关于螺杆的塑化有效长度,这里作进一步说明,由于螺杆在储料阶段是一边旋转一边后退,
2 y) V8 R$ M% R9 y) [4 ]5 g我们可以想像得到螺杆从 端 部 至进料口处的长度在储料刚开始和完毕时都不是一样,. X0 K% ?. n9 U2 p; x. w2 v1 l
储料刚开始时的螺杆长度最长,在储料完毕时最短,这意味着在不同时间跌进螺杆螺坑的塑料,
# J; A- Q8 K/ w. X% p& L: p) d它们制城要流经螺杆的长度都不相同,所吸收的剪切能量亦不一样。这现象引起了熔料温度(即黏度)( J: r% T2 P6 _5 b3 w+ I8 l% H
的不均匀,所以获得的成品品质亦不稳定了。0 j" F6 T2 L9 T0 B4 h3 @: M
$ k5 m2 _( X6 U: Z& p0 i" L在不同的螺杆后退位置使用不同的和递增的背压数值可以大大地降低了上述现象所引起的作用,; z( A+ T1 U4 I G* Q$ d
使生产过程稳定下来。例如在储料行程最后的10-15%把背压增高和螺杆旋转速度降低,
. _+ v0 t' n- w; I/ }# Y c可以成功地控制螺杆的越距离在0.2mm(0.008in)内,当然螺杆的转速和背压的最佳配搭,
3 [7 x* r; V/ P$ H' Y需要经过一番的试验辰才可以获得。好象以下例子的螺杆参数设定;$ R( G2 J* r1 K% }3 s0 X
& P! t5 `7 Y! G' b6 p. E
1.螺杆开始时以最佳的表面速度转动,熔料背压的数值是50-7bar(752-1,015psi)相对某塑料的
3 B) v1 ~/ L+ d- b最佳螺杆表面速度可从表6.2查知。4 e* k% }5 g$ w+ J- c. m2 ?) }7 o; N
! |5 z$ u/ ^/ h) h& k1 R# h2.在螺杆储料行程完成25%和60%时,熔料背压分别提升至100bar(2,450psi)和20bar(1,740psi);/ K& A1 f: }4 D: E0 u+ \$ I
螺杆的转速不变,以减少不同螺杆有效长度所引起的变化。& J7 c( s/ }0 ?, L* i: ?/ I D4 ]- R
- a' `( S- a7 W( \) g
3.在螺杆储料行程完成时85%时,熔料背压再提升至150bar(2,175psi);螺杆转速减半以便降低螺杆
. L4 ?+ c, i2 N% S越位程度。3 _" S8 F- l0 \& G S# s( }
/ E" A, k) |' Z% @9 T4.螺杆停止转动时,把螺杆后退5mm(0.197in)(倒索或卸压)(请参看图6.4)
( o1 B; \0 U+ c0 Q/ c z: l$ A" `1 m# s4 _
当施工的塑料是尼龙11/12时,熔料背压的数值经常是140bar(145psi),并且在整个储料阶段都不变,$ _2 J/ q5 O$ U# p
事实上很多注塑手册都推荐这样的背压数值以便获得上述尼龙塑料的稳定生产。0 Z& u* U9 j0 g+ w* }0 T6 p
s) o5 I* O" `! m
6.5.4 推荐的背压数值' G0 d) J$ F- O& X
以下是一些热塑性塑料的推荐熔料背压数值,可供一般6 |, c0 e( U3 Z
参考用途;
+ F, m+ S1 j1 F. u1 u. h塑料 推荐的熔料背压压力 备注
7 C$ q( S6 b% `GPPS,ABS,HIPS 100-200bar 背压不足引起注件的
0 y' {# T: i o# e$ |1 qBDS,ASA (1450-2,900psi) 浇焦现象(成因是熔料内含有空气或其他气体)- ^# p5 W4 m7 B5 \& c
PA6,PA66,PBT 10-19bar 需要精确地设定背压以; W0 `# M: ~" \& o0 p6 M1 R( O
PA11/PA12,PETP (145-1,305psi) 得正确的熔料均匀度: ^+ W- |0 I$ R) U6 N9 L
PE-LD,PE-HD,PP 100-300bar 正确背压的设定可减少
* R4 D* D8 w" {* N! aEVA,PP-EPDM (1450-4,350psi) 成品重量的变化) u1 t/ X3 v3 {) z9 [3 o" `
PMMA,SAN,MBS 120-400bar 背压过低时,熔料和成品
0 Y" d. a' t0 U) h, Y' @2 VCAB (1740-5,800psi) 可能有气泡0 I4 K! r% f9 n$ j1 V
PVC,RTPU,CP, 100-300bar 需要小心设定背压数值,
' `+ ?; B! ?1 _9 mCPVC (1450-4,350psi) 这些塑料对热量很敏感.& u/ t4 r8 K$ c) |, Y6 |, O7 D6 L. K. Q
若在储料阶段时能够适当地利用不同的螺杆旋转速度和背压数值组合可以获得最稳定生产状态。
# K" W9 n6 Z4 r. E! m
3 D) O# O7 v2 [4 {* a6.6 开始模具填充阶段1 z& E3 \. p# N5 J$ ^
为了在保压转换前得到最佳模腔填充状态,我们需要正确设定注射速度曲线上各点的数值和控制注射份量。- Z/ B O) {3 @9 V8 S
% N+ X! r, @3 n
当螺杆向前推进塑料的实际注射容量被以下各点影响着:* N; f$ v- ~6 x. i- I
1.注射前螺杆停留的位置。! H* U& ]9 G4 l7 _% G
2.螺杆储料后的越位距离。4 l8 X* F+ H. T/ P/ |
3.所使用的背压数值。7 T6 o# @3 A B2 C- o
4.螺杆旋转速度。6 G2 l3 a& o4 b9 D% S2 J2 t
5.所使用的螺杆行程。, z& b8 p7 h- V) x. @8 i$ K9 F
6.止流阀的操作情况。& O+ u7 f b. x* g6 r( e5 \
3 Y6 J- y5 w6 ?1 W, }
6.6.1止流阀装置7 C9 Y9 a b& i/ }
在螺杆前端的止流阀亦称为回流阀,它的作用是在注射阶段前防止螺杆前端的熔料向后回流。
2 V! T5 \8 J2 N# r$ T M: H7 V6 p6 i. u/ {
止流阀的关闭动作十分重要,必须是准确的和稳定的,8 E* X/ R8 c2 ?, f4 a+ j: F
同样重要是止流阀所需要的封闭时间,若这时间起着变化,
5 S: g% J7 i) j* u* K2 h则经止流阀向后回流的熔料量也是不稳定,引致每周期射胶9 J/ h6 w# v* z5 E, ^0 o, N! }
量的不同。螺丝垫塑料的长度变化可以证明这一点。为了达到止流阀恒定的封闭,; ~0 s1 ^) @6 P0 N6 a8 J9 Y
止流阀丝套必须在螺杆复位后停留在相同的位置,所以螺杆的倒索速度和行程,每周期须调校得宜,
0 b+ Y% M( p% ]. ^' v0 t最佳的倒索行程应较止流阀实际关闭所需的行 程 长0.5mm (0.020in),同 时 倒 索 速度亦应是3 W. a; I6 h2 ~$ R. N/ J* n- s" ~
最高速度的20-30%。
0 I0 l7 O- P# `% y' P' {9 a+ f5 r- ], n e& [. g
6.6.2模具填充速度
; F, b4 S2 b M" Z* k O7 U3 ^8 q2 @模具填充速度是熔料被注射进模腔的线性速度,在注塑的填充阶段我偿必须控制熔料进入要腔的
- l, A# ^: m0 B1 a速度以适合产品塑料和模具的特性。例如,注射速度的设定应在产品设计,壁厚设计和塑料特性容许情况/ _4 S, X5 E& A& j% P7 I. k
下尽量快,薄壁注件将需要极快的注射速度以确保成品饱满;而壁壁注件则需要慢的注射速度以防止
! Q% J# Z, ?' A& y3 k空穴和于痕的形成。无论使用什么数值的注射速度它应该是在可能范围内最大的数值,
1 C" @+ x2 A' G P一般注射速度的设定都是依靠注塑人员的经验,并且通常祗有一个设定数值,例如120mm/s(4.724in/s),/ O# R7 S2 i- A
但实际的注射速度在整个生产期间内并不是恒等不变的,其数值被不同的熔料的均匀度和压力油温度8 S9 T/ J4 ?+ O7 Z
所影响。# k, F5 ]' C2 F4 ^3 ^0 c' p6 z( G
* k d0 D( k H b, U7 b
6.6.2.1压力油的温度# Z) p* F& Q( N
引致模具填充变化的其中之一个成因是注塑机的压力油温度,它可以显着地影响注塑机的表现,
: s6 { M2 s( ]& n* |& m所以注塑机的操作油温一般都是被推荐在40-50℃,有些注塑机更设有加温装置,
1 g- Q( P t5 I可以在生产前预先把油温提升至合适的操作温度,若温度还未达到设定值,注塑机是不能被开动的。3 o) W [# {% Y% Z& Q! Y8 X
9 I0 F& i! {! N% M+ w' K: i+ m p0 i6.6.2.2注射压力和速度 N5 o. X5 \$ Y" P
为了确保注塑机的注射速度达到及保持所要求的数值,注射压力数值的设定必须足够,
( \/ b" \# m. n( ^1 y1 L注射压力是重要生产参数之一,它决定着螺杆的前进速度和后来模具填充的情况。
% \" s. f! _ {5 ^- `$ r0 ~6 j" a1 ?' ^" J1 t+ S$ u
假若注射压力太低熔料进入模具时所产生的阻力便相对地很大,使注射速度不能保持在设定的水来,
- E. ?. Z5 \$ O1 r7 t; M结果是射胶时间长了。所以设定注射压力时,某数值应较熔料所产生的阻力高15bar(217psi)。) q% Q @. x! E9 \0 t" ^
熔料所产生的阻力数值可从注塑机的压力表得到,或是从先进注塑机的屏幕的资料库中查知. s6 k! z* L" \6 O+ y( i
(系统设有应力转换器测知熔料阻力),压力表和/或应力转换器装设在注射油压气缸的供油油门附近。+ _; x4 ]6 C3 C+ D! s( j
9 V' f5 e8 H# q: Y, H, n
由于过低的注射压力使注射周期时间产生变化,我们可以应用此原理查察注射压力是否足够。" ~9 s" j+ ]( F4 s
在最佳的注射压力设定情况下,注射周期时间的变化应不超过0.08秒,最好是能够控制在0.04秒内。
- ~9 T0 M3 h$ o- y% O) M
& a! d5 X; D( v9 Q若注射周期时间变化超过0.08秒时,它除了表示压力不足外,还有可能表示熔料的均匀度不佳或是4 _ O' ^$ Z m9 q% f3 g
注塑机注射速度的控制存在了问题。6 z; C' F+ Z7 S8 P7 y, E
4 S/ U. \$ R8 o8 w
6.6.2.3浇口的考虑; \9 `% Z! \$ Q2 s" F
很多情况下注射速度的设定是取决于浇口的大小和位置' k- O+ ]! H+ F8 B. z
尤其是浇口的直径是在0.5-1.5mm(0.020-0.060in)的范围时,5 z$ B( J+ I: |! c) Z9 j, q* s( o
当熔料以高速经过细小的浇口时,熔料内产生了很大的剪切& j1 M, ]; z: |
应力。速度愈高剪切应力愈大。这巨大的剪切应力使熔料的! q# [1 O& a. w, Y; N
温度剧烈上升,可以线起塑料的降解,使成品表面有着难看的于痕。
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倘若把浇口的直径稍为加大,剪切应力便可以大大地降低,注件上的缺点亦被免除了。, ?: [; L. B6 @& u& O
以下的例子可以说明增大浇口直径的效果;0.6mm(0.024in)直径浇口的横切面面积是0.283mm23 M9 }8 ?$ V* |6 z' c: w* o
(0.00045in2),而0.7mm(0.028in)直径浇口的面积是0.385mm2(0.00062in2)。; ?, f6 J2 D4 S- p4 P
倘若我们可以增大浇口的直径从0.6mm(0.024)增大至0.7mm (0.028in) ,
7 z o# Z- t; y, u. ]$ r则面积的增加是0.103mm2(0.00017in2)相等于26%的面积增加。加大浇口横切面面积大大减低了- Z- y7 X5 X$ O
熔料的剪切应力,极有可能使注塑时所产生的有关问题一扫而空。 |