裂。
一般而言调窍,在高溫區(qū)產(chǎn)生熔接的熔接痕強(qiáng)度較佳宝冕,因?yàn)楦邷厍樾蜗拢叻肿渔溁顒?dòng)性較佳邓萨,可以互相穿透纏繞猬仁,此外高溫度區(qū)域兩股熔體的溫度較為接近,熔體的熱性質(zhì)幾乎相同先誉,增加了熔接區(qū)域的強(qiáng)度;反之在低溫區(qū)域的烁,熔接強(qiáng)度較差褐耳。
保壓階段
保壓階段的作用是持續(xù)施加壓力,壓實(shí)熔體渴庆,增加塑料密度(增密)铃芦,以補(bǔ)償塑料的收縮行為。在保壓過程中襟雷,由于模腔中已經(jīng)填滿塑料刃滓,背壓較高。在保壓壓實(shí)過程中耸弄,注塑機(jī)螺桿僅能慢慢地向前作微小移動(dòng)咧虎,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)计呈。
由于在保壓階段砰诵,塑料受模壁冷卻固化加快征唬,熔體粘度增加也很快,因此模具型腔內(nèi)的阻力很大茁彭。在保壓的后期总寒,材料密度持續(xù)增大,塑件也逐漸成型理肺,保壓階段要一直持續(xù)到澆口固化封口為止摄闸,此時(shí)保壓階段的模腔壓力達(dá)到最高值。
在保壓階段妹萨,由于壓力相當(dāng)高年枕,塑料呈現(xiàn)部分可壓縮特性。在壓力較高區(qū)域眠副,塑料較為密實(shí)画切,密度較高;在壓力較低區(qū)域囱怕,塑料較為疏松霍弹,密度較低,因此造成密度分布隨位置及時(shí)間發(fā)生變化娃弓。保壓過程中塑料流速極低典格,流動(dòng)不再起主導(dǎo)作用;壓力為影響保壓過程的主要因素台丛。
保壓過程中塑料已經(jīng)充滿模腔耍缴,此時(shí)逐漸固化的熔體作為傳遞壓力的介質(zhì)。模腔中的壓力借助塑料傳遞至模壁表面挽霉,有撐開模具的趨勢防嗡,因此需要適當(dāng)?shù)逆i模力進(jìn)行鎖模。漲模力在正常情形下會(huì)微微將模具撐開侠坎,對(duì)于模具的排氣具有幫助作用蚁趁;但若漲模力過大,易造成成型品毛邊实胸、溢料他嫡,甚至撐開模具。
因此在選擇注塑機(jī)時(shí)庐完,應(yīng)選擇具有足夠大鎖模力的注塑機(jī)钢属,以防止?jié)q模現(xiàn)象并能有效進(jìn)行保壓门躯。
冷卻階段
在注塑成型模具中淆党,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)生變形宁否。由于冷卻時(shí)間占整個(gè)成型周期約70%~80%窒升,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)率慕匠,降低成本饱须。
設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)睦鋮s系統(tǒng)會(huì)使成型時(shí)間拉長,增加成本台谊;冷卻不均勻更會(huì)進(jìn)一步造成塑料制品的翹曲變形蓉媳。
根據(jù)實(shí)驗(yàn),由熔體進(jìn)入模具的熱量大體分兩部分散發(fā)锅铅,一部分有5%經(jīng)輻射酪呻、對(duì)流傳遞到大氣中,其余95%從熔體傳導(dǎo)到模具盐须。塑料制品在模具中由于冷卻水管的作用玩荠,熱量由模腔中的塑料通過熱傳導(dǎo)經(jīng)模架傳至冷卻水管,再通過熱對(duì)流被冷卻液帶走贼邓。少數(shù)未被冷卻水帶走的熱量則繼續(xù)在模具中傳導(dǎo)阶冈,至接觸外界后散溢于空氣中。
注塑成型的成型周期由合模時(shí)間塑径、充填時(shí)間女坑、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間及脫模時(shí)間組成统舀。其中以冷卻時(shí)間所占比重最大匆骗,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短及產(chǎn)量大小誉简。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碉就,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。
脫模階段
脫模是一個(gè)注塑成型循環(huán)中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)闷串。雖然制品已經(jīng)冷固成型铝噩,但脫模還是對(duì)制品的質(zhì)量有很重要的影響,脫模方式不當(dāng)窿克,可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品在脫模時(shí)受力不均,頂出時(shí)引起產(chǎn)品變形等缺陷毛甲。脫模的方式主要有兩種:頂桿脫模和脫料板脫模年叮。設(shè)計(jì)模具時(shí)要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇合適的脫模方式,以保證產(chǎn)品質(zhì)量玻募。
對(duì)于選用頂桿脫模的模具只损,頂桿的設(shè)置應(yīng)盡量均勻,并且位置應(yīng)選在脫模阻力最大以及塑件強(qiáng)度和剛度最大的地方,以免塑件變形損壞跃惫。
而脫料板則一般用于深腔薄壁容器以及不允許有推桿痕跡的透明制品的脫模叮叹,這種機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是脫模力大且均勻,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)爆存,無明顯的遺留痕跡蛉顽。