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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。 $ E& \- A) r* v
一、模温的设定
( l0 g! o) \$ U(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。 C c, c8 |, O
(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。
* N5 i* r* M" I) y$ j% L
- |4 d3 l3 u0 |- \. @(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;
6 R6 k' L8 j9 a8 P% M+ |0 g& [5 _1.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。
; E/ }1 x) x M1 k$ E1 K2 @3.提高成型品的强度和耐热性。 % _. s" l' E7 r M# c. Z. y8 Z( M! [4 v
4.减少内应力残留、分子配向及变形。
/ t+ Q1 A% Z2 r/ `0 b6 k5.减少充填时的流动阴抗,降低压力损失。
7 l! Z5 J" B9 Q$ c/ k9 D6.使成形品外观较具光泽及良好。 1 k: \6 g- j$ M7 v; O& l2 ?/ V9 ?2 a
7.增加成型品发生毛边的机会。 / n# a8 @; ?* s6 ]( ?
8.增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会。 1 _+ ~2 X( X' K7 ~
9.减少结合线明显的程度 / t5 |' T1 _% f B& o
10.增加冷却时间。 0 D1 I, X* ]% }6 [% C, o
% c: ~ Q4 x3 Q; r: |
计量及可塑化 : g7 ^4 V( ~6 {" [9 {
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(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) F0 V3 T; j1 C7 V2 V, ~: G ?
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。 ! B4 O% j6 O3 I* s
2. 螺杆转速(screw speed) / k# \; ?6 j; n* L3 e5 {2 {8 J/ j
9 f' M" O+ B( r1 Q
(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:
/ g# \. C7 f2 c% V0 \# @
! W f0 k3 U/ {2 T; a1)塑料的热分解。 S, T! R. d+ ^4 {/ c
2)玻纤(加纤塑料)减短。 + y6 e& s$ s$ }: {# |
3)螺杆或加热筒磨损加快。
- `: O3 k$ o. B1 m# r8 o+ l(2)转速的设定,可以其圆周速(circumferen-tial screw speed)的大小来衡量: 7 j( I9 e1 @9 x0 k5 d
* K! c- m, H7 K& q Y
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。
! H- _/ I9 H9 m4 n. G/ E( l3 _( W(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。
" I9 o) G0 \5 p" g! p% j: g: f0 w3. 背压(BACK PRESSURE)
' X( e* m3 G' s(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:
3 g" L+ B, v8 q% y' M1)熔胶更均匀的熔解。 p" J+ ^) I5 a1 c1 U
2)色剂及填充物更加均匀的分散。
1 C+ e+ }' Y5 B: \1 W3 r7 R3)使气体由落料口退出。 4 ~" [! f5 M, \8 U9 |/ P3 n
4)进料的的计量准确。
' m( |: r/ ^0 k% f3 c7 G(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。
B! z2 l2 m6 B/ v0 f4.松退(SUCK BACK,DECOMPRESSION) ( W/ o7 m& U" K. F2 E
0 g; c9 ~" ?+ B2 p0 B/ a9 E3 I& I6 n
(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。 8 I6 i a8 R: o+ L3 J
(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。
$ w% Z; ~$ Z3 b/ _7 v安定成型的数设定 # ?) h* T+ Z& l: A
$ \; D1 M" x/ k% B, {(一)事前确认及预备设定 r- @( Q( M4 G/ i5 \! c) E
1.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" M w: M8 `8 w& ~2 ~2.检查开闭模及顶出的动作和距离设定。 ' U3 k4 w3 n( v
3.射出压力(P1)设定在最大值的60%。
; P8 m3 A6 I3 s4. 保持压力(PH)设定在最大值的30%。 9 S; r- \9 R6 x- c- L' b
5. 射出速度(V1)设定在最大值的40%。
8 @8 N1 @% \4 m: S3 M6. 螺杆转速(VS)设定在约60RPM。
% q# l0 ~! ?0 ~4 {7. 背压(PB)设定在约10kg/cm2。: f' s+ X8 ?$ |0 i& x B+ K
8. 松退约设定在3mm
9 j, {; N# G4 {6 V% y9. 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。 % Z5 u& b. J3 S
10.计量行程比计算值稍短设定。 & w4 I' v8 {# b+ \2 H
11.射出总时间稍短,冷却时间稍长设定。 / K P- x( H" a6 W% q8 z7 l
(二)手动运转参数修正
( K+ ?9 R& c% Y8 ?# Q1. 闭锁模具(确认高压的上升),射出座前进。
4 \' s6 ?* b" a }) s* k# s: N2. 以手动射出直到螺杆完全停止,并注意停止位置。
Q8 c* f) J6 @$ {5 k" V/ p2 X) t3. 螺杆旋退进料。
* C1 s9 I; k2 {5 X. D' i4. 待冷却后开模取出成型品。0 l2 g# _, P( o0 u: ]
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。
' @' P" _, F% |: ^2 J' V6 U \6 S
' V6 ^; b8 H4 y; A8 N, w3 ~(三)半自动运转参数的修正 7 _3 Z9 ^5 c. u% X4 x- Z2 G2 j
3 Y2 Q/ j9 F3 v! @% B
1. 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。
7 d- n3 z( G" p) ^, K* q" x* o2. 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 k+ b- D+ X6 Q! q4 j; Y3 M! Z
3.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。
" m3 H& N" o8 g. c0 {7 V0 N- _8 S4. 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。
8 O8 b! j" l# a, L5. 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:
3 o+ w% u% D p# S3 }! Z(1)成型品被顶出、夹出、修整、包装不会白化、凸裂或变形。 : I8 L9 J5 f' {4 k" f: W* s0 ?
(2)模温能平衡稳定。肉厚4mm以上制品冷却时间的简易算法: / H e4 S1 S- T( w* e( B! W
1) 理论冷却时间=S(1+2S)…….模温60度以下。 6 ]. u) z O- |) A& \$ U- p6 B
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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