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注塑成型中的工艺设定

  成型加工前,塑胶必需被充分的干燥。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。因此在成型加工前务必对材料进行预处理,使得材料能保持合适的水分。

  一、模温的设定(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至低适当模温开始设定,然后根据品质状况来适当调高。(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。(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;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。3.提高成型品的强度和耐热性。4.减少内应力残留、分子配向及变形。5.减少充填时的流动阴抗,降低压力损失。6.使成形品外观较具光泽及良好。7.增加成型品发生毛边的机会。8.增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会。9.减少结合线明显的程度10.增加冷却时间。

  计量及可塑化

  (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)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。

  2.螺杆转速(screw speed) (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:1)塑料的热分解。2)玻纤(加纤塑料)减短。3)螺杆或加热筒磨损加快。

  (2)转速的设定,可以其圆周速(circumferen-tial screw speed)的大小来衡量: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。

  (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.背压(BACK PRESSURE)(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:

  1)熔胶更均匀的熔解。2)色剂及填充物更加均匀的分散。3)使气体由落料口退出。4)进料的的计量准确。

  (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。

  4.松退(SUCK BACK,DECOMPRESSION)(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。(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。

  安定成型的数设定(一)事前确认及预备设定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。2.检查开闭模及顶出的动作和距离设定。3.射出压力(P1)设定在至大值的60%。4.保持压力(PH)设定在至大值的30%。5.射出速度(V1)设定在至大值的40%。6.螺杆转速(VS)设定在约60RPM。7.背压(PB)设定在约10kg/cm2。8.松退约设定在3mm。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。10.计量行程比计算值稍短设定。11.射出总时间稍短,冷却时间稍长设定。

  (二)手动运转参数修正1.闭锁模具(确认高压的上升),射出座前进。2.以手动射出直到螺杆全面停止,并注意停止位置。3.螺杆旋退进料。4.待冷却后开模取出成型品。5.重复⑴~⑷的步骤,螺杆末了停止在螺杆直径的10%~20%的位置,而且成型品无短射、毛边及白化,或开裂等现象。

  (三)半自动运转参数的修正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。2.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]。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。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。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:(1)成型品被顶出、夹出、修整、包装不会白化、凸裂或变形。(2)模温能平衡稳定。肉厚4mm以上制品冷却时间的简易算法:1)理论冷却时间=S(1+2S)…….模温60度以下。2)理论冷却时间=1.3S(1+2S)…….模具60度以上[S表示成型品的至大肉厚]。

  6.塑化参数的修正(1)确认背压是否需要调整;(2)调整螺杆转速,使计量时间稍短于冷却时间;(3)确认计量时间是否稳定,可尝试调整加热圈温度的梯度。(4)确认喷嘴是否有滴料、主流道是否发生猪尾巴或粘模,成品有无气痕等现象,适当调整喷嘴部温度或松退距离。

  7.段保压与多段射速的活用(1)一般而言,在不影响外观的情况下,注射应以高速为原则,但在通过浇口间及保压切换前应以较低速进行;(2)保压应采用逐步下降,以避免成型品内应力残留太高,使成型品容易变形。

 
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