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文檔簡介

注塑工藝參數(shù)的確定注塑工藝參數(shù)的確定注塑成型注塑成型工藝注塑成型工藝參數(shù)注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核注射充模過程分析注射成型制品的內(nèi)應(yīng)力工藝參數(shù)對制品質(zhì)量的影響注射制品力學(xué)性能的各向異性注射制品的熔接強(qiáng)度注射制品的收縮模塑工藝規(guī)程的編制注塑工藝參數(shù)的確定注射成型工藝注射過程成型后處理成型前準(zhǔn)備原料的檢驗(yàn)、染色和干燥模具清理嵌件預(yù)熱料筒清理退火調(diào)濕注塑工藝參數(shù)的確定1.成型前準(zhǔn)備原料檢驗(yàn)原料染色原料干燥質(zhì)量體積流動性水分及揮發(fā)物含量收縮率烘箱干燥紅外線干燥熱板干燥高頻干燥嵌件預(yù)熱模具清理料筒清理注塑工藝參數(shù)的確定2.注射過程原料檢驗(yàn)預(yù)處理合模注射裝入料斗保壓脫模裝入嵌件清理料筒清理模具涂脫模劑嵌件清理、預(yù)熱預(yù)塑化塑件后處理冷卻注塑工藝參數(shù)的確定3.注射成型后處理

放在一定溫度的紅外線或循環(huán)熱風(fēng)烘箱、液體介質(zhì)中(礦物油,石蠟)一段時間,再緩慢冷卻。

將剛從模具中脫出的塑件放在熱水中(100~120℃),隔絕空氣,進(jìn)行防氧化處理,達(dá)到吸濕平衡。調(diào)濕后緩冷至室溫。退火:調(diào)濕:

退火的溫度:高于使用溫度10~20℃,低于相變溫度10~20℃。注塑工藝參數(shù)的確定——又稱注射成型(InjectionMolding),主要用于熱塑性塑料的成型,也可用于熱固性塑料的成型。注射模塑原理注射模塑顆粒、粉狀塑料注射機(jī)料筒加熱熔融充模冷卻固化塑件注塑工藝參數(shù)的確定注射成型設(shè)備合模單元注射單元1.注射機(jī)的主要作用頂件開模與合模動作注射結(jié)束,進(jìn)行保壓與補(bǔ)縮在一定壓力和速度下將塑料注入型腔加熱熔融塑料,達(dá)粘流態(tài)注塑工藝參數(shù)的確定2.注射機(jī)的分類——指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動狀態(tài)并具有良好的可塑性的過程。按外形可分為:臥式、立式和角式注射機(jī)。塑化

注射機(jī)按塑化方式分為:柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)。注塑工藝參數(shù)的確定注射成型設(shè)備3.柱塞式注射機(jī)注塑工藝參數(shù)的確定

很大一部分壓力用在壓實(shí)固體塑料和克服塑料與料筒摩擦。

最大注射量取決于料筒的塑化能力(與塑料受熱面積有關(guān))與柱塞直徑與行程。

塑料靠料筒壁和分流梭傳熱,柱塞推動塑料無混合作用,易產(chǎn)生塑化不均的現(xiàn)象。二、注射成型設(shè)備3.柱塞式注射機(jī)①塑化不均:②最大注射量受限:③注射壓力損失大:柱塞式注射機(jī)存在的缺點(diǎn):⑤易產(chǎn)生層流現(xiàn)象且料筒難于清洗

從柱塞開始接觸塑料到壓實(shí)塑料,注射速度逐漸增加。④注射速度不均:注塑工藝參數(shù)的確定二、注射成型設(shè)備4.螺桿式注射機(jī)注塑工藝參數(shù)的確定二、注射成型過程4.螺桿式注射機(jī)合模注射保壓冷卻開模頂件合模注射螺桿預(yù)熱螺桿式注射機(jī)模塑工作循環(huán)螺桿式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn):借助螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,材料內(nèi)部也發(fā)熱,均勻塑化,塑化能力大。注塑工藝參數(shù)的確定二、注射成型設(shè)備4.螺桿式注射機(jī)螺桿式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn):加熱缸內(nèi)的材料滯留處少,熱穩(wěn)定性差的材料也很少因滯留而分解。由于加熱缸的壓力損失小,用較低的射出壓力也能成型。成型周期短、效率高,生產(chǎn)過程可實(shí)現(xiàn)自動化可成型形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高及帶各種嵌件的塑件。注塑工藝參數(shù)的確定注射成型工藝參數(shù)溫度壓力時間(成型周期)注塑工藝參數(shù)的確定成型工藝參數(shù)(溫度)機(jī)筒溫度設(shè)定在熔融溫度與分解溫度之間,即在Tf(Tm)~Td之間,保證塑料熔體正常流動,不發(fā)生變質(zhì)分解;通常是從加料口到射嘴逐漸增加,為防止架橋,料抱螺桿等現(xiàn)象,下料口一般要通水冷卻。一般加料第一段溫度設(shè)定在原料熔化溫度左右,然后逐步加高.

當(dāng)Tf(Tm)~Td范圍窄時,料筒溫度取偏低值。噴嘴溫度

略低于料筒最高溫度:防止熔料在噴嘴處產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象;但溫度也不能太低,否則易堵塞噴嘴。

請注意:模溫的溫度一般都會比料筒溫度低,噴嘴與其接觸時可能會因?yàn)閭鳠釋?dǎo)致溫度下降而造成噴嘴堵塞或冷料等問題。注塑工藝參數(shù)的確定成型工藝參數(shù)(溫度)模具溫度模溫要在塑料的玻璃化溫度以下來設(shè)定(對彈性體除外)。模溫太高會延長生產(chǎn)周期,造成飛邊,收縮等問題,太低也易產(chǎn)生欠注,表面不光等現(xiàn)象。溫度過高——成型周期長,脫模后翹曲變形,影響尺寸精度;溫度太低——產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力,開裂,表面質(zhì)量下降。注塑工藝參數(shù)的確定成型工藝參數(shù)(溫度)

原料干燥溫度原料干燥溫度通常可根據(jù)原料的吸水程度和加工溫度來設(shè)定。液壓油溫度液壓油的溫度以控制在25-50℃之間為佳,過高或過低都易引起系統(tǒng)壓力的不穩(wěn)定。注塑工藝參數(shù)的確定成型工藝參數(shù)(溫度)溫度設(shè)定要點(diǎn):在溫度設(shè)定時,可參考原料供應(yīng)商的推薦數(shù)據(jù)。不要將料筒的溫度設(shè)定在加工物料的熔融溫度以下,分解溫度以上。這樣不僅會不能成型出良好的產(chǎn)品,更易引發(fā)事故。在熔融溫度以下很容易把螺桿扭斷,而在分解溫度以上,則可能會造成物料分解放出有毒氣體,分解嚴(yán)重可能造成由于原料被碳化堵寒射嘴,損壞設(shè)備,甚至由于分解出來的氣體無法及時排出而在料筒內(nèi)積壓引發(fā)爆炸。此外,塑料的分解與溫度和受熱時間都有關(guān),如果你設(shè)定的溫度在分解溫度以下,但由于長時間的加熱原料也同樣會分解。相反,如果溫度設(shè)定高出發(fā)物料的分解溫度,但只有幾秒或短時間的停留也可能不會分解,因此料筒溫度的設(shè)定要考慮到原料的料筒中的停留時間。溫度的設(shè)定原則就是能低不高,靈活運(yùn)用。注塑工藝參數(shù)的確定成型工藝參數(shù)(壓力)注射壓力螺桿頭部對塑料熔體施加的壓力,這是使塑料充模時流動的壓力,可以用在射嘴或液壓線上的傳感器來測量。它沒有固定的數(shù)值,而模具填充越困難,所要的注塑壓力也要增大。一般的塑料注射時都需要60Mpa以上的壓力,一些流動性差的塑料要在120Mpa以上,而超精密的注塑成型一般都會在150Mpa以上。注射壓力與塑料品種、注射機(jī)類型、模具澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸、塑件壁厚流程大小等因素有關(guān)。保壓壓力保壓壓力在注射壓力的10~80%左右,保壓是為了對模內(nèi)的產(chǎn)品進(jìn)行補(bǔ)料,以防止收縮等缺陷,壓力太小起不到補(bǔ)料的作用,太大易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,并使制品脫模困難。保壓可采用多段設(shè)定,開始高,后面低。這樣即可達(dá)到補(bǔ)縮效果又可減少內(nèi)應(yīng)力。注塑工藝參數(shù)的確定成型工藝參數(shù)(壓力)儲料壓力儲料壓力用于提供油馬達(dá)的動力,便于鏍桿旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整,由液壓系統(tǒng)壓力閥調(diào)整大小。在塑化時,螺桿旋轉(zhuǎn)速度高低將影響塑膠塑化程度。一般也是多級控制。注塑工藝參數(shù)的確定成型工藝參數(shù)(壓力)塑化壓力

又稱背壓(螺桿頭部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力),由液壓系統(tǒng)溢流閥調(diào)整大小。在塑化時,螺桿不斷旋轉(zhuǎn)將塑膠送到螺桿頭部,這些被推進(jìn)到螺桿前端的塑膠就會對螺桿產(chǎn)生壓力,這就是背壓。在注射成型時,它可以由調(diào)整射出油壓缸的退油壓力來調(diào)節(jié),背壓的增加可以取得以下的效果:原料塑化更均勻,利于塑膠內(nèi)氣體排出,計(jì)量更精確;使熔料溫度增加,加速分解,容易造成流涎現(xiàn)象,塑化時間變長等。背壓的大小是依塑料的粘度及其熱穩(wěn)定性來決定,一般為表壓0.2-0.6Mpa左右。注塑工藝參數(shù)的確定成型工藝參數(shù)(壓力)

鎖模壓力為了對抗注射壓力,必須使用鎖模壓力。不要自動地選擇可供使用的最大數(shù)值,而要考慮投影面積,計(jì)算一個適合的數(shù)值。注塑件的投影面積,是從鎖模力的應(yīng)用方向看到的最大面積,對大多數(shù)注塑情況來說充模壓力約為30-40Mpa。然而這只是個低數(shù)值,對于一些精密注射來說這個數(shù)值會在100Mpa以上,因而要考慮到產(chǎn)品的形狀結(jié)構(gòu),質(zhì)量要求,所用原料來確定。除了高的鎖模壓力外,還要對模具進(jìn)行保護(hù),低壓鎖模的壓力最好是能調(diào)到模具中間沒有任何東西時才能合攏,放一張紙都能夠?qū)⒛>邚楅_。注塑工藝參數(shù)的確定成型工藝參數(shù)(壓力)

脫模系統(tǒng)壓力為了制品的順利脫模,脫模系統(tǒng)(頂針,抽芯,螺紋,氣輔脫模等)的壓力就必須滿足動作的需要。但過高的壓力容易損壞設(shè)備和產(chǎn)品,所以壓力以能安全脫模為準(zhǔn)。射臺壓力射臺的壓力只要能保證成型時穩(wěn)定,不漏膠就可,盡量用較小的壓力。注塑工藝參數(shù)的確定成型工藝參數(shù)(速度)

注射速度對于熱穩(wěn)定性好,薄壁,流長比大的產(chǎn)品宜用快速注射,而對易分解,厚壁產(chǎn)品則宜用慢速注射。對形狀復(fù)雜產(chǎn)品則宜用多級速度,一般是在有彎角的地方采用慢速。儲料速度提供螺桿旋轉(zhuǎn)的動力。合模速度合模通常是用慢-快-慢,在剛開始和將到合模位置時采用慢速,尤其是合模高壓時,采用低速,以減少對模具或設(shè)備的沖擊。開模速度開模通常是用慢-快-慢,在剛開始和將到開模位置時采用慢速,以減少對模具或設(shè)備的沖擊。值得注意的是一些抽芯,退螺紋機(jī)構(gòu)的位置或多板模設(shè)定時要小心碰撞。注塑工藝參數(shù)的確定成型工藝參數(shù)(速度)

脫模系統(tǒng)速度脫模系統(tǒng)(頂針,抽芯,螺紋,氣輔脫模等)的速度設(shè)定只要不損壞產(chǎn)品,不影響生產(chǎn)效率就行,但對于抽芯速度建議采用慢速以免撞針。倒抽速度為了防止熔料流涎,設(shè)置倒抽動作,由液壓油提供動力,倒抽太慢可能會產(chǎn)生流涎,太快易產(chǎn)生氣泡。流動性好的塑料用快速,流動性差的用慢速或不用。射臺速度前進(jìn)和后退時不要對模具,機(jī)臺形成嚴(yán)重的撞擊或沖擊。螺桿轉(zhuǎn)速螺桿轉(zhuǎn)速的動力由儲料壓力和儲料速度提供,螺桿轉(zhuǎn)速的快慢直接決定了擠出量的大?。ㄅc熔體泵閉環(huán)控制的則由熔體泵轉(zhuǎn)速決定),但高轉(zhuǎn)速下物料的塑化質(zhì)量就難以保證。并且在高速轉(zhuǎn)動的螺桿剪切作用下,物料容易分解。注塑工藝參數(shù)的確定成型工藝參數(shù)(時間)注射時間注射時間以當(dāng)塑膠充滿模腔90%-95%左右時來設(shè)定。保壓時間保壓時間應(yīng)以澆口被凝固的時間來確定。方法是:不要更改其它的參數(shù),將保壓時間由長不斷的減少,如每次減1秒,到產(chǎn)品的重量開始下降時為最少的保壓時間。冷卻時間冷卻時間以產(chǎn)品能順利脫模并無質(zhì)量問題為最小。脫模時間這里的脫模時間主要是指抽芯和脫螺紋的時間,一定要保證有足夠的時間來完成脫模動作。延遲時間比如用到機(jī)械手或自動檢測時產(chǎn)品脫模后設(shè)備停頓時間。注塑工藝參數(shù)的確定成型工藝參數(shù)(位置)熔膠位置熔膠位置要能滿足產(chǎn)品需要并有一定的料墊為好。保壓位置在注射產(chǎn)品體積到90%左右可為轉(zhuǎn)保壓位置。開模位置以產(chǎn)品能順利脫模即可。倒抽位置以無流涎來設(shè)定。調(diào)模位置模具能順利合模并起到高壓鎖模作用。注塑工藝參數(shù)的確定

多級注射的特點(diǎn)縮短成型周期減少運(yùn)轉(zhuǎn)加速時間有利薄壁制品成型降低合模加緊力減少制品質(zhì)量誤差減少制品飛邊、缺料減少流動紋注塑工藝參數(shù)的確定——完成一次注射模塑過程所需的時間。成型時間注射成型工藝條件成型周期或總周期成型周期充模時間注射時間閉模冷卻時間其它時間保壓時間注塑工藝參數(shù)的確定注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核注射機(jī)技術(shù)參數(shù):注塑裝置參數(shù)、合模部件參數(shù)、整機(jī)性能參數(shù)注射機(jī)類型螺桿式柱塞式注塑工藝參數(shù)的確定一、最大注射量校核注射機(jī)每次實(shí)際的注射量應(yīng)在最大注射量的80%以內(nèi)注射量以容積表示:V≤0.8V機(jī)

V塑料≥K壓V

其中:V——塑件的總體積(塑件+澆注系統(tǒng))V機(jī)——注射機(jī)的最大注射量(cm3)V塑料——成型塑件所需塑料的體積

K壓——壓縮比注塑工藝參數(shù)的確定一、最大注射量校核注射量以重量表示:G≤0.8G機(jī)

G=p′V

其中:G——塑件的總重量(塑件+澆注系統(tǒng))G機(jī)——注射機(jī)的最大注射量(g)p′——料筒溫度和壓力下塑料的密度(g/cm3)注塑工藝參數(shù)的確定二、注射壓力的校核校驗(yàn)注射機(jī)的額定注射壓力能否滿足塑件成型時所需的壓力P公≥P注其中:P注——塑料成型時所需的注射壓力

P公——注射機(jī)公稱注射壓力P注受澆注系統(tǒng)、型腔內(nèi)阻力、模具溫度等因素影響P注太大:毛邊大、脫模困難、塑件表面質(zhì)量差、內(nèi)應(yīng)力大P注太?。翰荒茼樌錆M型腔、無法成型注塑工藝參數(shù)的確定其中:

F鎖——注射機(jī)的額定鎖模力(N)A分——塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積(mm2)q——型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力(MPa)三、鎖模力的校核鎖模力指的是鎖模裝置對模具施加的最大加緊力F鎖≥q·A分注塑工藝參數(shù)的確定四、裝模部分有關(guān)尺寸的校核噴嘴尺寸定位孔尺寸拉桿間距模具閉合厚度安裝螺孔尺寸注塑工藝參數(shù)的確定四、裝模部分有關(guān)尺寸的校核1.噴嘴尺寸澆口套球面R和噴嘴前端球面半徑R0噴嘴孔徑d0和澆口套小端孔徑d正確關(guān)系為:

d=d0+(0.5~1)mmR=R0+(1~2)mm注塑工藝參數(shù)的確定四、裝模部分有關(guān)尺寸的校核2.定位孔尺寸h:小型模具取8~10)mm

大型模具取(10~15)mm注塑工藝參數(shù)的確定四、裝模部分有關(guān)尺寸的校核3.拉桿間距

模具的外形尺寸應(yīng)小于注射機(jī)的拉桿間距,以保證模具能安裝到注射機(jī)工作臺面上。注塑工藝參數(shù)的確定四、裝模部分有關(guān)尺寸的校核4.模具閉合厚度Hmax≥Hm≥Hmin注塑工藝參數(shù)的確定四、裝模部分有關(guān)尺寸的校核5.安裝螺孔尺寸模具重量較輕用壓板固定模具重量較重的用螺釘固定注塑工藝參數(shù)的確定五、開模行程的校核注射機(jī)最大開模行程(S)與模具厚度(Hm)無關(guān)注塑工藝參數(shù)的確定五、開模行程的校核單分型面模具:S>=H1+H2+(5~10)mm雙分型面模具:S>=H1+H2+a+(5~10)mm注塑工藝參數(shù)的確定五、開模行程的校核注射機(jī)最大開模行程(S)與模具厚度(Hm)有關(guān)注塑工藝參數(shù)的確定五、開模行程的校核單分型面模具:S0>=Hm+[H1+H2+(5~10)]雙分型面模具:S0>=Hm+[H1+H2+a+(5~10)]注塑工藝參數(shù)的確定五、開模行程的校核側(cè)面分型抽芯機(jī)構(gòu)的最大開模程(S)當(dāng)H4>H1+H2時:S=H4+(5~10)mm當(dāng)H4<H1+H2時:S=H1+H2+(5~10)mm注塑工藝參數(shù)的確定六、頂出裝置的校核中心頂桿機(jī)械頂出兩側(cè)雙頂桿機(jī)械頂出中心頂桿液壓頂出與兩側(cè)雙頂桿機(jī)械頂出中心頂桿液壓頂出與其它輔助油缸聯(lián)合作用頂出裝置分類:注塑工藝參數(shù)的確定注射充模過程分析注塑工藝參數(shù)的確定一、注射成型過程分析由此可見,聚合物的注射成型主要包括:塑化熔融、注射充模和冷卻定型三個基本過程,這些過程與制品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、原料、工藝性能等因素有密切關(guān)系。機(jī)筒中的聚合物:機(jī)筒加熱和螺桿剪切的雙重作用固態(tài)→熔融狀態(tài)冷卻定型制品充模螺桿以高壓、高速推動注塑工藝參數(shù)的確定1.1.注射充模過程及熔體流動分析注射充模過程----塑化良好的聚合物熔體,在柱塞或螺桿的壓力作用下,由料筒經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入并充滿模腔這一階段稱為注射充模過程。這是一個非連續(xù)非等溫的體系,要從理論上進(jìn)行定量分析更為不易,人們更多的是通過實(shí)驗(yàn)測定來揭示這一過程的影響因素及其內(nèi)在的規(guī)律性。根據(jù)聚合物熔體注射的流動歷程,對物料在料筒、噴嘴的流動,物料充模流動作一簡要的分析。

注塑工藝參數(shù)的確定塑料熔體進(jìn)入模腔內(nèi)的流動情況可分為充模、保壓、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻四個階段。①、充模階段t0到t2

②、保壓階段t2到t3

③、倒流階段t3到t4

④、凍結(jié)后的冷卻階段t4到t5

注射過程柱塞位置、塑料溫度、柱塞與噴嘴壓力以及模腔內(nèi)壓力的關(guān)系注塑工藝參數(shù)的確定熔體在模腔中的充模流動分析熔體→主澆道→分澆道→澆口→模腔這一歷程雖然很短,但熱熔體在不同形狀與尺寸的流道內(nèi)流動時,其流速、溫度與壓力都產(chǎn)生很復(fù)雜的變化。這里對熔體充模時流動的一般特性和影響充模的各種因素作簡要的說明。注塑工藝參數(shù)的確定熔體在模具澆注系統(tǒng)內(nèi)的流動正如流過噴嘴一樣,熔體流過主澆道、分澆道和澆口時也有溫度變化和壓力損失,澆注系統(tǒng)的加熱狀態(tài)、熔體的流變性能、澆注系統(tǒng)形狀和尺寸.影響因素注塑工藝參數(shù)的確定熔體流過冷澆道時,澆道溫度遠(yuǎn)低于熔體溫度,緊貼壁的熔體被迅速冷凝而形成不動殼層。因而使熔體能通過的截面積減小,流動阻力增大,使熔體的壓力損失增加,降低了充模的模腔壓力。熔體流過熱澆道時,溫度保持在熔點(diǎn)以上,其溫度變化和壓力損失的影響因素與經(jīng)過噴嘴的情況相似。注塑工藝參數(shù)的確定影響冷凝殼層厚度的因素:熔體的冷凝速度、聚合物的熱物理性能、熔體溫度、熔體流動速度、模具溫度等。易結(jié)晶的聚合物當(dāng)溫度低于熔點(diǎn)時會很快凝固,如尼龍6,降低熔體溫度和模具溫度都會使殼層加厚。注塑工藝參數(shù)的確定澆口大小壓力損失、剪切速率過大的剪切速率會使熔體出現(xiàn)不穩(wěn)定流動現(xiàn)象澆口越小→壓力損失增大→剪切速率提高→熔體溫度迅速上升→焦燒和降解現(xiàn)象,當(dāng)澆口尺寸已定時,提高熔體溫度是防止不穩(wěn)定流動的有效措施,在熔體溫度不允許有變化時,可適當(dāng)降低注射壓力以降低注射速度,從而避免不穩(wěn)定流動發(fā)生。注塑工藝參數(shù)的確定對大多數(shù)塑料熔體來說,增大澆口截面積提高熔體充模時的體積流率有一極限值,當(dāng)澆口截面積超過此值之后,反而會使體積流率下降。在大多數(shù)情況下,截面積小的澆口更有利于熔體的快速充模。注塑工藝參數(shù)的確定

如果增大澆口截面積會導(dǎo)致流體通過時的剪切速率減小,致使流體表觀粘度增大。

2、大多數(shù)情況下,減小澆口的截面積,剪切速率因流速的提高而增大,同時高剪切速率下產(chǎn)生的摩擦熱會使熔體溫度明顯提高,這二者都使通過澆口的熔體粘度下降,而粘度下降又將會導(dǎo)致熔體的體積流率增大。1、塑料熔體大多具有假塑性流體的流變特性,其表觀粘度與剪切速率之間存在ηa=Kγn-1(n<1)的關(guān)系。注塑工藝參數(shù)的確定熔體在模腔內(nèi)的流動熔體的充模過程----是從聚合物進(jìn)入模腔開始到模腔被充滿時為止。熔體充模的流動應(yīng)為層流流動,

充模時熔體前緣變化的各階段,l-開始階段2-過渡階段3-主階段起始階段,熔體流前緣呈圓弧形;過渡階段,前緣從圓弧形逐漸過渡到直線形;主階段,熔體主流,前緣呈直線移動,直至充滿模腔。注塑工藝參數(shù)的確定沿圓周方向的充模流動

如果對于澆口位于制品中心且軸線垂直于圓片制品的模腔進(jìn)行充模時,熔體料流則以澆口為中心,用差不多相同的速度向周圍方向鋪展流動充模。

充填圓片狀模腔時熔體前緣前后相繼出現(xiàn)的位置

注塑工藝參數(shù)的確定熔體遇到障礙物時的充模流動:流動方向一般分為兩股,繞過障礙物再匯合在一起,在匯合處常有熔接縫形成,熔體流過不同斷面形狀障礙物時,速度變化與流動情況不同。較好的斷面形狀是圓柱形,繞過圓柱形障礙的熔體質(zhì)點(diǎn)其運(yùn)動速度是逐漸升高和下降的,而且升降幅度最小。形成一個無熔體存在的封閉三角區(qū)。。塑料熔體圍繞不同形狀的障礙物流動時速度V的變化a)矩形b)圓柱形c)菱形注塑工藝參數(shù)的確定熔體在模腔內(nèi)的流動類型

注塑工藝參數(shù)的確定流速過小:延長充模時間,降溫引起熔體粘度提高,流動性下降充模不全,出現(xiàn)分層和結(jié)合不好的熔接痕??焖俪淠#和牧髁鲃右讓⒖諝鈳氤尚臀飪?nèi)模內(nèi)空氣難于排出制品存在較大的內(nèi)應(yīng)力。慢速充模:層流流動可避免以上的缺陷注塑工藝參數(shù)的確定熔體流動的運(yùn)動機(jī)理

熔體在模腔內(nèi)的運(yùn)動,主要是料流中心高速運(yùn)動的熔體不斷追上并突破前緣膜,進(jìn)而轉(zhuǎn)向模壁,被迅速冷卻。這種進(jìn)程交替進(jìn)行著,充模時的這種流動方式容易使制品表面出現(xiàn)波紋。注塑工藝參數(shù)的確定注射制品表面有時出現(xiàn)小波紋的原因:根據(jù)熔體流動的運(yùn)動機(jī)理,只有當(dāng)熔體的冷卻速率很高,而注射壓力、注射速度和模具溫度偏低時,才容易在制品表面上留下這種波紋。只要適當(dāng)調(diào)節(jié)注射成型工藝,使這種波紋在冷卻定型之前被隨后到來的熔體所傳遞的壓力“熨平”,就不會在制品表面出現(xiàn)了。較高的注射壓力、注射速度、模具溫度,有利于獲得光潔平整表面的制品。注塑工藝參數(shù)的確定保壓過程及分析熔體充滿模腔時,模內(nèi)壓力還較低,圖中tβ點(diǎn)的壓力值,為達(dá)到制品質(zhì)量要求,柱塞或螺桿將繼續(xù)前進(jìn),再注入一些熔體。使已充滿的模腔壓力迅速上升,達(dá)到了最大值,圖中的t2~t3。在這期間柱塞或螺桿將慢慢地對模腔內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)料,使由于體積收縮而出現(xiàn)的空間能得以繼續(xù)充滿,熔體的這種流動稱保壓流動。這一過程就是保壓過程。它持續(xù)到澆口凝封為止。注塑工藝參數(shù)的確定當(dāng)注射成型薄壁或澆口很小的制品時,由于澆口或模腔澆道很快凝封則保壓過程不很明顯。對于成型厚壁且澆口較大制品時,必須有保壓過程進(jìn)行補(bǔ)料,才能獲得形狀完整而密實(shí)的制品。保壓的作用:熔體緊密貼合模腔壁,精確取得模腔型樣,完成不同時間、不同流向熔體的相互融合,使成型腔內(nèi)熔物密度增加,補(bǔ)充因冷卻而引起的體積收縮。注塑工藝參數(shù)的確定影響保壓效果的因素:澆口處的壓力

——決定模腔所能達(dá)到的最大壓力。充模結(jié)束時熔體的流動性

——決定壓力向遠(yuǎn)離澆口處傳遞的難易。可見:P注射↑、噴嘴及澆道處阻力↓,有利于P澆口↑;T熔體↑T模具↑V注射↑δ模腔↑有利于改善模腔內(nèi)的壓力傳遞。注塑工藝參數(shù)的確定一是模腔充滿后,料筒前端仍有一定量的熔體,二是從料筒到模腔的通道允許熔體通過(即澆道系統(tǒng)尚未凝封)。影響保壓補(bǔ)料效果的主要因素是模腔內(nèi)壓力(稱保壓壓力或二次注射壓力)和保壓時間。

實(shí)現(xiàn)保壓補(bǔ)料的必要條件是:注塑工藝參數(shù)的確定保壓時間對保壓補(bǔ)料效果、凝封壓力和冷卻定型有較明顯的影響。用柱塞式注射機(jī)和較大澆口模具成型PS匣形制品,加工溫度為254℃,注射壓力112MPa,在其它條件不變下,改變保壓時間所得制品的質(zhì)量、收縮率、凝封壓力和模腔壓力為零時的時間數(shù)據(jù)如下表所示。注塑工藝參數(shù)的確定如果在保壓期內(nèi)補(bǔ)料過量,那么當(dāng)澆口凝封時,模腔中的殘余壓力就比較大,以致使脫模困難。此外,制品中的取向程度也隨保壓時間延長而提高。保壓時間對模腔壓力的影響注射溫度254℃;注射壓力112.5MPa;保壓時間D1~D5分別為1-5s、2-7s、3-9s、4-13s、5-17s注塑工藝參數(shù)的確定從圖看到,保壓終止點(diǎn)為D1~D5,在這些點(diǎn)之后,模腔壓力迅速下降至1’~5’點(diǎn),澆口基本凝封,倒流停止,隨后的壓力降低是由于聚合物冷卻收縮而引起的1’~5’點(diǎn)所對應(yīng)的壓力稱為封口壓力,從圖看出,封口壓力隨保壓時間的變化趨勢呈現(xiàn)為一條曲線。保壓時間對模腔壓力的影響注射溫度254℃;注射壓力112.5MPa;保壓時間D1~D5分別為1-5s、2-7s、3-9s、4-13s、5-17s注塑工藝參數(shù)的確定倒流與冷卻定型過程及分析熔體的倒流

保壓階段結(jié)束后,螺桿或柱塞要后退,這時模腔中熔體就要倒流。原因:在澆口冷凝之前,就解除模腔的外壓。過程:外壓解除——模內(nèi)壓高于外壓——倒流——內(nèi)壓下降——流速下降——澆口熔體冷卻———凝封。注塑工藝參數(shù)的確定澆口凍結(jié)后的冷卻曲線2和曲線3的區(qū)別在于前者的保壓時間為C2D2,后者延長到C2D3。D點(diǎn)時保壓期結(jié)束,柱塞或螺桿后退,隨之出現(xiàn)倒流引起模內(nèi)壓力沿DE下降,E為凝封點(diǎn)。凝封點(diǎn)之后模腔內(nèi)的物料量不再改變,即比容為定值,故溫度和壓力沿EF呈直線下降。曲線1是在模腔壓力較低的情況下壓實(shí)而且澆口凝封發(fā)生在柱塞或螺桿后退之前,即外壓解除后無熔體倒流。注塑工藝參數(shù)的確定由此不難看出,制品的密度在很大程度上由凝封時模腔內(nèi)的溫度和壓力決定的。制品的密度或質(zhì)量一般隨凝封時壓力的增大而增加。保壓時間短,則聚合物的凝封溫度高,凝封的模腔壓力就低,所得制品的密度也就小。注塑工藝參數(shù)的確定凝封壓力和溫度對制品的性能有很大的影響,通??梢杂酶淖儽簳r間來調(diào)節(jié)這兩個參數(shù),以此來改善制品的性能。綜上所述,注塑工藝參數(shù)的確定注射成型制品的內(nèi)應(yīng)力注塑工藝參數(shù)的確定在注射過程中,由于應(yīng)力與溫度梯度的存在,使制品在冷卻時或冷卻后,各個局部仍存在不同的應(yīng)力狀態(tài),使制品內(nèi)部材料分別受到伸縮或剪切作用。在成型后制品內(nèi)部分子間仍然存在的應(yīng)力就是內(nèi)應(yīng)力。注射制品存在內(nèi)應(yīng)力是較普遍的,它影響制品的力學(xué)、使用性能,會使制品發(fā)生翹曲和在外界環(huán)境應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)作用下開裂。注射成型制品的內(nèi)應(yīng)力注塑工藝參數(shù)的確定內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生一是由于溫度梯度產(chǎn)生的體積溫差應(yīng)力。二是由于分子解取向受到阻滯而產(chǎn)生的取向應(yīng)力。三是結(jié)晶聚合物產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。四是由金屬嵌件和脫模頂出時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力??梢姡捎诓煌脑?,形成了各種可能的內(nèi)應(yīng)力,其中溫度應(yīng)力和取向應(yīng)力是最重要的兩種,它對制品的物理力學(xué)性能的影響最大。在注射成型過程中,制品內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生可能來自以下幾個方面:注塑工藝參數(shù)的確定影響內(nèi)應(yīng)力的因素溫度應(yīng)力產(chǎn)生于充模時熔體與模壁的巨大溫差,材料冷凝收縮先后不同,當(dāng)內(nèi)層熔料不斷冷卻時,不能自由收縮,就產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力,而殼層處則相應(yīng)產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。在澆口尚未凝封的保壓期間進(jìn)行補(bǔ)料,可使已凝固的表層受到拉伸,即在其中產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。若拉伸應(yīng)力能與由溫度差產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力抵消,則與冷卻、冷凝有關(guān)的溫度應(yīng)力有可能消失。(a)溫度應(yīng)力的影響因素注塑工藝參數(shù)的確定如果模腔內(nèi)壓力較低,或者保壓時間較短,上述拉伸應(yīng)力不足以抵消壓縮應(yīng)力,那么溫度應(yīng)力就會保留在制品內(nèi)。由此可見,注射過程中,增大模內(nèi)壓力、延長保壓時間是有助緩解成型制品的溫度應(yīng)力的。注塑工藝參數(shù)的確定(b)取向應(yīng)力的影響因素①熔體溫度:熔體溫度高、粘度低,剪切應(yīng)力降低、取向度減小。同時,由于熔體溫度高會使應(yīng)力松弛加快,解取向作用加強(qiáng)。取向應(yīng)力產(chǎn)生于分子解取向受到阻礙.由分子鏈取向形成的.影響取向應(yīng)力的因素有:注塑工藝參數(shù)的確定③制品厚度:取向應(yīng)力隨注射制品厚度增加而降低,因?yàn)楹癖谥破防鋮s緩慢,可以有比較長的解取向時間;④模具溫度:模具溫度提高有利于取向應(yīng)力減少,由于塑料件內(nèi)的大分子鏈取向構(gòu)象主要集中在制品外層和澆口附近,因此,薄壁長流程制品外層和澆口附近將產(chǎn)生較大的取向應(yīng)力。②保壓時間:延長保壓時間可使取向應(yīng)力不斷增大,注塑工藝參數(shù)的確定用熱處理方法降低與消除內(nèi)應(yīng)力對于分子鏈剛性較大、Tg較高的聚合物,對于壁厚不均勻性較大、或帶有金屬嵌件的制品,對使用溫度范圍較寬和尺寸精度要求較高的制品等在加工過程中很容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力又難以消除在注射成型后都必須而且可能通過熱處理方法消除或減小內(nèi)應(yīng)力通過熱處理可以使高聚物分子由不平衡構(gòu)象向平衡構(gòu)象轉(zhuǎn)變,使強(qiáng)迫凍結(jié)處于不穩(wěn)定的高彈形變獲得能量而進(jìn)行熱松弛,從而降低或基本上消除內(nèi)應(yīng)力。注塑工藝參數(shù)的確定注塑工藝參數(shù)的確定工藝參數(shù)對制品質(zhì)量的影響注塑工藝參數(shù)的確定檢驗(yàn)一個合格、優(yōu)質(zhì)的注射制品應(yīng)該包括制品的內(nèi)部性能和外觀質(zhì)量兩個方面。內(nèi)部性能-----制品的力學(xué)性能拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、模量及制品的熔合強(qiáng)度外觀質(zhì)量------制品的尺寸精度和表面光潔度聚合物的種類、制品形狀和機(jī)械設(shè)備、模具與注塑工藝條件當(dāng)聚合物與制品已選定,工藝條件與模腔結(jié)構(gòu)就是主要的影響因素。注塑工藝參數(shù)的確定注射制品力學(xué)性能的影響因素注射制品的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度制品的分子結(jié)構(gòu)成型中形成的內(nèi)應(yīng)力大小與分布各種工藝因素結(jié)晶、晶型結(jié)構(gòu)、取向程度溫度、壓力、時間注塑工藝參數(shù)的確定(a)注射溫度①注射溫度對拉伸強(qiáng)度的影響從圖可看到,非結(jié)晶性塑料的拉伸強(qiáng)度隨注射溫度的提高均趨于降低,因?yàn)闊崴苄运芰系娜∠蚨入S著注射溫度的提高而減小注塑工藝參數(shù)的確定②注射溫度對沖擊強(qiáng)度的影響注射溫度對非結(jié)晶性聚合物的沖擊強(qiáng)度有很大影響,如PS隨注射溫度提高,沖擊強(qiáng)度有很大下降。見下表。注射溫度提高,低分子量PS的沖擊強(qiáng)度變化要比高分子量PS更為明顯。注塑工藝參數(shù)的確定

熔體溫度對模擬試樣的沖擊強(qiáng)度的影響模腔壓力=37MPa模具溫度=60℃注射速度=70mm/s測試溫度=20℃

澆口尺寸=2×1.2mm2對于結(jié)晶性聚合物,以PP為例,結(jié)果如圖。發(fā)現(xiàn)隨熔體溫度提高,沖擊強(qiáng)度均下降。圖中曲線X是板面上(無筋處)材料的測試,曲線Y是在筋部的材料,二者的沖擊強(qiáng)度有很大的差別。因?yàn)樵诎迳嫌休^大的軸向取向,而且沒有熔合縫,所以沖擊強(qiáng)度大,而在筋部取向小,有熔合縫存在,所以該處沖擊強(qiáng)度低。注塑工藝參數(shù)的確定(b)模具溫度注射非結(jié)晶性聚合物時,模具溫度對制品的力學(xué)性能影響比較小。以PS為例,根據(jù)試驗(yàn)。模溫從17℃升至75℃時,HIPS的極限拉伸強(qiáng)度變化極小,其沖擊強(qiáng)度的變化也不太大;對于結(jié)晶性聚合物而言,模溫變化對其力學(xué)性能則有較大的影響。隨著模具溫度的升高,拉伸強(qiáng)度和彈性模量增大,斷裂伸長率有所下降。注塑工藝參數(shù)的確定圖表示了聚甲醛隨模溫的提高,拉伸強(qiáng)度和彈性模量增大,斷裂伸長率則下降。圖聚甲醛的彈性模量、斷裂時的相對伸長率和極限拉伸強(qiáng)度與模溫的關(guān)系注塑工藝參數(shù)的確定表3-14中數(shù)據(jù)顯示出隨模溫提高,聚酰胺的極限拉伸強(qiáng)度和硬度增大,彈性模量提高,斷裂伸長率下降。對于聚烯烴,以HDPE為例見表3-15,隨著模溫升高,HDPE拉伸屈服強(qiáng)度有所上升。注塑工藝參數(shù)的確定(c)注射壓力和保壓時間注射壓力對熱塑性塑料的力學(xué)性能的影響比較小。從圖中可看出,溫度相同,隨注射壓力↑,制品的拉伸強(qiáng)度↑,但變化并不太大。注塑工藝參數(shù)的確定注射壓力對制品的作用主要發(fā)生在保壓階段,熔料的補(bǔ)縮使制品密實(shí)。除考慮保壓壓力大小外,還要看保壓壓力作用的時間長短,因?yàn)楫?dāng)澆口凝封后,壓力的傳遞即行停止。因此,如果澆口截面積很小,那么保壓壓力對制品的拉伸強(qiáng)度就幾乎沒有影響;若澆口大,保壓壓力和保壓時間就會對制品的拉伸強(qiáng)度有影響。注塑工藝參數(shù)的確定結(jié)論:如彈性模量、屈服強(qiáng)度和硬度等依賴于制品的結(jié)晶度

如注射溫度低,模溫低、模內(nèi)壓力高、保壓時間延長、澆口尺寸大、制品應(yīng)盡可能薄。對于非結(jié)晶性塑料制品,為了獲得沿模內(nèi)流動方向較好的力學(xué)性能,必須在注射時造成使取向程度增大的條件,對于結(jié)晶性塑料,除了與上面相似的結(jié)果外,結(jié)晶性塑料的一些力學(xué)性能注塑工藝參數(shù)的確定注射制品力學(xué)性能的各向異性注塑工藝參數(shù)的確定注射制品力學(xué)性能的各向異性圖示為測定取向方向和垂直方向強(qiáng)度用的啞鈴形注射試樣澆口位置圖.流動方向表示沿熔體充模流動方向,垂直方向指的是垂直于充模流動方向。注塑工藝參數(shù)的確定澆口位置不同的本體法PS啞鈴形試樣的極限拉伸強(qiáng)度與注射溫度的關(guān)系,

1-啞鈴軸線方向

2-垂直于啞鈴軸線方向?qū)τ谕瑯拥膯♀徯巫⑸湓嚇?,由于澆口位置不同,塑料熔體充模流動情況便會有所變化,這種變化會使取向產(chǎn)生差異,從而也產(chǎn)生不同的力學(xué)性能。注塑工藝參數(shù)的確定②取向方向上的拉伸強(qiáng)度隨注射溫度提高而降低,垂直方向的拉伸強(qiáng)度則無變化。原因是垂直于取向方向的強(qiáng)度主要只取決于分子間的作用力,與取向程度關(guān)系不大.對大多數(shù)非晶態(tài)熱塑性塑料,隨著注射溫度的提高,其各向異性的力學(xué)性能均會有所降低。由圖可見:①在取向方向上的拉伸強(qiáng)度(曲線1)大于垂直方向上(曲線2)的拉伸強(qiáng)度;注塑工藝參數(shù)的確定表3-17列舉了HDPE在不同的注射溫度條件下其拉伸屈服強(qiáng)度、極限拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的測試數(shù)據(jù)?!?90℃和50N的條件下測試結(jié)晶性熱塑性注射制品的力學(xué)性能也顯示出各向異性。注塑工藝參數(shù)的確定由表看出,HDPE的拉伸屈服點(diǎn)、極限拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率在流動方向與垂直方向上都具有不同數(shù)值,表現(xiàn)出各方向不同的力學(xué)性能;對于拉伸屈服點(diǎn)與極限拉伸強(qiáng)度,流動方向數(shù)值大于垂直方向數(shù)值;在聚合物流動方向的拉伸屈服點(diǎn)是隨注射溫度↑而↓,垂直于流動方向的拉伸屈服點(diǎn)則很少依賴于注射溫度;注塑工藝參數(shù)的確定在流動方向上HDPE斷裂時的相對伸長率會隨注射溫度的提高而迅速增大,但在垂直方向上所測定的同一指標(biāo)幾乎是恒定的,并且與PE熔融指數(shù)的關(guān)系要比與注射溫度的關(guān)系更密切。注塑工藝參數(shù)的確定注射制品的熔接強(qiáng)度注塑工藝參數(shù)的確定注射制品的熔接強(qiáng)度(a)熔接縫的形成當(dāng)注射制品有孔、嵌件的結(jié)構(gòu)或厚度不均或采用多于一個澆口的情況下,就形成熔接縫。常見的熔接縫有兩種:一種是在充模開始時形成的熔接縫,另一種是在充模終止時形成的熔接縫,如圖所示。注塑工藝參數(shù)的確定制品熔接縫處的力學(xué)性能較其余部位的力學(xué)性能低,其原因可能有如下方面:一是由于熔體料流經(jīng)過一段路程流動后,溫度有所下降,兩股料流前緣匯合時不能很好互相融合,二是對結(jié)晶性聚合物,在熔接縫的界面上不能形成完全的結(jié)晶;三是在熔體流動前緣匯合處,由于排氣不良.可能夾雜氣體和雜質(zhì).使熔合面積減少,導(dǎo)致熔合強(qiáng)度下降.注塑工藝參數(shù)的確定(b)影響熔接縫強(qiáng)度的因素聚合物的類型、熔合縫的形式、注射工藝條件、制品的厚度等。實(shí)驗(yàn)表明:影響熔接縫強(qiáng)度的因素很多①、從聚合物的類型來說:在相同工藝條件下,熔接縫的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度:結(jié)晶性聚合物<半結(jié)晶型或無結(jié)晶型聚合物,非結(jié)晶性聚合物,熔接縫處<取向方向拉伸強(qiáng)度,但是對于沖擊強(qiáng)度,有熔接縫>無熔接縫的。注塑工藝參數(shù)的確定對用HIPS注射試樣的結(jié)果見圖,這是因?yàn)樵谌劢涌p處分子取向受到破壞,沒有發(fā)生取向效應(yīng),使其沖擊強(qiáng)度反而提高。

圖3—63注射溫度不同的抗沖PS試樣的沖擊強(qiáng)度與試樣厚度的關(guān)系1、6-220℃2、5-240℃3、4-260℃1、2、3-有熔接縫的試樣4、5、6-無熔接縫的試樣7-壓制試樣注塑工藝參數(shù)的確定②從熔接縫的形式比較。圖表示兩種不同澆口配置,形成不同的熔接縫,其極限拉伸強(qiáng)度的比較。充模終止形成的熔接縫的拉伸強(qiáng)度隨注射溫度的提高而增大,充模初期形成的熔接縫,其拉伸強(qiáng)度隨注射溫度的變化而變化不大。

本體法PS的極限拉伸強(qiáng)度與注射溫度的關(guān)系1-兩個澆口沿軸線方向配置在啞鈴形試樣兩端2-兩個澆口沿垂直于啞鈴形試樣軸的方向并排配置注塑工藝參數(shù)的確定③熔接縫的強(qiáng)度與注射工藝條件有關(guān):熔體溫度與模具溫度。較高的熔體溫度或模具溫度使熔接縫的拉伸屈服強(qiáng)度提高,如下圖所示。熔接縫拉伸強(qiáng)度與熔體溫度的關(guān)系

熔接縫拉伸屈服強(qiáng)度與模溫的關(guān)系熔體溫度=200℃注射速度=中速閉模時間=20sL-退火試樣2-低流動速率3-高流動速率注塑工藝參數(shù)的確定

LDPE試樣的熔接縫的拉伸強(qiáng)度與注射壓力的關(guān)系1-注射溫度=104℃2-注射溫度=232℃3-與澆口距離=38mm

4-與澆口距離=75mm5-與澆口距離=125mm注射壓力

提高注射壓力有助于克服流道阻力,把壓力傳遞到熔體流動前緣,使熔接縫在高壓下熔合,增加了熔接縫的接合強(qiáng)度。如圖,隨注射壓力增加,熔接縫的拉伸強(qiáng)度提高,另外離澆口近的熔接縫拉伸強(qiáng)度高,遠(yuǎn)的則拉伸強(qiáng)度低。注塑工藝參數(shù)的確定注射溫度不同的HIPS試樣沖擊強(qiáng)度與試樣厚度的關(guān)系

1、6—220℃2、5—240℃3、4—260℃1、2、3一有熔接縫的試樣4、5、6一無熔接縫的試樣7一壓制試樣其它工藝因素如充模速度提高,可使熔體前緣溫度較高,熔體熔合得好而提高熔接縫處的拉伸強(qiáng)度。又如制品成型后進(jìn)行退火處理,其熔接縫處的拉伸強(qiáng)度也會提高。制品尺寸因素。如制品厚度等。如圖所示為熔接縫的抗沖擊強(qiáng)度隨試樣厚度的增加而提高。同時,有熔接縫的試樣的沖擊強(qiáng)度高于無熔接縫的試樣的沖擊強(qiáng)度。注塑工藝參數(shù)的確定注射制品的收縮注塑工藝參數(shù)的確定注射制品的收縮-----是指制品尺寸對注射模腔尺寸的絕對減少量或相對減少量。收縮的大小及在各個注射周期之間收縮量的穩(wěn)定性是決定制品尺寸精度的主要因素。注射成型制品在成型過程中的收縮,按發(fā)生收縮的條件和特征的不同可分成三個階段.注塑工藝參數(shù)的確定發(fā)生在澆口凝封以前的保壓階段-----制品的收縮很大程度上取決于熔體所能進(jìn)行的補(bǔ)償程度。這種熔體的補(bǔ)償能力主要取決于保壓壓力的大小和維持保壓壓力向模腔內(nèi)傳遞的時間,這一過程要一直持續(xù)到澆口凝封為止,保壓壓力越大,時間越長,則制品的收縮率就越低。第一階段:注塑工藝參數(shù)的確定是在澆口處的聚合物凝固之后開始,并延續(xù)到開模和制品脫模為止。在這種條件下,非晶態(tài)聚合物的收縮是按體積膨脹系數(shù)進(jìn)行收縮的,收縮的大小取決于模溫所決定的冷卻速度。模溫低,冷卻速度快,分子被“凍結(jié)取向”,來不及松弛,制品有較小的收縮;第二階段:注塑工藝參數(shù)的確定對結(jié)晶性高聚物來說,收縮主要是由其結(jié)晶所致,收縮的大小主要決定于模溫,模溫越高,冷卻速度慢,分子有充分的松弛時間,結(jié)晶趨于更完善,所以收縮率高,反之,模溫低時會降低收縮率。由此,從收縮率角度看,模腔溫度對非結(jié)晶性和結(jié)晶性聚合物的影響是一致的。注塑工藝參數(shù)的確定當(dāng)制品不受到約束時,則只發(fā)生自由收縮,這時制品體積的縮小取決于制品脫模時的溫度與環(huán)境介質(zhì)溫度之差,也取決于熱膨脹系數(shù)。自由收縮量可由下式計(jì)算:

式中ΔLα——自由收縮量α——聚合物熱膨脹系數(shù)

T2——脫模時制品溫度T3——工作環(huán)境(介質(zhì))溫度

L1——制品脫模30min后沿收縮方向長度第三階段:是從制品脫模開始到使用階段的收縮。注塑工藝參數(shù)的確定從下面一些實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果了解影響收縮率的工藝因素:

模腔壓力與收縮率的關(guān)系①模腔壓力對制品收縮率的影響。結(jié)晶性塑料(POM、HDPE、PP),非結(jié)晶性塑料(PS、PMMA),隨著模腔壓力的增大,制品收縮率下降。

注塑工藝參數(shù)的確定聚甲醛的收縮率與保壓時間的關(guān)系試樣厚度=3mm模溫=100℃注射壓力=100MPa②收縮率隨保壓時間延長而減小,直至某一定值,此后即恒定不變。同時,制品的重量逐漸增加到最大值,對應(yīng)于收縮率的最小值。注塑工藝參數(shù)的確定③料筒溫度對制品收縮率的影響熱塑性塑料(結(jié)晶性和非結(jié)晶性)都隨料筒溫度上升,收縮率下降。

料筒溫度和收縮率的關(guān)系

注塑工藝參數(shù)的確定

模具溫度與收縮率的關(guān)系④模具溫度升高,制品收縮率增大注塑工藝參數(shù)的確定模塑工藝規(guī)程的編制⑴塑件的分析⑵塑件的成型方法及工藝流程的確定⑶塑料模具類型和結(jié)構(gòu)形式的確定⑷成型工藝條件的確定⑸設(shè)備和工具的選擇⑹工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)項(xiàng)目及方法的確定⑺技術(shù)安全措施的制定⑻工藝文件的制定技術(shù)管理方面包括:工藝規(guī)程的內(nèi)容:技術(shù)管理和經(jīng)濟(jì)管理模塑工藝規(guī)程是塑件生產(chǎn)的綱領(lǐng)性文件、它指導(dǎo)著塑件的生產(chǎn)準(zhǔn)備及生產(chǎn)全過程。注塑工藝參數(shù)的確定模塑工藝規(guī)程的編制⑴生產(chǎn)規(guī)模的確定⑵生產(chǎn)方式的確定⑶工藝路線的確定⑷成本的核算經(jīng)濟(jì)管理方面包括:注塑工藝參數(shù)的確定一、產(chǎn)品設(shè)計(jì)時的質(zhì)量控制1.產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、尺寸及公差和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必須符合模塑工藝性要求,正確的塑件結(jié)構(gòu)、合理的公差和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)能使塑件成型容易、質(zhì)量高、成本低。2.在滿足塑件使用要求的前提下盡量不要對塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量提出過高要求。3.產(chǎn)品設(shè)計(jì)要考慮盡量簡化模具結(jié)構(gòu),降低模具制造難度。注塑工藝參數(shù)的確定二、材料選定時的質(zhì)量控制1.材料的使用性能要達(dá)到制品性能的要求2.材料的工藝性能要滿足成型工藝的要求3.原材料純度要高4.原材料的物料形態(tài)要滿足成型需要保證產(chǎn)品質(zhì)量注塑工藝參數(shù)的確定1.生產(chǎn)工序順序的確定(預(yù)處理、成型、制品后處理、加工、機(jī)加、修飾和裝配)三、成型工藝編制時的質(zhì)量控制2.工藝條件的選定及控制對產(chǎn)品質(zhì)量的影響①閉模鎖模時間

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