注塑工艺要考虑的7个因素
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注塑工艺应注意的五大要素1、温度:料筒温度、材料温度、模具温度、干燥温度、油温度、环境温度等2、压力:注塑压力、保持压力、背压、脱模压力、开模压力、锁模压力等3、时间:注塑时间、保持时间、冷却时间、干燥时间、计量延迟时间等4、速度:射出速度、回车速度、开闭模速度、脱模速度等5、位置:计量位置、顶出位置、开模位置等根据不同塑料材料的性能来设定螺杆料筒温度,料筒设定温度一般高于塑料熔点10℃-30℃。
必须注意,不同厂商所提供的材料因合成方法或添加助剂类型的不同,它们的熔点和在料筒中允许停留时间也会有差异。
模具温度在设定时一般使用循环水冷却,但在生产精密尺寸或表面质量要求较高的制品时,应根据工艺要求使用能够进行准确控制的模温机。
在成型中,首先须确定注射行程,理论上,注射行程可按下式计算:S1=4(CVp+Va)/ρDs2公式中:注射行程Vp–产品体积ρ–树脂密度C–型腔数目Va–浇口体积Ds–螺杆直径在实际生产中,若已知“产品+浇口”的总重量,则可用下式来计算注射行程S1=(M/Mmax)·Smax+(5~10)mm公式中S1:注射行程,mm M–“产品+浇口”总重量,g Mmax–注塑机最大注射量,g/Smax–注塑机最大注射行程由于浇道系统及模具各部位几何形状不同,为满足产品质量要求,在不同部位对充模熔体的流动状态(主要指流动时压力、速度)有不同要求。
在一个注射过程中,螺杆向模具推进熔体时,要求实现在不同的位置上有不同的压力和速度,称之为多级注射成型。
一般塑件在成型时至少设定三段或四段以上注射才是比较科学的,即主流道处为第一段,分流道至浇口处为第二段,产品充满型腔约90%为第三段,剩余部分为第四段,可用计算重量法来确定各段的切换位置点;实际生产中,应根据产品质量要求、流道结构、模具排气状况等对多级注射工艺参数进行科学分析,合理设定。
通常可采用调试观察法进行设定,将注射时所需找切换位置点的压力/速度设定为0,观察熔体的走向位置及产品缺陷状况,逐步进行调整,直至找出合理的位置点。
注塑成型的工艺条件基础知识一、温度控制1、料筒温度:注射模塑过程需要控制的温度有料筒温度;喷嘴温度和温度等..前两种温度主要影响塑料的塑化和流动;而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却..每一种塑料都具有不同的流动温度;同一种塑料;由于来源或牌号不同;其流动温度及分解温度是有差别的;这是由于平均分子量和分子量分布不同所致;塑料在不同类型的注射机内的塑化过程也是不同的;因而选择料筒温度也不相同..2、喷嘴温度:喷嘴温度通常是略低于料筒最高温度的;这是为了防止熔料在直通式喷嘴可能发生的"流涎现象"..喷嘴温度也不能过低;否则将会造成熔料的早凝而将喷嘴堵;或者由于早凝料注入模腔而影响制品的性能3、模具温度:模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大..模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求;以及其它工艺条件熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等..二、压力控制:注塑过程中压力包括塑化压力和注射压力两种;并直接影响塑料的塑化和制品质量..1、塑化压力:背压采用螺杆式注射机时;螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力;亦称背压..这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整的..在注射中;塑化压力的大小是随螺杆的转速都不变;则增加塑化压力时即会提高熔体的温度;但会减小塑化的速度..此外;增加塑化压力常能使熔体的温度均匀;色料的混合均匀和排出熔体中的气体..一般操作中;塑化压力的决定应在保证制品质量优良的前提下越低越好;其具体数值是随所用的塑料的品种而异的;但通常很少超过20公斤/平方厘米..2、注射压力:在当前生产中;几乎所有的注射机的注射压力都是以柱塞或螺杆顶部对塑料所施的压力由油路压力换算来的为准的..注射压力在注塑成型中所起的作用是;克服塑料从料筒流向型腔的流动阻力;给予熔料充模的速率以及对熔料进行压实..三、成型周期完成一次注射模塑过程所需的时间称成型周期;也称模塑周期..它实际包括以下几部分:成型周期:成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率..因此;在生产过程中;应在保证质量的前提下;尽量缩短成型周期中各个有关时间..在整个成型周期中;以注射时间和冷却时间最重要;它们对制品的质量均有决定性的影响..注射时间中的充模时间直接反比于充模速率;生产中充模时间一般约为3-5秒..注射时间中的保压时间就是对型腔内塑料的压力时间;在整个注射时间内所占的比例较大;一般约为20-120秒特厚制件可高达5~10分钟..在浇口处熔料封冻之前;保压时间的多少;对制品尺寸准确性有影响;若在以后;则无影响..保压时间也有最惠值;已知它依赖于料温;模温以及主流道和浇口的大小..如果主流道和浇口的尺寸以及工艺条件都是正常的;通常即以得出制品收缩率波动范围最小的压力值为准..冷却时间主要决定于制品的厚度;塑料的热性能和结晶性能;以及模具温等..冷却时间的终点;应以保证制品脱模时不引起变动为原则;冷却时间性一般约在30~120秒钟之间;冷却时间过长没有必要;不仅降低生产效率;对复杂制件还将造成脱模困难;强行脱模时甚至会产生脱模应力..成型周期中的其它时间则与生产过程是否连续化和自动化以及连续化和自动化的程度等有关..一般的注塑机可以根据以下的程序作调校:根据原料供应商的资料所提供的温度范围;将料筒温度调至该范围的中间;并调整模温..估计所需的射胶量;将注塑机调至估计的最大射胶量的三分之二..调校倒索抽胶行程..估计及调校二级注塑时间;将二级注塑压力调至零..初步调校一级注塑压力至注塑机极限的一半50% ;将注塑速度调至最高.. 估计及调校所需要的冷却时间.. 将背压调至3.5bar.. 清除料筒内已降解了的树脂.. 采用半自动注塑模式;开始注塑程序;观察螺杆的动作..就需要而适当调节射胶速度和压力;若要使充模时间缩短;可以增加注塑压力..如前所述;由于十足充模之前会有一个过程;充模最终压力可以调至一级注塑压力的100%..压力最终都要调得够高;使可以达到的最大速度不受设定压力限制..若有溢料;可以把速度减低..每观察一个周期之后;便把射胶量及转换点调节..设定程序;使可以在第一级注塑时已能获得按射胶重量计算达到95-98% 的充模..当第一级注塑的注射量、转换点、注塑速度及压力均调节妥当后;便可进行第二级的保压压力的调校程序..按需要适当调校保压压力;但切勿过份充填模腔..调校螺杆速度;确保刚在周期完成之前熔胶已完成;而注塑周期又没有受到限制..缩短周期时间予提高生产率对大部分的注塑厂商来说;注塑周期可直接影响以下两个主要目的:1、每天从机械中得到更多的制件;2、制件合乎客人的要求..注塑周期由以下组成:周期开始--螺杆开始前进;注射;制件浇口冷却螺杆开始转动--塑化行程开始螺杆回位完成--螺杆转动停止如必要的话抽胶发生模具打开可能包括模芯的拉出制件充分冷却便可以顶出顶出模具闭合可能包括模芯的回位模具闭上--周期重新开始..自动注塑周期是在持续的相同次序下;同样的事情一次又一次地重复..周期有三个主要部分:开模时间;填充时间;模具闭合时间;保压时间提高生产力的目标是在极短时间内完成所有必要的动作;完成顶出;并确保模具得到保护包括拉出和退回滑块和侧位模芯..所以;任何;延迟开模时间的模具或注塑机的问题必须维修..另外;如每次注射的开模时间都不一样;制件将亦不一样..注塑填充模腔由1-2以流动性较好的材料而言如Delrin聚甲醛;Zytel及Zytel ST尼龙;及Crastin、Rynite聚脂;这填充时间应占整个周期1/10至1/8的时间;填充时最关键的是快速及稳定的螺杆推进时间;及最低和稳定的注塑压力..当螺杆向前推进将溶体由料管经喷咀;竖流道;横流通;浇口;再射入模腔;当中会遇到阻力..这阻力是由喷咀直径、流道尺寸、浇口大小、产品厚度;以及模具排气设计所影响..流动阻力应在模具内改善及减少;以达至填充平衡及稳定..否则由于填充不均匀而导致不同模腔所注塑的制品尺寸不同;强度不足;或外观不良..保压时间2-3当注塑结晶形材料时;保压时间是最重要的一段过程..这段时间是由熔体填充模腔99%开始至浇口凝固为终止..模件的强度及韧性都是决定于注塑后有否保持压力到熔体上直至部件/浇口凝固..保持压力时亦要预先保留一小段的熔胶位置在螺杆前..这保压的一段就是防止熔体凝固收缩后的空洞;或浇口位置的弱处等导致模件强度不足的关键..冷却时间4-7当熔体进入模腔;碰到金属表面时;熔体冷却的步骤就己经开始..由于聚甲醛;尼龙;及聚碳等半结晶材料的凝固温度很高;所以需要冷却的时间便很少..若以一般模件来说;在熔胶完成后;模件应该已经有足够的冷却时间..如果在顶出模件时发现出问题的话;可慢慢将冷却时间延长;直至问题解决为止..开模时间8-11模具开放的时间是整个周期的重要部份;特别是对有装嵌件的模具更是如此;甚至在比较标准的模具中;模具开放时间也经常高过整个周期的20%..影响开模的因素:第一项要考虑的是模具的速度和移动距离;模具在打开并顶出制件过程中移动的距离应减少以免浪费移动时间;当然;模具移动必须在模具再次关闭前足以让制件顺利脱离模具;所以;让制件脱模所需移动距离愈短;则其所花的的间愈少;当注射成型机处于良好状态;从高速打开到低速顶出的转换能够相当平稳..设备需要一些保养以完成这些速度上的变化;但是这些花费可以从模塑时间减少;节省时间而得到多倍的回报..为了达到最少的模具移动时间;调整减速限制开关;以便预出过程中模具不会过于接触或破坏制件;并优化行程的高速段..再者;适当的周期性的保养以确保这减速每次能重复..产生锁模压力时间在整个模具开放时间中是另一个阻延;这个时间可能经过机械磨损和液压阀失效的影响;因此周期性的机械保养可以保持良好的操作状态..注意:缩短模具打开行程到所必需的最小;以便制件和流道脱落排除任何使顶出困难的因素;像顶针周围的飞边披锋缩短顶出行程到所必需的最小值用最快的开模和闭模速度;同时要适当慢慢地中止和闭合以防止损坏模具寻找所有闭模和产生锁模压力中的阻延;它们表示机械或液压阀的故障在模具中大量的装嵌件活动也增长模具开放时间..稍加考虑产品设计减少倒扣就往往能使顶出动作自动化或半自动化进行若这延误是由模具损耗所导致;理应修理模具;以减低延误..养成良好的注塑机操作习惯养成良好的注塑机操作习惯对提高机器寿命和生产安全都大有好处..1 开机之前:1检查电器控制箱内是否有水、油进入;若电器受潮;切勿开机..应由维修人员将电器零件吹干后再开机..2检查供电电压是否符合;一般不应超过±15%..3检查急停开关;前后安全门开关是否正常..验证电动机与油泵的转动方向是否一致..4检查各冷却管道是否畅通;并对油冷却器和机筒端部的冷却水套通入冷却水..5检查各活动部位是否有润滑油脂;并加足润滑油..6打开电热;对机筒各段进行加温..当各段温度达到要求时;再保温一段时间;以使机器温度趋于稳定..保温时间根据不同设备和塑料原料的要求而有所不同..7在料斗内加足足够的塑料..根据注塑不同塑料的要求;有些原料最好先经过干燥..8要盖好机筒上的隔热罩;这样可以节省电能;又可以延长电热圈和电流接触器的寿命..2 操作过程中:1不要为贪图方便;随意取消安全门的作用..2注意观察压力油的温度;油温不要超出规定的范围..液压油的理想工作温度应保持在45~50℃之间;一般在35~60℃范围内比较合适..3注意调整各行程限位开关;避免机器在动作时产生撞击..3 工作结束时:1停机前;应将机筒内的塑料清理干净;预防剩料氧化或长期受热分解.. 2应将模具打开;使肘杆机构长时间处于闭锁状态..3车间必须备有起吊设备..装拆模具等笨重部件时应十分小心;以确保生产安全..注塑机使用中的一些知识一、背压的功用背压的应用可以确保螺杆在旋转复位时;能产生足够的机械能量;把塑料熔化及混合..背压还有以下的用途:把挥发性气体;包括空气排出射料缸外;把附加剂例如色粉、色种、防静电剂、滑石粉等和熔料均匀地混合起来;使流经螺杆长度的熔料均匀化;提供均匀稳定的塑化材料以获得精确的成品重量控制..所选用的背压数值应是尽可能地低例如4-15bar;或58-217.5psi;只要熔料有适当的密度和均匀性;熔料内并没有气泡、挥发性气体和未完全塑化的塑料便可以..背压的利用使注塑机的压力温度和熔料温度上升..上升的幅度和所设定背压数值有关..较大型的注塑机螺杆直径超过70mm/2.75in的油路背压可以高至25-40bar362.5-580psi..但需要注意;太高的背压引起在射料筒内的熔料温度过高;这情况对于热量很敏感的塑料生产是有破坏作用的..而且太高的背压亦引起螺杆过大和不规则的越位情况;使射胶量极不稳定..越位的多少是受着塑料的黏弹性特性所影响..熔料所储藏的能量愈多;螺杆在停止旋转时;产生突然的向后跳动;一些热塑性塑料的跳动现象较其他的塑料厉害;例如LDPE、HDPE、PP、EVA、PP/EPDM合成物和PPVC;比较起GPPS、HIPS、POM、PC、PPO-M和PMMA都较易发生跳动现象..为了获得最佳的生产条件;正确的背压设定至为重要;这样;熔料可以得到适当的混合;而螺杆的越位范围亦不会超过0.4mm0.016in..二、模具的开合一般来说;大多数注塑机所用的模具开合时间比引用的时间要慢约100-359%;这个差别与模具的重量、大小和复杂性有关;也和模具的安全保护在开合的操作中防止模具受损有关..典型的模具开合时间如下tcm:注塑机引用的时间单位:传统的双板模具:1-2tcm复合模具包括侧模芯和旋出装置的使用和多板模具:2-3.5tcm如模具开合的时间比实际运作的时间多15%;那么便需要修改模具或使用另一台注塑机来缩短时间..较新型注塑机能提供更快的开合速度;使用低模具开合模具传感压力;以启动锁模力合紧模具..注塑机操作员经常没有注意某一特定注塑机的机板速度或时间;而以个人经验来设定模具开合时间;这样往往会令运作时间长..在一个十秒的运作上减少一秒;便立即获得10%的改善;这个改善往往就是构成盈利和亏损的差..。
工艺调试7大因素一、收缩率热塑性塑料成型收缩的形式及计算如前所述,影响热塑性塑料成型收缩的因素如下:1.1塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。
1.2塑件特性成型时熔融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。
由于塑料的导热性差,使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。
所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。
另外,有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向,密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件的特性对收缩大小、方向性影响较大。
1.3进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。
直接进料口、进料口截面大(尤其截面较厚的)则收缩小但方向性大,进料口宽及长度短的则方向性小。
距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。
1.4成型条件模具温度高,熔融料冷却慢、密度高、收缩大,尤其对结晶料则因结晶度高,体积变化大,故收缩更大。
模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关,直接影响到各部分收缩量大小及方向性。
另外,保持压力及时间对收缩也影响较大,压力大、时间长的则收缩小但方向性大。
注塑压力高,熔融料粘度差小,层间剪切应力小,脱模后弹性回跳大,故收缩也可适量的减小,料温高、收缩大,但方向性小。
因此在成型时调整模温、压力、注塑速度及冷却时间等诸因素也可适当改变塑件收缩情况。
模具设计时根据各种塑料的收缩范围,塑件壁厚、形状,进料口形式尺寸及分布情况,按经验确定塑件各部位的收缩率,再来计算型腔尺寸。
对高精度塑件及难以掌握收缩率时,一般宜用如下方法设计模具:①对塑件外径取较小收缩率,内径取较大收缩率,以留有试模后修正的余地。
②试模确定浇注系统形式、尺寸及成型条件。
③要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况(测量时必须在脱模后24小时以后)。
注塑品质的五大要素注塑品质的五大要素注塑是一种常见的加工方法,广泛应用于各个领域,如汽车、电子、家电等。
在注塑过程中,品质是至关重要的因素。
本文将介绍注塑品质的五大要素。
一、原材料原材料是影响注塑品质最重要的因素之一。
不同的材料具有不同的性能和特点,如硬度、强度、韧性等。
选择合适的原材料可以提高产品质量,并降低生产成本。
1.1 材料选择在选择原材料时,需要考虑产品的用途和环境条件。
例如,在制造汽车零部件时,需要选用具有高强度和耐磨性能的材料;在制造医疗器械时,则需要选用符合卫生标准并具有良好生物相容性的材料。
1.2 材料配比除了选择合适的原材料外,还需要注意不同原材料之间的配比。
正确的配比可以保证产品具有良好的物理特性和化学稳定性。
二、模具设计模具设计是影响注塑品质另一个重要因素。
模具设计直接影响到产品尺寸、外观和精度等方面。
因此,合理的模具设计可以提高产品质量,并降低生产成本。
2.1 模具材料模具材料需要具有高强度、高硬度和良好的耐磨性能。
常用的模具材料有钢铁、铜合金和铝合金等。
2.2 模具结构模具结构需要考虑到产品的形状和尺寸,以及注塑过程中的压力和温度等因素。
例如,在制造复杂形状的产品时,需要采用多腔模或者转移模等结构。
三、注塑机注塑机是注塑过程中最重要的设备之一。
不同类型和规格的注塑机对产品品质有着不同程度的影响。
3.1 机型选择在选择注塑机时,需要考虑到产品尺寸、重量和生产效率等因素。
例如,在制造大型零部件时,需要选用大型注塑机;在制造小型零部件时,则可以选用小型注塑机。
3.2 控制系统控制系统是影响注塑品质另一个重要因素。
控制系统可以控制温度、压力和速度等参数,以确保产品尺寸精确,并防止产品变形和缺陷等问题。
四、注塑工艺注塑工艺是影响注塑品质另一个重要因素。
不同的注塑工艺对产品品质有着不同程度的影响。
4.1 注塑温度注塑温度是影响产品品质的关键因素之一。
过高或过低的温度都会导致产品尺寸不准确、表面不光滑以及气泡等缺陷。
IMD注塑工艺要考虑的7个因素2007-08-01 21:36一、收缩率热塑性塑料成型收缩的形式及计算如前所述,影响热塑性塑料成型收缩的因素如下:1.1塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。
1.2塑件特性成型时熔融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。
由于塑料的导热性差,使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。
所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。
另外,有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向,密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件的特性对收缩大小、方向性影响较大。
1.3进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。
直接进料口、进料口截面大(尤其截面较厚的)则收缩小但方向性大,进料口宽及长度短的则方向性小。
距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。
1.4成型条件模具温度高,熔融料冷却慢、密度高、收缩大,尤其对结晶料则因结晶度高,体积变化大,故收缩更大。
模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关,直接影响到各部分收缩量大小及方向性。
另外,保持压力及时间对收缩也影响较大,压力大、时间长的则收缩小但方向性大。
注塑压力高,熔融料粘度差小,层间剪切应力小,脱模后弹性回跳大,故收缩也可适量的减小,料温高、收缩大,但方向性小。
因此在成型时调整模温、压力、注塑速度及冷却时间等诸因素也可适当改变塑件收缩情况。
模具设计时根据各种塑料的收缩范围,塑件壁厚、形状,进料口形式尺寸及分布情况,按经验确定塑件各部位的收缩率,再来计算型腔尺寸。
对高精度塑件及难以掌握收缩率时,一般宜用如下方法设计模具:①对塑件外径取较小收缩率,内径取较大收缩率,以留有试模后修正的余地。
②试模确定浇注系统形式、尺寸及成型条件。
一、收缩率热塑性塑料成型收缩地形式及计算如前所述,影响热塑性塑料成型收缩地因素如下:塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起地体积变化,内应力强,冻结在塑件内地残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成型后地收缩、退火或调湿处理后地收缩率一般也都比热固性塑料大.资料个人收集整理,勿做商业用途塑件特性成型时熔融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度地固态外壳.由于塑料地导热性差,使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大地高密度固态层.所以壁厚、冷却慢、高密度层厚地则收缩大.另外,有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向,密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件地特性对收缩大小、方向性影响较大.资料个人收集整理,勿做商业用途进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间.直接进料口、进料口截面大(尤其截面较厚地)则收缩小但方向性大,进料口宽及长度短地则方向性小.距进料口近地或与料流方向平行地则收缩大.资料个人收集整理,勿做商业用途成型条件模具温度高,熔融料冷却慢、密度高、收缩大,尤其对结晶料则因结晶度高,体积变化大,故收缩更大.模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关,直接影响到各部分收缩量大小及方向性.另外,保持压力及时间对收缩也影响较大,压力大、时间长地则收缩小但方向性大.注塑压力高,熔融料粘度差小,层间剪切应力小,脱模后弹性回跳大,故收缩也可适量地减小,料温高、收缩大,但方向性小.因此在成型时调整模温、压力、注塑速度及冷却时间等诸因素也可适当改变塑件收缩情况.资料个人收集整理,勿做商业用途模具设计时根据各种塑料地收缩范围,塑件壁厚、形状,进料口形式尺寸及分布情况,按经验确定塑件各部位地收缩率,再来计算型腔尺寸.对高精度塑件及难以掌握收缩率时,一般宜用如下方法设计模具:资料个人收集整理,勿做商业用途①对塑件外径取较小收缩率,内径取较大收缩率,以留有试模后修正地余地.②试模确定浇注系统形式、尺寸及成型条件.③要后处理地塑件经后处理确定尺寸变化情况(测量时必须在脱模后小时以后).④按实际收缩情况修正模具.⑤再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求.二、流动性热塑性塑料流动性大小,一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米德螺旋线流动长度、表现粘度及流动比(流程长度塑件壁厚)等一系列指数进行分析.分子量小,分子量分布宽,分子结构规整性差,熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小,流动比大地则流动性就好,对同一品名地塑料必须检查其说明书判断其流动性是否适用于注塑成型.按模具设计要求大致可将常用塑料地流动性分为三类:资料个人收集整理,勿做商业用途①流动性好、、、、、聚()甲基戍烯;②流动性中等聚苯乙烯系列树脂(如、)、、、聚苯醚;③流动性差、硬、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料.各种塑料地流动性也因各成型因素而变,主要影响地因素有如下几点:①温度料温高则流动性增大,但不同塑料也各有差异,(尤其耐冲击型及值较高地)、、、、改性聚苯乙烯(如、)、、等塑料地流动性随温度变化较大.对、、则温度增减对其流动性影响较小.所以前者在成型时宜调节温度来控制流动性.资料个人收集整理,勿做商业用途②压力注塑压力增大则熔融料受剪切作用大,流动性也增大,特别是、较为敏感,所以成型时宜调节注塑压力来控制流动性.资料个人收集整理,勿做商业用途③模具结构浇注系统地形式,尺寸,布置,冷却系统设计,熔融料流动阻力(如型面光洁度,料道截面厚度,型腔形状,排气系统)等因素都直接影响到熔融料在型腔内地实际流动性,凡促使熔融料降低温度,增加流动性阻力地则流动性就降低.模具设计时应根据所用塑料地流动性,选用合理地结构.成型时则也可控制料温,模温及注塑压力、注塑速度等因素来适当地调节填充情况以满足成型需要.资料个人收集整理,勿做商业用途三、结晶性热塑性塑料按其冷凝时无出现结晶现象可划分为结晶型塑料与非结晶型(又称无定形)塑料两大类.所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时,分子由独立移动,完全处于无次序状态,变成分子停止自由运动,按略微固定地位置,并有一个使分子排列成为正规模型地倾向地一种现象.资料个人收集整理,勿做商业用途作为判别这两类塑料地外观标准可视塑料地厚壁塑件地透明性而定,一般结晶性料为不透明或半透明(如等),无定形料为透明(如等).但也有例外情况,如聚()甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明性,为无定形料但却并不透明.资料个人收集整理,勿做商业用途在模具设计及选择注塑机时应注意对结晶型塑料有下列要求及注意事项:①料温上升到成型温度所需地热量多,要用塑化能力大地设备.②冷却回化时放出热量大,要充分冷却.③熔融态与固态地比重差大,成型收缩大,易发生缩孔、气孔.④冷却快,结晶度低,收缩小,透明度高.结晶度与塑件壁厚有关,壁厚则冷却慢,结晶度高,收缩大,物性好.所以结晶性料应按要求必须控制模温.资料个人收集整理,勿做商业用途⑤各向异性显著,内应力大.脱模后未结晶化地分子有继续结晶化倾向,处于能量不平衡状态,易发生变形、翘曲.资料个人收集整理,勿做商业用途⑥结晶化温度范围窄,易发生未熔料末注入模具或堵塞进料口.四、热敏性塑料及易水解塑料热敏性系指某些塑料对热较为敏感,在高温下受热时间较长或进料口截面过小,剪切作用大时,料温增高易发生变色、降解,分解地倾向,具有这种特性地塑料称为热敏性塑料.如硬、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物,,聚三氟氯乙烯等.热敏性塑料在分解时产生单体、气体、固体等副产物,特别是有地分解气体对人体、设备、模具都有刺激、腐蚀作用或毒性.因此,模具设计、选择注塑机及成型时都应注意,应选用螺杆式注塑机,浇注系统截面宜大,模具和料筒应镀铬,不得有*角滞料,必须严格控制成型温度、塑料中加入稳定剂,减弱其热敏性能.资料个人收集整理,勿做商业用途有地塑料(如)即使含有少量水分,但在高温、高压下也会发生分解,这种性能称为易水解性,对此必须预先加热干燥. 资料个人收集整理,勿做商业用途五、应力开裂及熔体破裂有地塑料对应力敏感,成型时易产生内应力并质脆易裂,塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂现象.为此,除了在原料内加入添加剂提高开抗裂性外,对原料应注意干燥,合理地选择成型条件,以减少内应力和增加抗裂性.并应选择合理地塑件形状,不宜设置嵌件等措施来尽量减少应力集中.模具设计时应增大脱模斜度,选用合理地进料口及顶出机构,成型时应适当地调节料温、模温、注塑压力及冷却时间,尽量避免塑件过于冷脆时脱模,成型后塑件还宜进行后处理提高抗开裂性,消除内应力并禁止与溶剂接触.资料个人收集整理,勿做商业用途当一定融熔体流动速率地聚合物熔体,在恒温下通过喷嘴孔时其流速超过某值后,熔体表面发生明显横向裂纹称为熔体破裂,有损塑件外观及物性.故在选用熔体流动速率高地聚合物等,应增大喷嘴、浇道、进料口截面,减少注塑速度,提高料温.资料个人收集整理,勿做商业用途六、热性能及冷却速度各种塑料有不同比热、热传导率、热变形温度等热性能.比热高地塑化时需要热量大,应选用塑化能力大地注塑机.热变形温度高塑料地冷却时间可短,脱模早,但脱模后要防止冷却变形.热传导率低地塑料冷却速度慢(如离子聚合物等冷却速度极慢),故必须充分冷却,要加强模具冷却效果.热浇道模具适用于比热低,热传导率高地塑料.比热大、热传导率低,热变形温度低、冷却速度慢地塑料则不利于高速成型,必须选用适当地注塑机及加强模具冷却.资料个人收集整理,勿做商业用途各种塑料按其种类特性及塑件形状,要求必须保持适当地冷却速度.所以模具必须按成型要求设置加热和冷却系统,以保持一定模温.当料温使模温升高时应予冷却,以防止塑件脱模后变形,缩短成型周期,降低结晶度.当塑料余热不足以使模具保持一定温度时,则模具应设有加热系统,使模具保持在一定温度,以控制冷却速度,保证流动性,改善填充条件或用以控制塑件使其缓慢冷却,防止厚壁塑件内外冷却不匀及提高结晶度等.对流动性好,成型面积大、料温不匀地则按塑件成型情况有时需加热或冷却交替使用或局部加热与冷却并用.为此模具应设有相应地冷却或加热系统.资料个人收集整理,勿做商业用途七、吸湿性塑料中因有各种添加剂,使其对水分有不同地亲疏程度,所以塑料大致可分为吸湿、粘附水分及不吸水也不易粘附水分地两种,料中含水量必须控制在允许范围内,不然在高温、高压下水分变成气体或发生水解作用,使树脂起泡、流动性下降、外观及力学性能不良.所以吸湿性塑料必须按要求采用适当地加热方法及规范进行预热,在使用时防止再吸湿.资料个人收集整理,勿做商业用途。
第1篇一、塑料原料1. 塑料种类注塑成型所使用的塑料种类繁多,常见的有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、ABS等。
不同种类的塑料具有不同的性能特点,如强度、硬度、韧性、耐热性、耐化学性等。
选择合适的塑料种类是保证注塑产品质量的前提。
2. 塑料特性(1)熔体流动性能:熔体流动性能是指塑料在熔融状态下流动的能力。
良好的熔体流动性能有利于提高注塑成型速度,降低能耗,减少废品率。
(2)热稳定性:热稳定性是指塑料在高温下保持性能的能力。
热稳定性好的塑料在注塑成型过程中不易发生降解,保证产品性能。
(3)耐化学性:耐化学性是指塑料抵抗化学腐蚀的能力。
耐化学性好的塑料适用于接触化学品或腐蚀性物质的场合。
(4)阻燃性:阻燃性是指塑料在燃烧过程中不易蔓延的能力。
具有阻燃性的塑料适用于防火、防爆的场合。
3. 塑料粒度塑料粒度是指塑料颗粒的尺寸。
粒度大小对注塑成型质量有一定影响,一般来说,粒度越小,熔体流动性越好,但同时也增加了能耗和设备磨损。
二、模具设计1. 模具结构模具是注塑成型过程中必不可少的工具,其结构主要包括定模、动模、流道系统、冷却系统、导向系统、锁模机构等。
(1)定模和动模:定模和动模是模具的主体部分,分别固定在注塑机的前后两腔。
定模用于固定模具和注塑物料,动模用于实现模具的闭合和开启。
(2)流道系统:流道系统是连接注射系统和模具腔的通道,其作用是引导熔体流动,减少熔体压力损失。
(3)冷却系统:冷却系统用于冷却模具腔,使熔体快速固化,提高成型速度。
(4)导向系统:导向系统用于保证模具各部分在闭合和开启过程中的准确对位。
(5)锁模机构:锁模机构用于保证模具在注塑成型过程中的稳定性和安全性。
2. 模具材料模具材料是影响模具寿命和注塑产品质量的重要因素。
常见的模具材料有钢、铝合金、铜合金等。
选择合适的模具材料应考虑以下因素:(1)模具材料的热稳定性:热稳定性好的材料在高温下不易变形,保证模具精度。
注塑工艺要考虑的7个因素
一、收缩率
热塑性塑料成型收缩的形式及计算如前所述,影响热塑性塑料成型收缩的因素如下:
1.1塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。
1.2塑件特性成型时熔融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。
由于塑料的导热性差,使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。
所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。
另外,有无嵌件及嵌件布局形成收缩大的高密度固态层。
所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。
另外,有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向,密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件的特性对收缩大小、方向性影响较大。
1.3进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。
直接进料口、进料口截面大(尤其截面较厚的)则收缩小但方向性大,进料口宽及长度短的则方向性小。
距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。
1.4成型条件模具温度高,熔融料冷却慢、密度高、收缩大,尤其对结晶料则因结晶度高,体积变化大,故收缩更大。
模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关,直接影响到各部分收缩量大小及方向性。
另外,保持压力及时间对收缩也影响较大,压力大、时间长的则收缩小但方向性大。
注塑压力高,熔融料粘度差小,层间剪切应力小,脱模后弹性回跳大,故收缩也可适量的减小,料温高、收缩大,但方向性小。
因此在成型时调整模温、压力、注塑速度及冷却时间等诸因素也可适当改变塑件收缩情况。
模具设计时根据各种塑料的收缩范围,塑件壁厚、形状,进料口形式尺寸及分布情况,按经验确定塑件各部位的收缩率,再来计算型腔尺寸。
对高精度塑件及难以掌握收缩率时,一般宜用如下方法设计模具:
①对塑件外径取较小收缩率,内径取较大收缩率,以留有试模后修正的余地。
②试模确定浇注系统形式、尺寸及成型条件。
③按实际收缩情况修正模具。
④要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况(测量时必须在脱模后24小时以后)。
⑤再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。
二、流动性
2.1热塑性塑料流动性大小,一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米德螺旋线流动长度、表现粘度及流动比(流程长度/塑件壁厚)等一系列指数进行分析。
分子量小,分子量分布宽,分子结构规整性差,熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小,流动比大的则流动性就好,对同一品名的塑料必须检查其说明书判断其流动性是否适用于注塑成型。
按模具设计要求大致可将常用塑料的流动性分为三类:
①流动性好PA、PE、PS、PP、CA、聚(4)甲基戍烯;
②流动性中等聚苯乙烯系列树脂(如ABS、AS)、PMMA、POM、聚苯醚;
③流动性差PC、硬PVC、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。
2.2各种塑料的流动性也因各成型因素而变,主要影响的因素有如下几点:
①温度料温高则流动性增大,但不同塑料也各有差异,PS(尤其耐冲击型及MFR值较高的)、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙烯(如ABS、AS)、PC、CA等塑料的流动性随温度变化较大。
对PE、POM、则温度增减对其流动性影响较小。
所以前者在成型时宜调节温度来控制流动性。
②压力注塑压力增大则熔融料受剪切作用大,流动性也增大,特别是PE、POM较为敏感,所以成型时宜调节注塑压力来控制流动性。
③模具结构浇注系统的形式,尺寸,布置,冷却系统设计,熔融料流动阻力(如型面光洁度,料道截面厚度,型腔形状,排气系统)等因素都直接影响到熔融料在型腔内的实际流动性,凡促使熔融料降低温度,增加流动性阻力的则流动性就降低。
模具设计时应根据所用塑料的流动性,选用合理的结构。
成型时则也可控制料温,模温及注塑压力、注塑速度等因素来适当地调节填充情况以满足成型需要。
三、结晶性
热塑性塑料按其冷凝时无出现结晶现象可划分为结晶型塑料与非结晶型(又称无定形)塑料两大类。
所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时,分子由独立移动,完全处于无次序状态,变成分子停止自由运动,按略微固定的位置,并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。
作为判别这两类塑料的外观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定,一般结晶性料为不透明或半透明(如POM等),无定形料为透明(如PMMA等)。
但也有例外情况,如聚(4)甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明性,ABS为无定形料但却并不透明。
在模具设计及选择注塑机时应注意对结晶型塑料有下列要求及注意事项:
①料温上升到成型温度所需的热量多,要用塑化能力大的设备。
②冷却回化时放出热量大,要充分冷却。
③熔融态与固态的比重差大,成型收缩大,易发生缩孔、气孔。
④冷却快,结晶度低,收缩小,透明度高。
结晶度与塑件壁厚有关,壁厚则冷却慢,结晶度高,收缩大,物性好。
所以结晶性料应按要求必须控制模温。
⑤各向异性显著,内应力大。
脱模后未结晶化的分子有继续结晶化倾向,处于能量不平衡状态,易发生变形、翘曲。
⑥结晶化温度范围窄,易发生未熔料末注入模具或堵塞进料口。
四、热敏性塑料及易水解塑料
4.1热敏性系指某些塑料对热较为敏感,在高温下受热时间较长或进料口截面过小,剪切作用大时,料温增高易发生变色、降解,分解的倾向,具有这种特性的塑料称为热敏性塑料。
如硬PVC、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物,POM,聚三氟氯乙烯等。
热敏性塑料在分解时产生单体、气体、固体等副产物,特别是有的分解气体对人体、设备、模具都有刺激、腐蚀作用或毒性。
因此,模具设计、选择注塑机及成型时都应注意,应选用螺杆式注塑机,浇注系统截面宜大,模具和料筒应镀铬,不得有*角滞料,必须严格控制成型温度、塑料中加入稳定剂,减弱其热敏性能。
4.2有的塑料(如PC)即使含有少量水分,但在高温、高压下也会发生分解,这种性能称为易水解性,对此必须预先加热干燥。
五、应力开裂及熔体破裂
5.1有的塑料对应力敏感,成型时易产生内应力并质脆易裂,塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂现象。
为此,除了在原料内加入添加剂提高开抗裂性外,对原料应注意干燥,合理的选择成型条件,以减少内应力和增加抗裂性。
并应选择合理的塑件形状,不宜设置嵌件等措施来尽量减少应力集中。
模具设计时应增大脱模斜度,选用合理的进料口及顶出机构,成型时应适当的调节料温、模温、注塑压力及冷却时间,尽量避免塑件过于冷脆时脱模,成型后塑件还宜进行后处理提高抗开裂性,消除内应力并禁止与溶剂接触。
5.2当一定融熔体流动速率的聚合物熔体,在恒温下通过喷嘴孔时其流速超过某值后,熔体表面发生明显横向裂纹称为熔体破裂,有损塑件外观及物性。
故在选用熔体流动速率高的聚合物等,应增大喷嘴、浇道、进料口截面,减少注塑速度,提高料温。
六、热性能及冷却速度
6.1各种塑料有不同比热、热传导率、热变形温度等热性能。
比热高的塑化时需要热量大,应选用塑化能力大的注塑机。
热变形温度高塑料的冷却时间可短,脱模早,但脱模后要防止冷却变形。
热传导率低的塑料冷却速度慢(如离子聚合物等冷却速度极慢),故必须充分冷却,要加强模具冷却效果。
热浇道模具适用于比热低,热传导率高的塑料。
比热大、热传导率低,热变形温度低、冷却速度慢的塑料则不利于高速成型,必须选用适当的注塑机及加强模具冷却。
6.2各种塑料按其种类特性及塑件形状,要求必须保持适当的冷却速度。
所以模具必须按成型要求设置加热和冷却系统,以保持一定模温。
当料温使模温升高时应予冷却,以防止塑件脱模后变形,缩短成型周期,降低结晶度。
当塑料余热不足以使模具保持一定温度时,则模具应设有加热系统,使模具保持在一定温度,以控制冷却速度,保证流动性,改善填充条件或用以控制塑件使其缓慢冷却,防止厚壁塑件内外冷却不匀及提高结晶度等。
对流动性好,成型面积大、料温不匀的则按塑件成型情况有时需加热或冷却交替使用或局部加热与冷却并用。
为此模具应设有相应的冷却或加热系统。
七、吸湿性
塑料中因有各种添加剂,使其对水分有不同的亲疏程度,所以塑料大致可分为吸湿、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的两种,料中含水量必须控制在允许范围内,不然在高温、高压下水分变成气体或发生水解作用,使树脂起泡、流动性下降、外观及力学性能不良。
所以吸湿性塑料必须按要求采用适当的加热方法及规范进行预热,在使用时防止再吸湿。