注塑工藝調(diào)校秘笈

1、注塑工藝調(diào)校秘笈注塑速度的比例控制已經(jīng)被注塑機(jī)制造商廣泛采用。雖然電腦控制注塑速度分段控制系統(tǒng)早已存在，但由于相關(guān)的資料有限，這種機(jī)器設(shè)置的優(yōu)勢(shì)很少得到發(fā)揮。本文將系統(tǒng)的說(shuō)明應(yīng)用多段速度注塑的優(yōu)點(diǎn)，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(guò)確定填充速度分段的開(kāi)始、中間、終了并實(shí)現(xiàn)一個(gè)設(shè)置點(diǎn)到另一個(gè)設(shè)置點(diǎn)的光滑過(guò)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(wèn)及

2、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(guò)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(shí)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(guò)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(dòng)限制和不穩(wěn)定因素。速度的設(shè)定必須對(duì)注塑工藝和材料知識(shí)有較清楚的認(rèn)識(shí)，否則，制品品質(zhì)將難以控制。因?yàn)槿垠w流速難以直接測(cè)量

3、可以通過(guò)測(cè)量螺桿前進(jìn)速度，或型腔壓力間接推算出（確定止逆閥沒(méi)有泄漏）。材料特性是非常重要的，因?yàn)榫酆衔锟赡苡捎趹?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(shí)由剪切引起的降解變小，因?yàn)楦邷亟档土瞬牧系恼扯?，減少了剪切應(yīng)力。無(wú)疑，多段射膠速度對(duì)成型諸如PC、POM、UPVC等對(duì)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

4、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(dòng)速度是非常重要的，因?yàn)樗鼤?huì)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(shí)，應(yīng)該減速；對(duì)于輻射狀擴(kuò)散的復(fù)雜模具，應(yīng)保證熔體通過(guò)量均衡地增加；長(zhǎng)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?yàn)樘斓乃俣葧?huì)將冷料通過(guò)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(dòng)放慢而引起的缺陷。當(dāng)熔體經(jīng)過(guò)射嘴和流道到達(dá)入水口時(shí)，熔

5、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(dòng)熔體穿過(guò)入水口，這就會(huì)使通過(guò)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(guò)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(guò)度剪切，然后再將射速提高到原來(lái)的數(shù)值。因?yàn)榫_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(gè)較好的方案。我們可以通過(guò)控制末段射膠速度來(lái)避免或減少諸如飛邊

6、、燒焦、困氣等缺陷。填充末段減速可以防止型腔過(guò)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(wèn)題引起的困氣，也可以通過(guò)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(guò)慢或熔體凝固造成的局部流動(dòng)受阻等原因產(chǎn)生的。在剛剛通過(guò)入水口或局部流動(dòng)阻礙時(shí)加快射膠速度可以解決這個(gè)問(wèn)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(guò)入水口時(shí)的過(guò)度剪切造成的。光滑的制件取決于注塑速

7、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(dòng)不穩(wěn)定引起的。扭曲的流動(dòng)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(dòng)不穩(wěn)定的程度。當(dāng)熔體通過(guò)入水口時(shí)高速注射會(huì)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(huì)穿過(guò)型腔，到達(dá)流動(dòng)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(guò)入水口。找出這個(gè)速度轉(zhuǎn)換點(diǎn)是問(wèn)題的本質(zhì)。如果太早，填充時(shí)間會(huì)過(guò)度增加，如果太遲，過(guò)大的流

8、動(dòng)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(shì)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(dòng)缺陷的重要因素?？s水可以通過(guò)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(jìn)速度過(guò)慢極大地縮短了流動(dòng)長(zhǎng)度，必須通過(guò)高射速來(lái)補(bǔ)償。高速流動(dòng)會(huì)減少熱量損失，并且由于高剪切熱產(chǎn)生磨擦熱，會(huì)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(huì)出現(xiàn)縮水。與壓力的要求。在圖二

9、中螺桿計(jì)量行程是根據(jù)制品用料量與緩沖量來(lái)設(shè)定的。注射螺桿從位置“97”到“20”是充填制品的薄壁部分，在此階段設(shè)定高速值為10，其目的是高速充?？煞乐谷垠w散熱時(shí)間長(zhǎng)而流動(dòng)終止；當(dāng)螺桿從位置“20”→“15”→“2”時(shí)，又設(shè)定相應(yīng)的低速5，其目的是減少熔體流速及其沖擊模具的動(dòng)能。當(dāng)螺桿在“97”、“20”、“5”的位置時(shí)，設(shè)定較高的一次注射壓力以克服充模阻力，從“5”到“2”時(shí)又設(shè)定了較低的二次注射壓力，以便減小動(dòng)能沖擊?，F(xiàn)代注塑機(jī)還具有

10、多級(jí)預(yù)塑和多級(jí)保壓功能。注塑基礎(chǔ)知識(shí)________________________________________注塑成型是一門(mén)工程技術(shù)，它所涉及的內(nèi)容是將塑料轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏貌⒛鼙３衷行阅艿闹破?。注射成型的重要工藝條件是影響塑化流動(dòng)和冷卻的溫度，壓力和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間。一、溫度控制1、料筒溫度：注射模塑過(guò)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(dòng)，而后一種溫度主要是影響塑料的流動(dòng)和冷卻。每一種

11、塑料都具有不同的流動(dòng)溫度，同一種塑料，由于來(lái)源或牌號(hào)不同，其流動(dòng)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(jī)內(nèi)的塑化過(guò)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(guò)低，否則將會(huì)造成熔料的早凝而將噴嘴堵，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(duì)制品的內(nèi)在性能和表觀

12、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(wú)、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(guò)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(jī)時(shí)，螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)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(guò)液壓系統(tǒng)中的溢流閥來(lái)調(diào)整的。在注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的轉(zhuǎn)速都不變，則增加

13、塑化壓力時(shí)即會(huì)提高熔體的溫度，但會(huì)減小塑化的速度。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?jī)?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(guò)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(jī)的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對(duì)塑料所施的壓力（由油路壓力換算來(lái)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(dòng)

14、阻力，給予熔料充模的速率以及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)。三、成型周期完成一次注射模塑過(guò)程所需的時(shí)間稱成型周期，也稱模塑周期。它實(shí)際包括以下幾部分：成型周期:成型周期直接影響勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。因此在生產(chǎn)過(guò)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(gè)有關(guān)時(shí)間。在整個(gè)成型周期中以注射時(shí)間和冷卻時(shí)間最重要它們對(duì)制品的質(zhì)量均有決定性的影響。注射時(shí)間中的充模時(shí)間直接反比于充模速率生產(chǎn)中充模時(shí)間一般約為35秒。注射時(shí)間中的保壓時(shí)間就是對(duì)型腔內(nèi)塑料的壓力時(shí)

15、間在整個(gè)注射時(shí)間內(nèi)所占的比例較大一般約為20120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(shí)間的多少對(duì)制品尺寸準(zhǔn)確性有影響若在以后則無(wú)影響。保壓時(shí)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(dòng)范圍最小的壓力值為準(zhǔn)。冷卻時(shí)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(shí)間的終點(diǎn)應(yīng)以保證制品脫模時(shí)不引起變動(dòng)為原則冷卻時(shí)間性一般約

16、在30~120秒鐘之間冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)沒(méi)有必要不僅降低生產(chǎn)效率對(duì)復(fù)雜制件還將造成脫模困難強(qiáng)行脫模時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生脫模應(yīng)力。成型周期中的其它時(shí)間則與生產(chǎn)過(guò)程是否連續(xù)化和自動(dòng)化以及連續(xù)化和自動(dòng)化的程度等有關(guān)。一般的注塑機(jī)可以根據(jù)以下的程序作調(diào)校：根據(jù)原料供應(yīng)商的資料所提供的溫度范圍，將料筒溫度調(diào)至該范圍的中間，并調(diào)整模溫。估計(jì)所需的射膠量，將注塑機(jī)調(diào)至估計(jì)的最大射膠量的三分之二。調(diào)校倒索(抽膠)行程。估計(jì)及調(diào)校二級(jí)注塑時(shí)間，將二級(jí)注塑壓力調(diào)至零。初