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注射成型的工艺设定

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发表于 2011-1-2 15:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
成型加工前,塑胶必须被充分的干燥。含有水分的材料进入模腔后,会使制件的表面出现银绦状的瑕斑,甚至会在高温时发生加水分解的现象,致使材质劣化。因此在成型加工前一定要对材料进行预处理,使得材料能保持合适的水分。
0 R' N. T  m7 @2 Z一、模温的设定
& k1 o- Q- N" V( ?(一)模温影响成型周期及成形品质,在实际操作当中由使用材质的最低适当模温开始设定,然后根据品质状况来适当调高。
+ O: s! ^3 {0 }(二) 正确的说法,模温是指在成形被进行时的模腔表面的温度,在模具设计及成形工程的条件设定上,重要的是不仅维持适当的温度,还要能让其均匀的分布。 . P6 U& \. ~. S, Q0 U- X

  W/ G2 ?. j( A5 [  j$ w! G" X2 h(三)不均匀的模温分布,会导致不均匀的收缩和内应力,因而使成型口易发生变形和翘曲。 (四)提高模温可获得以下效果;
7 X9 ?% p: u2 b  |) C1.加成形品结晶度及较均匀的结构。 2.使成型收缩较充分,后收缩减小。
6 e) e0 l0 J; \3.提高成型品的强度和耐热性。 ) H2 y9 y! U+ U' ^$ }' ^
4.减少内应力残留、分子配向及变形。 $ e2 Z+ e1 S, ~% I# w4 ^
5.减少充填时的流动阴抗,降低压力损失。 , v2 H& V* }- f5 l  D- ^
6.使成形品外观较具光泽及良好。 # A$ l, m3 y, I4 Q+ O8 Z
7.增加成型品发生毛边的机会。
) o: M5 w" N% ?8.增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会。 ; P- ?4 L8 u9 s1 R/ ?6 R" `
9.减少结合线明显的程度
# x' s, [1 A  w: O, B& Y4 W6 ^10.增加冷却时间。 # A& E; F& Q4 f7 y; s( m

+ @1 V2 H; L4 L3 U, Q  Y计量及可塑化
% u& D% `. h1 G( f: }. Y0 U
' L% D& W- C  A9 D2 p8 ^* A(一) 在成型加工法,射出量的控制(计量)以及塑料的均匀熔融(可塑化)是由射出机的可塑化机构(Plasticating unit来担任的。 1. 加热筒温度(Barrel Temperature) $ j5 v  K; P8 W. X! i, w( `
虽然塑料的熔融,大约有60~85%是因为螺杆的旋转所产生的热能,但是塑料的熔融状态仍然大受加热筒温度的影响,尤以靠近喷嘴前区的温度--前区的温度过高时易发生滴料及取出制件时牵丝的现象。
- ?$ }, R  B9 w2. 螺杆转速(screw speed)
3 \6 r7 s7 }4 i& e) m5 M
8 y. g3 l' q- r/ y( \7 O4 {(1) 塑料的熔融,大体是因螺杆的旋转所产生的热量,因此螺杆转速太快,则有下列影响: 7 ]3 h$ L& ]3 `, S7 s
* E) d' d( Z, g3 M* V3 |8 m- k
1)塑料的热分解。
) p2 Q4 X7 |0 Q0 a2)玻纤(加纤塑料)减短。
; G7 d& j" O5 c7 @3 R1 v) ^3 {3)螺杆或加热筒磨损加快。 8 r$ m% b" o3 L- t$ Q6 J) R9 F1 i
(2)转速的设定,可以其圆周速(circumferen-tial screw speed)的大小来衡量:
  l$ o0 k2 r: f% [: N( K# A+ X$ w7 H  w2 B* o
圆周速=n(转速)*d(直径)*π(圆周率) 通常,低粘度热安定性良好的塑料,其螺杆杆旋转的圆周速约可设定到 1m/s上下,但热安定性差的塑料,则应低到0.1左右。
0 U" Q; b. ~( q! V0 Y- _(3)在实际应用当中,我们可以尽量调低螺杆转速,使旋转进料在开模前完成即可。
3 x6 k; @' q* e8 R' J2 \1 {  J8 i3. 背压(BACK PRESSURE) 0 w8 u8 B7 u; d. Q+ @; K; R
(1) 当螺杆旋转进料时,推进到螺杆前端的熔胶所蓄积的压力称为背压,在射出成型时,可以由调整射出油压缸的退油压力来调节,背压可以有以下的效果:
) ~5 A5 Y3 _6 ~/ G1 C$ q% H1)熔胶更均匀的熔解。
# R& A7 T% i: b% q) V) T; S2 r; V  h2)色剂及填充物更加均匀的分散。
- p' ?- N4 r; V& D3 d$ p  X, W. N; l3)使气体由落料口退出。
+ [4 k# r( N! f" i/ S; i4)进料的的计量准确。
0 u  W* t% d, g# n; @(2)背压的高低,是依塑料的粘度及其热安定性来决定,太高的背压使进料时间延,也因旋转剪切力的提高,容易使塑料产生过热。一般以5~15kg/cm2为宜。
" G' v- L* o+ O( B- s8 J7 [8 j; s4.松退(SUCK BACK,DECOMPRESSION) ! d4 h3 N, `9 w3 Q
# Z* Q( k) U! L3 }
(1)杆旋转进料结束后,使螺杆适当抽退,可以螺杆前端熔胶压力降低,此称为松退,其效果可防止喷嘴部的滴料。
  E6 @0 {: Y' C(2)不足,容易使主流道(SPRUE)粘模;而太多的松退,则能吸进空气,使成型品发生气痕。
! Z; _$ ]- B  p) t2 J& E4 u/ ?: i安定成型的数设定
5 o: T- Y! _# p$ G% k; k5 N0 S* ?+ Q- @
(一)事前确认及预备设定
7 o- [% ?* `  o  Y% R; a* X1.确认材料干燥、模温及加热筒温度是否被正确设定并达到可加工状态。
4 a, n; _- K0 O9 D2.检查开闭模及顶出的动作和距离设定。
0 D' E8 l, `$ q8 {3.射出压力(P1)设定在最大值的60%。
- a2 q: `9 q; y3 P6 X8 w6 n% D4. 保持压力(PH)设定在最大值的30%。 3 P+ j$ x8 H$ D
5. 射出速度(V1)设定在最大值的40%。 2 z0 G4 V' C9 z
6. 螺杆转速(VS)设定在约60RPM。
! N9 a0 T! f1 t6 d# v7. 背压(PB)设定在约10kg/cm2。4 O5 q& _" M7 L1 U; w; l' g& z
8. 松退约设定在3mm) d1 k, e, h' {+ F
9. 保压切换的位置设定在螺杆直径的30%。例如φ100mm的螺杆,则设定30mm。 7 E% J0 J# [0 M0 i
10.计量行程比计算值稍短设定。
0 U  O/ n6 S+ J11.射出总时间稍短,冷却时间稍长设定。
9 ]2 r/ M% q+ J6 i(二)手动运转参数修正 * v' E2 p! N- E+ O8 u8 i- {" d4 U
1. 闭锁模具(确认高压的上升),射出座前进。
. e1 K, w/ |4 f+ v3 C2. 以手动射出直到螺杆完全停止,并注意停止位置。
0 \/ Z* k9 J! V' {; y) b3. 螺杆旋退进料。 7 L' E: b% W- d) P/ P
4. 待冷却后开模取出成型品。1 f& {( n! ]) S( N# M# x
5.重复⑴~⑷的步骤,螺杆最终停止在螺杆直径的10%~20%的位置,而且成型品无短射、毛边及白化,或开裂等县象。 & B3 j; H' U, D/ l

4 y! H, c' {3 C3 Z7 C* H' p# z(三)半自动运转参数的修正 & ^9 N+ r: `2 X0 ]4 {8 V4 E% _: Y

0 l+ i" G$ c( q& q0 j; w7 e1. 计量行程的修正[计量终点] 将射出压力提高到99%,并把保压暂调为0,将计量终点S0向前调到发生短射,再向后调至发生毛边,以其中间点为选择位置。
1 S; M6 J# `* Q& Q2. 出速度的修正把PH回复到原水准,将射出速度上下调整,找出发生短射及毛边的个别速度,以其中间点为适宜速度[本阶段亦可进入以多段速度对应外观问题的参数设定]。
4 b; G0 @) t: d  w% e2 x* L3.保持压力的修正上下调整保持压力,找出发生表面凹陷及毛边的个别压力,以其中间点为选择保压。 1 K# c9 c/ C7 ?6 u
4. 保压时间[或射出时间]的修正逐步延长保持时间,直至成型品重量明显稳定为明适选择。 ( T# ]1 z4 v" Q/ ~  L
5. 冷却时间的修正逐步调降冷却时间,并确认下列情况可以满足:
( D7 d% x+ a2 ](1)成型品被顶出、夹出、修整、包装不会白化、凸裂或变形。 $ @4 q7 k5 m8 g" e2 f- X& r" a
(2)模温能平衡稳定。肉厚4mm以上制品冷却时间的简易算法:
4 \( K4 E, i: h; y: e5 S* J6 C3 B     1) 理论冷却时间=S(1+2S)…….模温60度以下。
, Y- y# A& @7 W* n2 a$ f, H     2)理论冷却时间=1.3S(1+2S)…….模具60度以上[S表示成型品的最大肉厚]。
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