成型條件設定技巧
生產優質注射制品所涉及的因素很多.一般說來,當提出一件新制品的使用性能和其它有關要求后,首先就應在經濟合理和技術可行的原則下,選擇最適合的原材料,生產方式、生產設備及模具結構.在這些條件確定之后,成型條件的選擇和控制就是主要考慮的因素.
一.模腔溫度(Cavity Wall Temperature)
當設定模腔溫度時,從預期之低溫開始,然后增高模腔溫度,其結果是:
1.增加結晶度和得到均勻的結構;
2.減少成型之后收縮和增加成型時的收縮;
3.減少產品內部應力;
4.減少塑料流動的方向性;
5.減少產品之翹曲;
6.減少塑料流動阻力;
7.增加產品表面光潔度(減少玻纖外露)
8.銳增冷卻時間;(每攝氏度約2%)
9.成品尺寸變大.
很重要的是不但模腔溫度,而且甚至模腔之冷卻因相同溫度分布在模腔的不同位置,結果產生不平衡收縮而造成不同的內部應力,使零件發生翹曲.
模腔溫度應根據不同的原材料,模具結構而選擇不同的控制方式,常用的如接冰水,常溫水,模溫機,加熱器等.
二.融膠溫度(Melt Temperature)
在設定材料溫度時,應先按原料廠商推薦值設定,再依據狀況修正,但通常更改不必超過正負五攝氏度.另外,融膠溫度將受到料管溫度,背壓,螺杆轉速等因素的影響.
增加融膠溫度,其結果是:
1.降低材料溫度.
2.減少可見之熔接痕.
3.增加材料結晶度,
4.減少流向.
5.在噴嘴或澆口處之系統因熔解時撕開分子鏈而減少機械應力,
或因通過模具內狹窄通道流動的翹曲.
6.輕微增加冷卻時間(約每攝氏度為0.3%)
熔膠溫度若太低,則熔膠粘度變大,此時必須用高射壓,高射速來充填,往往易造成模仁損傷;若太高,熔膠粘度變小,則易造成回流,流涕等現象,且由于熱分解易導致成型品
三.背壓(Back Pressure)
背壓是螺杆在進料的塑化期間時,螺杆前端融膠的反向壓力,其作用如下:
1由剪切熱無法熔解的特殊粒狀材料和熱融膠之均質化;
2.機械性的均質化使集中的顏料和玻纖平均分布;
3.去除料管內空氣;
4.平衡軸向融膠產生的溫度曲線及其他因螺杆有效長度太短的計
量.
背壓增加時塑化能力將降低,且將增加流涕的可能性,故在開始設定時應使用較低的背壓值.
四.螺杆轉速(Screw Speed)
螺杆轉速是每分鍾內螺杆的回轉速度.(角速度,單位r/min)
螺杆圓周速度是以螺杆的圓周乘以回轉速度.(線速度,單位
m/s)V=D*N
成型之塑膠粒的熔解是由螺杆的旋轉造成的,而標準的回轉速是螺杆的圓周速度.較低的螺杆轉速將使計量時間變長,但計量較趨穩定;
較高的螺杆轉速將導致:
1.由于剪切力作用,融膠溫度變高,易使融膠過熱;
2.螺杆止動時由于慣性而使計量不穩定;
3.截短玻纖;
4.增加料管和螺杆的磨損;
5.計量時間變短.
若在背壓不能降低的情況下,為避免塑化時間影響到成型周期,宜選用深紋螺杆及較大螺杆,直徑以增加塑化率減少塑化時間.
對精密成型,一般認為螺杆轉速應慢→快→慢;對一般連接器成型,可只用一般轉(150~200 R.P.M);對精密連接器成型,可選用三段速(50-80 R.P.M →5mm, 150~200 R.P.M→middle, 50-80 R.P.M →last 5mm).
五.保壓切換點.(V-P Changing Point)
保壓之切換可由行程,計量,時間,油壓壓力及模穴壓等控制;從切換流動進料
壓力進料系統,就是從射出壓轉為保壓的過程.
若保壓切換點選擇不當將產生發下缺點:
切換太遲:
1.不必要之尖峰壓力;
2.毛邊;
3.過重;
4.較高的內應力,;
5.模仁損傷;
6.鎖模系統承受大應力.
切換太早:
1.壓力降大;
2.充填不足;
3.重量不足及不穩;
4.射流紋;
5.合模線不良;
6.較大的縮陷.
當設定機台的保壓切換點時應選擇較高的保壓切換點,然后漸漸降低使每一射出量之模穴的充填完全.一般壓力位置點為充填到型腔之90~95%之處較為合適.另外我們一般設定緩沖點為5mm左右,若太小,則造成成型不穩定,太大則由于原料熱分解使成型品之機械性能變差.
六.鎖模力(Clamping Pressure)
作用在Tie Bar上張應力的總其力量稱為鎖模力,增加鎖模力將造成:
1.不必依賴成型上來減少零件尺寸;
2.減少零件尺寸變動;
3.減少模具變形;
4.減少模具損傷時之毛頭;
5.射出時減少透氣能力;
6.增加鎖模機構各肘節的磨損.
七.射出速度(Injection Speed)
在型腔內充填速度是由模腔的幾何形狀至前端融膠的流動速度和螺杆射出速度合成之結果.
增加射出速度可:
1.減少結合線;
2.增加成型品表面光潔度;
3.增加在模腔內之融膠溫度;
4.減少流動方向性;
5.更好的融接效果;
6.增加毛邊的可能性;
7.型膠內氣體較難排除,易導致產品燒焦或成型品內氣孔.
八.射出壓力.(Injection Pressure)
即噴嘴處所產生之最大壓力,射壓若太低,則無法達到所需求的射出速度,易產生充填不足,且低速將使融膠粘度增加,沖擊較小的模仁使之受損,射壓若太高,則易產生毛邊.
九.保壓時間(Dwell Pressure Time)
保壓之作用主要在於穩定成型品尺寸及重量.保壓時間信賴於料溫,模溫及主流道和澆口的大小,保壓時間若不足,將產生以下結果:
1.收縮下陷;
2.空隙;
3.重量不足;
4.尺寸較小及變動較大;
5.融膠倒流;
6.翹曲增加.
理想的保壓時間可以從較緩慢的降低開始的放大保壓時間來決定. 十.保壓壓力.(Dwell Pressure)
保壓壓力應用在融膠的緩沖,而且由螺杆在保壓時間內補償融膠在模具內冷卻時的體積收縮.也因此決定密度與成品之特性關系,在保壓時間內,壓力應逐漸增加一直到澆口充分的凝固,需求緩沖行程應該是計量的5%~10%.
成型常見不良及原因分析
一.充填不足(不飽模)
1.計量不足;
2.料管,模具溫度太低;
3.射壓太低,保壓時間不足;
4.射速太慢;
5.流道或澆口太小,澆口數目不夠;
6.排氣不良;
7.注射時間太短;
8.螺杆止逆環磨損;
9.成型品內厚不均或太薄;
10.噴嘴堵塞;
11.原料潤滑劑不足;
12.噴嘴與引料接頭間漏料;
13.保壓切換過早.
二.毛邊
1.鎖模力不足;
2.原料干燥不充分或受污染;
3.射出太高,保壓過大;
4.加料量太多;
5.保壓切換太遲;
6.射速過快;
7.溫度太高;
8.模仁損傷;
9.排氣孔阻塞;
10.模板剛性不夠;
11.流道及流道尺寸不適當;
12.鎖模力不均勻.
三.縮水
1.熔膠量不足;
2.射壓太低;
3.保壓壓力,時間不足;
4.射出時間太短,射速太慢;
5.澆口不對稱;
6.料溫過高,模溫不當;
7.冷卻時間不夠;
8.排氣不良;
9.螺杆止逆環磨損;
10.成型品內厚不均.
四.成型品粘模
1.射壓太高,注射時間太長;
2.模溫太高;
3.澆口尺寸太大和位置不當;
4.模腔光潔度不夠;
5.脫模斜度太小;
6.頂出位置結構不合理,;
7.進料不均使部分過飽;
8.冷卻時間不足;
9.多穴模進澆口不平衡;
10.深件脫模排氣設計不良;
五.主流道粘模.
1.料溫太高;
2.冷卻時間太短,主流道尚未凝固;
3.噴嘴溫度太低;
4.主流道無冷料穴;
5.主流道光潔度差;
6.噴嘴孔徑太於主流道直徑;
7.主流道襯套弧度與噴嘴弧度不吻合;
8.主流道斜度不夠;
9.無澆道抓鎖
六.起泡
1.塑料干燥不夠,含有水分,單體,溶劑和揮發性氣體;
2.料溫太高,受熱時間太長,塑料分解;
3.射速太快;
4.模溫太低;
5.排氣不良;
6.從加料端混入空氣;
7.背壓不夠;
8.保壓材料不足,時間太短;
9.螺杆直徑過大;
10.松退過長;
11.螺杆,料管磨損嚴重;
12.原料顆粒密度差異過大,次料太粗或添加過多;
七.熔接痕
1.料溫太低,塑料流動性差,背壓過低或螺杆轉速過慢;
2.射壓太小,射速太慢;
3.模溫太低,脫模劑過量;
4.排氣不良;
5.澆口位置不當;
6.澆口及流道太小;
7.原料不清或混料;
8.潤滑劑不足;
9.產品部分肉厚太薄.
八.包風
1.料溫過高,射速太快;
2.原料中含有水分;
3.塑料有分解;
4.螺杆轉速太快,背壓太高;
5.原料污染過帶進雜質;
6.模具排氣不良;
7.料管內有空氣→降低后段溫度;
8.澆口太小.
九.成品變形
1.模溫過高,冷卻時間不足,料溫過高;
2.成型品形狀及厚薄不均;
3.澆口位置不當,數量不夠;
4.頂出位置不當,受力不均;
5.填料過多;
6.模溫不均;
7.脫模斜度不夠或不均衡;
8.融膠在料管內時間過長以致分解;
9.保壓不均勻;
10.開模速度太快.。
