注塑成型是批量生產(chǎn)某些形狀復(fù)雜部件時用到的一種加工方法。具體指將受熱融化的材料由高壓射入模腔,經(jīng)冷卻固化后,得到成形品。
一、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,而后一種溫度主要是影響塑料的流動和冷卻。每一種塑料都具有不同的流動溫度,同一種塑料,由于來源或牌號不同,其流動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,否則將會造成熔料的早凝而將噴嘴堵塞,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)。
二、壓力控制
注塑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)采用螺桿式注射機時,螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動后退時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設(shè)計、制品質(zhì)量的要求以及塑料的種類不同而需要改變的,如果說這些情況和螺桿的轉(zhuǎn)速都不變,則增加塑化壓力會加強剪切作用,即會提高熔體的溫度,但會減小塑化的效率,增大逆流和漏流,增加驅(qū)動功率。
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。注射壓力在注塑成型中所起的作用是,克服塑料從料筒流向型腔的流動阻力,給予熔料充模的速率以及對熔料進行壓實。
三、成型周期
完成一次注射模塑過程所需的時間稱成型周期,也稱模塑周期。它實際包括以下幾部分:成型周期:成型周期直接影響勞動生產(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有關(guān)時間。在整個成型周期中,以注射時間和冷卻時間最重要,它們對制品的質(zhì)量均有決定性的影響。注射時間中的充模時間直接反比于充模速率,生產(chǎn)中充模時間一般約為3-5秒。注射時間中的保壓時間就是對型腔內(nèi)塑料的壓力時間,在整個注射時間內(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范圍最小的壓力值為準(zhǔn)。冷卻時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。冷卻時間的終點,應(yīng)以保證制品脫模時不引起變動為原則,冷卻時間性一般約在30~120秒鐘之間,冷卻時間過長沒有必要,不僅降低生產(chǎn)效率,對復(fù)雜制件還將造成脫模困難,強行脫模時甚至?xí)a(chǎn)生脫模應(yīng)力。成型周期中的其它時間則與生產(chǎn)過程是否連續(xù)化和自動化以及連續(xù)化和自動化的程度等有關(guān)。
第一章 注塑廠定義
第二章 注塑廠業(yè)務(wù)類型
第三章 注塑廠注塑產(chǎn)品成型過程
第四章 注塑廠發(fā)展趨勢分析
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注塑廠是指以提供注塑成型工藝、塑料原料、注塑機械、注塑模具、注塑模流分析、塑料制品生產(chǎn)、注塑相關(guān)配件供應(yīng)、塑機輔機、廢舊再生塑料等服務(wù)為主要業(yè)務(wù)的一類工廠。
吹塑機英語全稱BLOW MOULDING MACHINE,簡稱BMM 。其基本工作原理為:向軟化的熱塑性的型坯中充氣,使其緊貼到封閉模具的冷卻表面,被吹脹的型坯凝固后形成中空塑料制品。這就叫中空吹。
一般分為三個步驟:在設(shè)定注塑參數(shù)和設(shè)定開、鎖模行程、模具保護壓中應(yīng)有一個理想的變速過程,確保模具安全運行。首先把低壓保護壓設(shè)定為0, 然后把注塑機設(shè)定為低壓手動,反復(fù)閉合??茨>叩蛪核柙O(shè)定的位置(實...
PBT塑料 PBT 聚對苯二甲酸丁二醇酯化學(xué)和物理特性 PBT是最堅韌的工程熱塑材料之一,它是半結(jié)晶材料,有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩(wěn)定性。這些材料在很廣的環(huán)境條件下...
1、橡膠注塑:橡膠注塑成型是一種將膠料直接從機筒注入模型硫化的生產(chǎn)方法。橡膠注塑的優(yōu)點是:雖屬間歇操作,但成型周期短,生產(chǎn)效率高取消了胚料準(zhǔn)備工序,勞動強度小,產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異。
2、塑料注塑:塑料注塑是塑料制品的一種方法,將熔融的塑料利用壓力注進塑料制品模具中,冷卻成型得到想要各種塑料件。有專門用于進行注塑的機械注塑機。目前最常使用的塑料是聚苯乙烯。所得的形狀往往就是最后成品,在安裝或作為最終成品使用之前不再需要其他的加工。許多細(xì)部,諸如凸起部、肋、螺紋,都可以在注射模塑一步操作中成型出來。
(一)發(fā)展與創(chuàng)新是對注塑加工行業(yè)發(fā)展整體性、長遠(yuǎn)性、基本性的謀略。不能只顧種樹、不顧育林,只顧當(dāng)前,不顧未來,只顧末節(jié)、不顧根本,不能只搬經(jīng)驗、搬知識、搬指示而不用謀略,否則就會把注塑加工行業(yè)領(lǐng)向窄路、坎路、彎路和死路。
(二)不要重術(shù)輕略。搞好注塑加工行業(yè)要靠各種術(shù),如技術(shù)、營業(yè)術(shù)、管理術(shù)、公關(guān)術(shù);也要靠各種略,如技術(shù)開發(fā)戰(zhàn)略、人才開發(fā)戰(zhàn)略、營銷戰(zhàn)略、融資戰(zhàn)略。術(shù)是小略,略是大術(shù),術(shù)與略的相同點是都講究謀劃,不同點是謀劃的范圍有大小,謀劃的時間有長短。重術(shù)輕略就是重小輕大、重短輕長,只重技術(shù)更是以偏概全。在這里,最大的術(shù)是發(fā)展與創(chuàng)新術(shù),發(fā)展與創(chuàng)新術(shù)就當(dāng)是注塑加工行業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。
為實現(xiàn)注塑加工行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新,就要重新分析市場的需求亮點和趨勢,重新分析出現(xiàn)的挑戰(zhàn)和機遇,重新分析自身的優(yōu)勢和劣勢,重新分析關(guān)鍵的環(huán)節(jié)和步驟。為什么要重新分析這些基本情況,因為過去的許多分析已經(jīng)過時,或者當(dāng)時的分析本身就有重大缺陷與錯誤。
實現(xiàn)注塑加工行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新,就要制定新的經(jīng)營內(nèi)容、新的經(jīng)營手段、新的人事框架、新的管理體制、新的經(jīng)營策略等。戰(zhàn)略無定式。就本質(zhì)特征而言,每個企業(yè)制定出來的發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)該是一致的;就內(nèi)容、重點、結(jié)構(gòu)而言,不同企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略很少有共同之處。近期中國注塑網(wǎng)在走訪了幾家新加坡塑膠廠后,感受良多,他們已經(jīng)和我們拉開距離,已經(jīng)從原來簡單的注塑件加工,走向產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)到組立一條龍的生產(chǎn)作業(yè)模式,他們都在朝著OEM以至ODM的方向發(fā)展。
中國注塑加工行業(yè)要朝著OEM以至ODM的方向發(fā)展。是必由之路。 2100433B
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收稿日期 : 2000207204; 修改稿收到日期 : 20012022151 基金項目 : 國家自然科學(xué)基金重點項目 (19632004 )資助 1 作者簡介 : 王利霞 (19692) ,女 ,副教授 , 鄭州大學(xué)北區(qū)橡塑模 具國家工程研究中心在讀博士生 1 第19卷第 2期 2002 年 5 月 計 算 力 學(xué) 學(xué) 報 Ch inese Journa l of Com puta tiona l M echan ics V o l. 19 ,N o. 2 M ay 2002 文章編號 : 100724708 (2002) 0220173206 注塑成型充模過程的溫度場計算 王利霞 , 申長雨 , 陳靜波 , 劉春太 , 董斌斌 (鄭州大學(xué) 橡塑模具國家工程研究中心 ,河南 鄭州 450002 ) 摘 要 : 對注塑成型過程中充填階段的非等溫效應(yīng)的數(shù)值模擬進行了研究 ,模擬
注塑速度的比例控制已經(jīng)被注塑機制造商廣泛采用。本文將系統(tǒng)的說明應(yīng)用多段速度注塑的優(yōu)點,并概括地介紹其在消除短射、困氣、縮水等制品缺陷上的用途。
射膠速度與制品質(zhì)量的密切關(guān)系使它成為注塑成型的關(guān)鍵參數(shù)。通過確定填充速度分段的開始、中間、終了,并實現(xiàn)一個設(shè)置點到另一個設(shè)置點的光滑過渡,可以保證穩(wěn)定的熔體表面速度以制造出期望的分子取問及最小的內(nèi)應(yīng)力。
我們建議采用以下這種速度分段原則:
1)流體表面的速度應(yīng)該是常數(shù)。
2)應(yīng)采用快速射膠防止射膠過程中熔體凍結(jié)。
3)射膠速度設(shè)置應(yīng)考慮到在臨界區(qū)域(如流道)快速充填的同時在入水口位減慢速度。
4)射膠速度應(yīng)該保證模腔填滿后立即停止以防止出現(xiàn)過填充、飛邊及殘余應(yīng)力。
設(shè)定速度分段的依據(jù)必須考慮到模具的幾何形狀、其它流動限制和不穩(wěn)定因素。速度的設(shè)定必須對注塑工藝和材料知識有較清楚的認(rèn)識,否則,制品品質(zhì)將難以控制。因為熔體流速難以直接測量,可以通過測量螺桿前進速度,或型腔壓力間接推算出(確定止逆閥沒有泄漏)。
材料特性是非常重要的,因為聚合物可能由于應(yīng)力不同而降解,增加模塑溫度可能導(dǎo)致劇烈氧化和化學(xué)結(jié)構(gòu)的降解,但同時由剪切引起的降解變小,因為高溫降低了材料的粘度,減少了剪切應(yīng)力。無疑,多段射膠速度對成型諸如PC、POM、UPVC等對熱敏感的材料及它們的調(diào)配料很有幫助。
模具的幾何形狀也是決定因素:薄壁處需要最大的注射速度;厚壁零件需要慢—快—慢型速度曲線以避免出現(xiàn)缺陷;為了保證零件質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn),注塑速度設(shè)置應(yīng)保證熔體前鋒流速不變。
熔體流動速度是非常重要的,因為它會影響零件中的分子排列方向及表面狀態(tài);當(dāng)熔體前方到達(dá)交叉區(qū)域結(jié)構(gòu)時,應(yīng)該減速;對于輻射狀擴散的復(fù)雜模具,應(yīng)保證熔體通過量均衡地增加;長流道必須快速填充以減少熔體前鋒的冷卻,但注射高粘度的材料,如PC是例外情況,因為太快的速度會將冷料通過入水口帶入型腔。
調(diào)整注塑速度可以幫助消除由于在入水口位出現(xiàn)的流動放慢而引起的缺陷。當(dāng)熔體經(jīng)過射嘴和流道到達(dá)入水口時,熔體前鋒的表面可能已經(jīng)冷卻凝固,或者由于流道突然變窄而造成熔體的停滯,直到建立起足夠的壓力推動熔體穿過入水口,這就會使通過入水口的壓力出現(xiàn)峰形。
高壓將損傷材料并造成諸如流痕和入水口燒焦等表面缺陷,這種情況可以通過剛好在入水口前減速的方法克服上述缺陷。這種減速可以防止入水口位的過度剪切,然后再將射速提高到原來的數(shù)值。因為精確控制射速在入水口位減慢是非常困難的,所以在流道末段減速是一個較好的方案。
我們可以通過控制末段射膠速度來避免或減少諸如飛邊、燒焦、困氣等缺陷。填充末段減速可以防止型腔過度填充,避免出現(xiàn)飛邊及減少殘余應(yīng)力。由于模具流徑末端排氣不良或填充問題引起的困氣,也可以通過降低排氣速度,特別是射膠末段的排氣速度加以解決。
短射是由于入水口處的速度過慢或熔體凝固造成的局部流動受阻等原因產(chǎn)生的。在剛剛通過入水口或局部流動阻礙時加快射膠速度可以解決這個問題。流痕、入水口燒焦、分子破裂、脫層、剝落等發(fā)生在熱敏性材料上的缺陷是由于通過入水口時的過度剪切造成的。
光滑的制件取決于注塑速度,玻璃纖維填充材料尤其敏感,特別是尼龍。暗斑(波浪紋)是由于粘度變化造成的流動不穩(wěn)定引起的。扭曲的流動能導(dǎo)致波浪紋或不均勻的霧狀,究竟產(chǎn)生何種缺陷取決于流動不穩(wěn)定的程度。
當(dāng)熔體通過入水口時高速注射會導(dǎo)致高剪切,熱敏性塑料將出現(xiàn)燒焦,這種燒焦的材料會穿過型腔,到達(dá)流動前鋒,呈現(xiàn)在零件表面。
為了防止射紋,射膠速度設(shè)置必須保證快速填充流道區(qū)域然后慢速通過入水口。找出這個速度轉(zhuǎn)換點是問題的本質(zhì)。如果太早,填充時間會過度增加,如果太遲,過大的流動慣性將導(dǎo)致射紋的出現(xiàn)。熔體粘度越低,料筒溫度越高則這種射紋出現(xiàn)的趨勢越明顯。由于小入水口需要高速高壓注射,所以也是導(dǎo)致流動缺陷的重要因素。
縮水可以通過更有效的壓力傳遞,更小的壓力降得以改善。低模溫和螺桿推進速度過慢極大地縮短了流動長度,必須通過高射速來補償。高速流動會減少熱量損失,并且由于高剪切熱產(chǎn)生磨擦熱,會造成熔體溫度的升高,減慢零件外層的增厚速度。型腔交叉位必須有足夠厚度以避免太大的壓力降,否則就會出現(xiàn)縮水。
總之,大多數(shù)注塑缺陷可以通過調(diào)整注塑速度得到解決,所以調(diào)整注塑工藝的技巧就是合理的設(shè)置射膠速度及其分段。
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注射成型機(簡稱注射機或注塑機)是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備,注射成型是通過注塑機和模具來實現(xiàn)的。
那么,這里認(rèn)識下影響注塑件強度的幾點注塑工藝:
1) 提高注射壓力可以提升PP注塑件的拉伸強度
PP料相對其他硬膠料而言彈性較大,因此注塑件的致密度會隨著壓力的增加而增加這個特性相對比較明顯。當(dāng)塑料件的致密度增加時,它的抗拉強度自然會跟著增強,反之則會減小。
不過,當(dāng)致密度增加到PP本身能夠達(dá)到的最大值時,再升高壓力,拉伸強度也不會繼續(xù)增強,反而會增加注塑件的殘余內(nèi)應(yīng)力,令注塑件變脆,因此應(yīng)適可而止。
其他料也有類似的情形,不過明顯的程度會有所不同。
2) 模具運熱油注塑可以改善賽鋼件和尼龍件的強度
尼龍和POM料,均屬于結(jié)晶型塑料。模具用熱油機運熱油注塑,可以使注塑件的冷卻速度放慢,塑料的結(jié)晶度得到提高。同時由于冷卻速度的放慢,注塑件的殘余內(nèi)應(yīng)力也因此減小。所以,用熱油機運熱油注塑的尼龍和POM件的抗沖擊性能和拉伸強度都會相應(yīng)的得到提高。
需要注意的是,用熱油機運熱油注塑的尼龍和POM件相對運水注塑的注塑件尺寸會有些不同,尼龍件也許還會偏大一些。
3) 熔膠速度太快即使180℃注塑也會生膠
通常情況下,pvc90度料用180℃注塑,溫度已經(jīng)足夠,一般不會出現(xiàn)生膠問題。但常常是由于未引起操作者注意的原故,或者為了加快生產(chǎn)而有意加快熔膠速度,使得螺桿后退的速度相當(dāng)快,比如只用了兩三秒的時間,螺桿就退到最大熔膠量二分之一以上的位置,PVC料被加熱和攪拌的時間嚴(yán)重不足,造成熔膠溫度和混合不均的生膠問題,使得注塑件的強度和韌性都會變得相當(dāng)?shù)牟睢?/p>
因此,在注塑PVC料的時候,千萬要注意不要隨便將熔膠轉(zhuǎn)速調(diào)到100轉(zhuǎn)/分以上。如果一定要調(diào)得相當(dāng)快,就要記住將料溫升高5至10℃,或者適當(dāng)增加熔膠背壓來配合,同時還要注意經(jīng)常檢查有沒有發(fā)生生膠問題,否則極有可能會造成重大的損失。
關(guān)于這個問題,因一般人都不會太在意,所以這里特別提出來提醒生產(chǎn)時必須注意,并且要記得做好檢查功夫。
相反也要注意的是,如果熔膠速度過慢,哪怕是180度注塑PVC90度的料,也會造成燒膠的問題,特別是透明PVC,注塑件上會有許多黑斑和氣紋產(chǎn)生。
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東莞市汀榮注塑機械配件廠成立于2005年,是一家集研發(fā)、制造、銷售、服務(wù)為一體的實業(yè)性公司。專業(yè)生產(chǎn)制造注塑機配件等各類機械配件,位于廣東省東莞市樟木頭鎮(zhèn)石新管理區(qū)。