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注塑基礎(chǔ)知識(shí)第一頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三第一節(jié)注塑成型材料一.塑料的定義塑料(plastics)是一種簡(jiǎn)單的單體(monomers)經(jīng)由化學(xué)聚合反應(yīng)(polymerization)而成的長(zhǎng)鏈狀高分子聚合物(polymers)。根據(jù)美國(guó)塑料工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)于塑料的定義:「將全部或部分由碳、氧、氫和氮及其它有機(jī)或無(wú)機(jī)元素使用加熱、加壓、或兩者并用的方式聚合而成,在制造中的階段是液體,在制造的最后階段成為固體,此龐大而變化多端的材料族群稱(chēng)為塑料?!垢叻肿泳酆衔锛庸こ蔀樗芗闹瞥讨饕崴苄运芰现刍c凝固的物理相態(tài)變化或熱固性塑料之固化的化學(xué)反應(yīng)兩種。第二頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三二、塑料的分類(lèi)根據(jù)塑料受熱后表現(xiàn)的不同行為,塑料可以區(qū)分為熱塑性塑料(thermoplastics)和熱固性塑料(thermosets)。(1)熱塑性塑料。熱塑性塑料受熱軟化、熔融,當(dāng)溫度降低時(shí),能變硬定形,若再次受熱,仍能軟化熔融,冷卻軟化熔融,冷卻變硬定形,這一過(guò)程能反復(fù)的多次進(jìn)行;(2)熱固性塑料。熱固性塑料受熱后,開(kāi)始軟化并具有一定的可塑性,在更高的溫度及壓力下,固化成型。此后,不再具有可塑性,若在繼續(xù)加熱,也不能熔化,而只能分解碳化,熱固性塑料不溶于任何溶劑,熱固性塑料在成型過(guò)程中,不僅有物理變化,還有化學(xué)變化。第三頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三三、塑料的力學(xué)三態(tài)在自然界中,我們將所有的物質(zhì)在常溫下聚集的狀態(tài)分為三種:即液態(tài),氣態(tài)和固態(tài)。以非晶態(tài)線形高聚物為代表的高分子聚合物,由于分子結(jié)構(gòu)的連續(xù)性以及其巨大的分子量,所以他們的聚集態(tài)不同于一般低分子化合物,而是在不同的熱力條件下,以其獨(dú)特的三種形態(tài)存在,即玻璃態(tài)、高彈態(tài)、和粘流態(tài)高分子聚合物是不存在氣態(tài)的,在受熱而可能氣化之前,分子結(jié)構(gòu)已受到徹底的破壞,成為低分子的氣化物或碳化物高分子聚合物的玻璃態(tài)實(shí)際上是固態(tài)的一種表現(xiàn)形式,特點(diǎn)是在一定的溫度范圍內(nèi),呈現(xiàn)出固態(tài)物質(zhì)普遍的具有的性質(zhì),在某些力學(xué)特性上類(lèi)似于普通的玻璃高分子聚合物的粘流態(tài)是一種獨(dú)特的液態(tài),在某個(gè)溫度范圍內(nèi),具有既可以流動(dòng)又有別于普通的低分子液體的力學(xué)性質(zhì)高分子聚合物的高彈態(tài)時(shí)介乎玻璃態(tài)和粘流態(tài)溫度范圍的獨(dú)有的形態(tài)高分子聚合物的和其他的物質(zhì)一樣,在特定的溫度壓力下有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài),比如,在普通的使用條件下,可以將有機(jī)玻璃視為玻璃態(tài)的代表,而將液體樹(shù)脂視為粘流態(tài)的代表

第四頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三(1)玻璃態(tài)處于玻璃態(tài)的塑料分子鏈段運(yùn)動(dòng)基本上處于停止的狀態(tài),分子在自身的位置上震動(dòng),分子鏈纏繞成團(tuán)狀或卷曲狀,互相交錯(cuò),紊亂無(wú)序;當(dāng)受到外力作用時(shí),分子鏈段將作瞬時(shí)間微小的伸縮和鍵角改變,整個(gè)塑料形體具有一定的剛性和強(qiáng)度,在這種形態(tài)下,塑膠件可以被使用或進(jìn)行機(jī)械加工一般非結(jié)晶形塑料,其玻璃化溫度高于室溫,我們可以將塑料原料顆粒,定形了的制件視為玻璃態(tài)。(2)高彈態(tài)處于高彈態(tài)下的塑料分子,動(dòng)能增加,鏈段展開(kāi)成網(wǎng)狀,但分子的運(yùn)動(dòng)仍維持在小鏈段的選裝,鏈與鏈之間不發(fā)生位置移動(dòng),受外力作用時(shí)可產(chǎn)生緩慢性變,當(dāng)外力除去后,又是慢慢恢復(fù)原狀,在這種狀態(tài)下,塑料具有一種類(lèi)似橡膠的彈性,所以又稱(chēng)橡膠態(tài),通常稱(chēng)為彈性或橡膠體的高聚物,便是之在室溫下處于高彈態(tài)的高聚物,高彈態(tài)有兩個(gè)特點(diǎn)

a.在較小的作用力下可以產(chǎn)生較大的變形,外力接觸后能恢復(fù)原狀

b.高彈態(tài)性變并非瞬間發(fā)生,而是隨時(shí)間逐漸發(fā)展,與普通的彈性形變不同,在同樣的外力作用下,形變要延遲一段時(shí)間才能完成,而且形變量達(dá),松弛性也較明顯-塑料的高彈態(tài)其實(shí)只有在熱加工過(guò)程中才出現(xiàn)第五頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三(3)粘流態(tài)處于粘流態(tài)下的塑料分子,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)解體,大分子鏈與鏈之間,連段與鏈段之間都有能夠自由移動(dòng),這是塑料的液體存在的形式,只是粘度大,物理構(gòu)成不同,力學(xué)性質(zhì)不同,當(dāng)給與外力時(shí),分子間很容易相互滑動(dòng),造成塑性體的變形,除去外力便不再恢復(fù)原狀塑料熱成型過(guò)程中可以這樣描述,通過(guò)熱和力的作用,讓塑料從室溫的玻璃態(tài),經(jīng)歷高彈態(tài)狀便為粘流態(tài),注射入具有一定形狀的密閉模腔,然后再模腔內(nèi)逐漸冷卻,從粘流態(tài)轉(zhuǎn)回玻璃態(tài),最后形成與模腔形狀一致的制品塑料只能在粘流態(tài)下才能注射充填成型,即是說(shuō),塑料的加工溫度范圍只能是從粘流溫度(或結(jié)晶型塑料的熔點(diǎn))到分解溫度之間,如果這個(gè)范圍寬,加工將比較容易,如果這個(gè)范圍窄,可選擇的加工溫度限制就大,加工就較為困難,前者以聚乙烯為代表,后者以聚氯乙烯為代表,經(jīng)常用的ABS也屬于這類(lèi)范圍寬的第六頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三四、聚合物的物理狀態(tài)1.Tg(玻璃化溫度)2.Tf(粘流溫度、熔化溫度)3.Td(熱分解溫度)第七頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三五、塑料簡(jiǎn)介1ABSABS塑料是由丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)三種單體組分經(jīng)接枝共聚而成的三元共聚物,由于三種單體在配比組合上的不同,將直接影響到ABS的多種性能,如丙烯腈含量的增加可起到改善ABS的耐油性和耐化學(xué)性能;丁二烯的增加可提高ABS的沖擊韌性;而苯乙烯則可提供良好的成型加工性能。第八頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三(1)、工藝特性

ABS屬于無(wú)定形聚合物,無(wú)明顯熔點(diǎn)。由于其牌號(hào)品級(jí)繁多,在注射過(guò)程中應(yīng)按品級(jí)的不同制訂合適的工藝參數(shù),通常在160℃以上即可成型。在成型的過(guò)程中,ABS的熱穩(wěn)定性較好,可供選擇的范圍大,不易出現(xiàn)降解或分解,但由于溫度過(guò)高,有破壞ABS中橡膠相的傾向,故須注意。ABS通常在270℃以上才開(kāi)始出現(xiàn)分解。根據(jù)ABS中組分的不同,吸水性有所差異,其范圍在0.2~0.5%之間,為了得到較為理想的制品,在成型加工之前,大都作干燥處理。第九頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三(3)工藝特性(1)注射溫度在選擇ABS的成型溫度時(shí)需注意如下幾點(diǎn):(i)雖然ABS熔體粘度受溫度的影響不及注射壓力,但還是有一定的改善,因此溫度的上升,對(duì)熔體的充模,特別是薄壁制品的充模是有利的。(ii)盡管ABS的分解溫度高達(dá)270℃以上,但由于受時(shí)間及其它工藝條件的影響,樹(shù)脂往往在250℃左右就開(kāi)始變色,同時(shí),ABS中所含的橡膠橡膠相也不適應(yīng)過(guò)高的溫度,否則將影響制品的性能。(iii)不同的品級(jí)、不同的成型設(shè)備、不同的使用要求,所選擇的成型溫度應(yīng)有所不同。因此,ABS的成型度除耐熱級(jí)、電鍍級(jí)等品級(jí)的樹(shù)脂要求溫度稍高些,以改善其熔體充模困難或有利于電鍍性能外,對(duì)于阻燃級(jí)、通用級(jí)、抗沖級(jí)等樹(shù)脂則希望溫度取低些,以防發(fā)生分解或?qū)ξ锢頇C(jī)械性能有所不利。

第十頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三(3)注射速度注射速度對(duì)ABS熔體流動(dòng)性的改變有一定的影響,注射速度慢,制品表觀會(huì)出現(xiàn)波紋,溶接不良等現(xiàn)象,而注射速度快,充模迅速,但易出現(xiàn)排氣不良,表觀光澤度不佳等情況,同時(shí)還會(huì)影響到制品的性能.(4)模具溫度模具溫度對(duì)提高ABS制品表面光潔度、減少制品內(nèi)應(yīng)力有著重要的作用。模具溫度高,熔體充模容易,制品的表觀光潔度好,內(nèi)應(yīng)力小,同時(shí)對(duì)制品的可電鍍性也有改善但也存在著制品成型收縮率大,成型周期長(zhǎng),易脫模變形等問(wèn)題。對(duì)于表觀和性能要求都比較高的制品,模具溫度可控制在60·℃以上,當(dāng)然溫度的均勻性也十分重要,要求模腔與模芯之間的溫差應(yīng)不超過(guò)10·℃,對(duì)于深孔制品或形狀較為復(fù)雜的制品,要求模腔溫度略高一些,以利制品的順利脫模。第十一頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三(2)注射壓力與聚苯乙烯、尼龍等塑料相比ABS的流動(dòng)性要稍差些,故所需的注射壓力較大。但大的注射壓力容易造成制品脫模困難或脫模損傷,以及給制品帶來(lái)較大的內(nèi)應(yīng)力。因此,注射壓力又不能太大。

ABS的注射壓力除了與制品的壁厚,設(shè)備類(lèi)型等有關(guān)外,還與樹(shù)脂的品級(jí)有關(guān)。一般對(duì)薄壁、長(zhǎng)流程、小澆口的制品或耐熱級(jí)、阻燃級(jí)樹(shù)脂,要求的注射壓力較高,可達(dá)130~150MPa;而厚壁、大澆口制品只需70~100MPa就可以了。對(duì)成型設(shè)備來(lái)說(shuō),螺桿式注塑機(jī)所選用的注射壓力通常在100MPa以下,而柱塞式注塑機(jī)一般要在100MPa以上。為了獲得內(nèi)應(yīng)力較少的制品,要求保壓壓力不宜過(guò)高,60~70MPa的保壓壓力對(duì)ABS制品來(lái)說(shuō),通常是可以滿足要求了。第十二頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三2.聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)是一種新型的工程塑料,它性能優(yōu)異,不僅透明度高,沖擊韌性極好,而且耐蠕變,使用溫度范圍寬,尺寸穩(wěn)定性好、電絕緣性?xún)?yōu)良,耐候性、無(wú)毒性,因此廣泛應(yīng)用于儀器儀表、照明用具,電子電氣設(shè)備等方面,缺點(diǎn)是它的制品對(duì)缺口比較敏感,易產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂,耐疲勞行和化學(xué)穩(wěn)定性也稍差,隨著改性聚碳酸酯新品種的不斷出現(xiàn)第十三頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三(1).聚碳酸酯的工藝特點(diǎn)由分子結(jié)構(gòu)可知聚碳酸酯具有的特點(diǎn)是:(1)剛性和柔性在聚碳酸酯的主鏈結(jié)構(gòu)中有苯環(huán)、異丙基、酯鍵,因而使聚碳酸酯既有剛性又有一定的柔軟性和韌性,但主鏈結(jié)構(gòu)中的酯鍵卻使聚碳酸酯對(duì)水有敏感性。(2)熔融粘度高聚碳酸酯在240·℃~300`℃時(shí),熔融粘度為10~2.1Pa..由于熔體粘度較高,流動(dòng)性差,故給注射成型帶來(lái)了一定的困難。(3)結(jié)晶性聚碳酸酯是具有規(guī)整結(jié)構(gòu)的聚合物,只有在某種特定條件下才產(chǎn)生結(jié)晶,保持某種結(jié)晶度,經(jīng)X光衍射分析,測(cè)得聚碳酸酯的晶胞大小為1·18nm。在通常成型條件下由于其晶核極小,可以視為非結(jié)晶型聚合物。第十四頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三1.聚碳酸酯的工藝特點(diǎn)由分子結(jié)構(gòu)可知聚碳酸酯具有的特點(diǎn)是:(1)剛性和柔性在聚碳酸酯的主鏈結(jié)構(gòu)中有苯環(huán)、異丙基、酯鍵,因而使聚碳酸酯既有剛性又有一定的柔軟性和韌性,但主鏈結(jié)構(gòu)中的酯鍵卻使聚碳酸酯對(duì)水有敏感性。(2)熔融粘度高聚碳酸酯在240·℃~300`℃時(shí),熔融粘度為10~2.1Pa..由于熔體粘度較高,流動(dòng)性差,故給注射成型帶來(lái)了一定的困難。(3)結(jié)晶性聚碳酸酯是具有規(guī)整結(jié)構(gòu)的聚合物,只有在某種特定條件下才產(chǎn)生結(jié)晶,保持某種結(jié)晶度,經(jīng)X光衍射分析,測(cè)得聚碳酸酯的晶胞大小為1·18nm。在通常成型條件下由于其晶核極小,可以視為非結(jié)晶型聚合物。第十五頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三2.成型工藝1)注射溫度聚碳酸酯的大分子多呈無(wú)定形狀態(tài),大約215·℃開(kāi)始軟化,225·℃以上開(kāi)始流動(dòng)。和其它塑料性塑料相比,聚碳酸酯不僅熔融溫度高,而且熔融后的熔體粘度也較高,熔體粘度對(duì)溫度的敏感性比剪切速率大。一般對(duì)于低于260·℃的料溫,由于其熔體粘度過(guò)高,制品易出現(xiàn)不足,波紋等缺陷,故在成型中較少采用,而大都選用270~320·℃之間,在此范圍內(nèi)的熔體粘度適中,適合于大部分制品的成型。聚碳酸酯在正常加工溫度范圍內(nèi)有很好的熱穩(wěn)定性,在300·℃溫度下長(zhǎng)時(shí)間停留于料筒內(nèi)基本不分解,熔體粘度變化也很小,由于這一特性使其在成型過(guò)程中可以多次反復(fù)使用。注射溫度對(duì)聚碳酸酯制品的性能有著重要的影響,在280·℃~300`℃之間,聚碳酸酯成型前后的分子量變化較小,實(shí)驗(yàn)證明,除了伸長(zhǎng)率有所下降外,沖擊強(qiáng)度,拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度等項(xiàng)性能指標(biāo)均有較高的值,同時(shí)制品有良好的外觀和光亮的表面。過(guò)高的料溫,如超過(guò)340·℃時(shí),聚碳酸酯將會(huì)出現(xiàn)分解,制品顏色變深,表面出現(xiàn)銀絲、暗條、黑點(diǎn)、氣泡等缺陷,同時(shí)物理機(jī)械性能也顯著下降。第十六頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三②模具溫度。模具溫度對(duì)制品的力學(xué)性能影響很大。隨著模溫的提高,料溫與模溫間的溫差變小,剪切應(yīng)力降低,熔體可在模腔內(nèi)緩慢冷卻,分子鏈得以松弛,取向程度減小,從而減小了制品的內(nèi)應(yīng)力,但制品的沖擊強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率顯著下降,同時(shí)會(huì)出現(xiàn)制品脫模困難,脫模時(shí)宜變形,并延長(zhǎng)了成型周期,降低了生產(chǎn)效率;而模溫較低,又會(huì)使制品的內(nèi)應(yīng)力增加。因此,必須控制好模溫。通常,PC的模溫為80~120℃。普通制品控制在80~100℃,而對(duì)于形狀復(fù)雜、壁薄及要求較高的制品,則控制在100~120℃,但不允許超過(guò)其熱變形溫度。第十七頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三③注射壓力。盡管加工時(shí)注射壓力對(duì)熔體黏度和流動(dòng)性影響較小,但由于PC熔體黏度高、流動(dòng)性較差,因此,注射壓力不能太低,一般控制在80~120Mpa。對(duì)于薄壁長(zhǎng)流程、形狀復(fù)雜、澆口尺寸較小的制品,為使熔體順利、及時(shí)充模,注射壓力要適當(dāng)提高至120~150Mpa。④保壓壓力。保壓壓力的大小和保壓時(shí)間的長(zhǎng)短也影響制品質(zhì)量。保壓壓力過(guò)小,則補(bǔ)縮作用小,制品內(nèi)部會(huì)因收縮而形成氣泡,制品表面也會(huì)出現(xiàn)凹痕;保壓壓力過(guò)大,在澆口周?chē)桩a(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。保壓時(shí)間長(zhǎng),制品尺寸精度高、收縮率低、表面質(zhì)量良好,但增加了制品中的內(nèi)應(yīng)力,延長(zhǎng)了成型周期。⑤注射速率。注射速率對(duì)制品的性能影響不大。但從成型角度考慮,注射速率不宜太慢,否則進(jìn)進(jìn)入模腔內(nèi)的熔體易冷凝而導(dǎo)致充不足,另外,制品表面也易出現(xiàn)波紋、料流痕等缺陷;注射速率也不宜太快,以防裹入空氣和出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象。生產(chǎn)中,一般采用中速或慢速,最好采用多級(jí)注射。注射時(shí),速度設(shè)定為慢→快→慢,這樣可大大提高制品質(zhì)量第十八頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三第二節(jié)注塑機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)塑料注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備,它可將熱塑性塑料或熱固性塑料在塑化料筒中加熱,混煉,塑化,達(dá)到熔融狀態(tài),向已經(jīng)塑化好的物料施加壓力,射出并注入模具型腔,經(jīng)冷卻固化得到成型制品。注塑機(jī)主要由注射系統(tǒng),合模系統(tǒng),液壓系統(tǒng),電氣系統(tǒng)4大系統(tǒng)組成,另外還包括加熱冷卻系統(tǒng),潤(rùn)滑系統(tǒng)、安全及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第十九頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三注塑機(jī)照片第二十頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三2.1合模系統(tǒng)合模系統(tǒng)主要包括鎖模裝置,調(diào)模裝置及其制品頂出裝置等。鎖模系統(tǒng)的主要作用有:(1)保證模具能快速、靈活、準(zhǔn)確、安全地實(shí)現(xiàn)閉合、開(kāi)啟及制品頂出;(2)模具閉合是。能提供足夠的鎖模力,抵抗注射熔體產(chǎn)生的模腔壓力,防止模具漲開(kāi)

第二十一頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三2.2.注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)主要包括預(yù)塑裝置及注射裝置,故也稱(chēng)為預(yù)塑、注射系統(tǒng)。其主要作用:(1)均勻加熱,并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將一定數(shù)量的熔融塑料塑化;(2)在一定的壓力和速度下,將定量的熔體注射到模具型腔內(nèi);(3)在注射結(jié)束后,對(duì)模腔內(nèi)的熔體進(jìn)行保壓第二十二頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三第二十三頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三2.3.液壓控制系統(tǒng)注塑機(jī)的液壓控制系統(tǒng)主要由各種液壓元件、回路、液壓輔助元件組成。其主要作用有:保證注塑機(jī)能夠按照預(yù)定的工藝條件及動(dòng)作程序,進(jìn)行準(zhǔn)確而有效的工作第二十四頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三2.4.電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)主要由各種電氣和電子元件、儀表、加熱器、傳感器等組成。其主要作用有:與液壓控制系統(tǒng)配合,準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)預(yù)定的工藝要求;為實(shí)現(xiàn)個(gè)動(dòng)作程序提供動(dòng)力第二十五頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三2.5.加熱冷卻系統(tǒng)主要用于料筒及噴嘴的加熱,冷卻系統(tǒng)主要用于模具、液壓油、料筒的加料段的冷卻;2.6.潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)是為了注射機(jī)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位,如調(diào)模板、調(diào)模裝置、連桿機(jī)絞等處,提供潤(rùn)滑條件的回路;2.7.安全與檢測(cè)系統(tǒng)注射機(jī)的安全保護(hù)裝置,主要由安全門(mén)、行程閥、機(jī)械保護(hù)桿等組成。主要作用是保護(hù)操作工人的人身安全及設(shè)備的運(yùn)行運(yùn)行安全;第二十六頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三第三節(jié)注塑成型基礎(chǔ)知識(shí)所謂注塑就是塑膠材料在注塑機(jī)的料筒中經(jīng)過(guò)外部的加熱和螺桿的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的剪切熱對(duì)樹(shù)脂材料進(jìn)行塑化成熔體后,通過(guò)施加一定的壓力,把熔體注射到具有一定的形狀的型腔中經(jīng)過(guò)冷卻定型后所產(chǎn)生的物品就為注塑。第二十七頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三注塑過(guò)程第二十八頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三3.1注塑成型工藝注塑成型工藝是成型塑料制品的一種常用方法,其工藝流程如下圖所示。從以上工藝流程可以看出,注塑成型是一個(gè)循環(huán)過(guò)程,完成注塑成型需要經(jīng)過(guò)包括預(yù)塑計(jì)量、注射充模、保壓補(bǔ)縮、冷卻定型4大過(guò)程。。第二十九頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三(1)預(yù)塑階段。螺桿開(kāi)始旋轉(zhuǎn),然后將從料斗輸送過(guò)來(lái)的塑料向螺桿前端輸送,塑料在高溫和剪切力的作用下塑化均勻并逐步聚集在料筒的前端,隨著熔融塑料的聚集,壓力越來(lái)越大,最后克服螺桿背壓將螺桿逐步往后推,當(dāng)料筒前部的塑料達(dá)到所需的注塑量時(shí),螺桿停止后退和轉(zhuǎn)動(dòng),預(yù)塑階段結(jié)束。第三十頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三(2)注塑階段。螺桿在注塑油缸的作用下向前移動(dòng),將儲(chǔ)存在料筒前部的塑料以多級(jí)速度和壓力向前推壓,經(jīng)過(guò)流道和澆口注入已閉合的模具型腔中。第三十一頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三(3).保壓補(bǔ)縮過(guò)程保壓階段的注射壓力稱(chēng)保壓壓力,在此壓力作用下,模腔中的熔體得到因冷卻而補(bǔ)縮,制品得到壓縮與增密。在此過(guò)程中,保壓壓力起主導(dǎo)作用。保壓階段的特點(diǎn)是:熔體在高壓下慢速流動(dòng),螺桿有微小的補(bǔ)縮位移,物料隨冷卻和密度增大使制品逐漸成型。在保壓階段,熔體流速成很小,不起主導(dǎo)作用,而壓力卻是影響過(guò)程的主要因素,在保壓階段,模內(nèi)壓力和比容是不斷地變化的。第三十二頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三(4).冷卻定型階段塑料在模具型腔中經(jīng)過(guò)保壓,防止塑料倒流直到塑料固化,型腔中壓力消失。一個(gè)生產(chǎn)周期中冷卻定型時(shí)間占的比例最大第三十三頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三3.2注塑工藝參數(shù)簡(jiǎn)介注塑中控制的五大要素:溫度:包括烘料溫度,料筒溫度,模具溫度以及機(jī)臺(tái)油溫壓力:包括鎖模壓力,開(kāi)模壓力,注射壓力,保壓壓力,座進(jìn)座退壓力,頂進(jìn)頂退壓力,倒索壓力,背壓速度:包括鎖模速度,開(kāi)模速度,注射速度,保壓速度,座進(jìn)座退速度,頂進(jìn)頂退速度,倒索速度時(shí)間:注射時(shí)間,保壓時(shí)間,烤料時(shí)間,成型周期位置:注射相關(guān)位置,開(kāi)模相關(guān)位置,合模的相關(guān)位置,倒索位置第三十四頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三3.2.1溫度(1)油溫:對(duì)于液壓機(jī)而言是由于機(jī)器的不停運(yùn)作液壓油運(yùn)動(dòng)摩擦而產(chǎn)生的熱能,它是由冷卻水來(lái)控制,在開(kāi)機(jī)時(shí)要確認(rèn)油溫在45℃左右,若油溫過(guò)高或過(guò)低均會(huì)影響壓力的傳遞。(2)料筒溫度是指料筒表面的加熱溫度,料筒溫度的作用是為了使固體顆粒狀的塑膠原料轉(zhuǎn)化成一個(gè)整體的流動(dòng)性很好,通過(guò)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)能使色粉色母等輔料充分地熔合在一起的半液體狀態(tài),達(dá)到能填充到模具內(nèi)的需要。料筒分三段加熱,從料斗到噴嘴依次從低到高,使塑料逐步熔融、塑化。第一段是靠近料斗處的固體輸送段,溫度要低一些,料斗還要用冷卻水冷卻。第二段為壓縮段,物料處于壓縮狀態(tài)并逐漸熔融。第三段為計(jì)量段,物料處于全熔融狀態(tài),在預(yù)塑終止后形成計(jì)量室,儲(chǔ)存塑化好的物料,以保證處于熔融狀態(tài)。

第三十五頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三(3)噴嘴是具有加速熔體流動(dòng)、調(diào)整熔體溫度及物料均化的作用。噴嘴溫度一般要低于料筒的最高溫度,一方面是防止溢流,另一方面,是塑料發(fā)生分解,影響制品質(zhì)量。注意:料筒溫度和噴嘴溫度與成型的其它工藝參數(shù)有關(guān)。如當(dāng)注塑壓力低時(shí),為保證物料的流動(dòng),應(yīng)提適當(dāng)高料筒和噴嘴溫度,反之,應(yīng)降低料筒和噴嘴溫度。一般可以通過(guò)“對(duì)空注射法”和制品的“直觀分析法”來(lái)調(diào)整工藝參數(shù),確定最佳的料筒和噴嘴溫度。第三十六頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三(4)模具溫度模具溫度是指與制品、澆口、流道接觸的模腔的表面溫度。對(duì)制品的外觀的氣紋、夾線,尺寸和內(nèi)在的性能影響很大。升高模具溫度,能提熔體的流動(dòng)性,加大制品的收縮率,釋放、降低制品的內(nèi)應(yīng)力。模具溫度通常是靠調(diào)整模溫機(jī)的溫來(lái)控制的。模溫機(jī)是輔助設(shè)備,它不是注塑機(jī)的一部分,具有獨(dú)立的升降溫系統(tǒng)和使媒體循環(huán)的裝置。(5)熱流道溫

它分為保溫型和加熱型。熱流道系統(tǒng)的特點(diǎn)是在每一個(gè)注射成型周期中保持主流道和分流道的主題的融體不凝固,使之不產(chǎn)生料把和冷膠。并能降低塑料的原材料消耗和成型中的能耗,縮短了成型周期。它的溫度設(shè)定是依據(jù)所使用材料的加工工藝溫度而定。一般比噴嘴溫度偏高,并保持其熔融狀態(tài)并不至于產(chǎn)生流涎。第三十七頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三3.2.2、速度A、開(kāi)合模的速度設(shè)定,開(kāi)合模的設(shè)定一般是按慢—快—慢的原理,這樣設(shè)定主要考慮機(jī)器、模具、周期去考慮。B、頂出設(shè)定:可根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)定,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的最好用慢速頂出一些再用快速脫模,縮短周期。C、射速:根據(jù)產(chǎn)品的大小,結(jié)構(gòu)去設(shè)定,若結(jié)構(gòu)復(fù)雜較為壁薄的可快速,若結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單壁厚的可用慢速,還要根據(jù)材料的性能,由慢到快設(shè)定。第三十八頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三3、壓力(1)射出壓力注射溶體是通過(guò)射出壓力從噴嘴流入模具主澆口經(jīng)過(guò)分流道澆口而進(jìn)入模腔,螺桿頭部的注射壓力必須在克服溶體在進(jìn)入模腔后所遇到的阻力損失后保持一定的壓力來(lái)充滿模腔。(2)保壓壓力

當(dāng)高溫溶體充滿模腔后就進(jìn)入保壓補(bǔ)縮階段,一直持續(xù)到澆口封凍為止。以補(bǔ)償溶體由于溫度下降而引起的體積收縮。因此,保壓壓力的設(shè)定將對(duì)溶體的定型過(guò)程及制品質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。(3)溶膠背壓

溶膠背壓是控制料管內(nèi)溶體密度的一個(gè)輔助壓力。調(diào)整背壓能有效地排料管內(nèi)計(jì)量段內(nèi)原料的氣體,能使有顏色的原料顏色混合均勻,還能直接影響到制品的收縮,尺寸精度等。(4)鎖模壓力

鎖模力是指注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力,也叫合模力。注塑機(jī)在注射時(shí),熔料經(jīng)料管,噴嘴、澆口后進(jìn)入模腔,其注射壓力一部分損失在噴嘴和澆口,其余的為模腔內(nèi)熔體壓力,通常稱(chēng)模腔壓力。鎖模壓力設(shè)定必須要保證大于充模時(shí)的模腔壓力,以防止模具被撐開(kāi)而產(chǎn)生披鋒。鎖模過(guò)大則會(huì)降低模具的精度和壽命。第三十九頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三4時(shí)間

(1)射膠時(shí)間是指螺桿向前推進(jìn),熔料向模腔填充這一動(dòng)作過(guò)程的時(shí)間。根據(jù)制品的大小、厚薄和直接觀察制品的外觀來(lái)判斷設(shè)定射膠時(shí)間的長(zhǎng)短。注塑機(jī)射膠時(shí)間設(shè)置裝置,不管是多段還是一段射出,只能設(shè)置一個(gè)時(shí)間。(2)保壓時(shí)間充模后要繼續(xù)推進(jìn)融體補(bǔ)縮,維持補(bǔ)縮流動(dòng)階段,一直持續(xù)到澆口封凍為止,以便獲取致密制品。注塑機(jī)保壓時(shí)間,是每一段必需設(shè)置一個(gè)時(shí)間。(3)冷卻時(shí)間是指從澆口凝固開(kāi)始至脫模的冷卻階段,可使模內(nèi)剛好成型的制品具有一定鋼性和強(qiáng)度,防止脫模時(shí)頂出變形,這時(shí)融體無(wú)法再進(jìn)入模腔內(nèi),制品的重量無(wú)法再改變。冷卻時(shí)間與熔膠(蓄料)大多是同步進(jìn)行,一般是要長(zhǎng)于是熔膠時(shí)間。第四十頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三5、位置

(1)開(kāi)合模位置可根據(jù)開(kāi)合模速度對(duì)應(yīng)來(lái)設(shè)定,關(guān)鍵要把低壓保護(hù)的起始位置時(shí)定好,即低壓的開(kāi)始位置應(yīng)是最可能保護(hù)模具,又不影響周期的點(diǎn),終止位置應(yīng)為在慢速合模時(shí)模具前后模所接觸的位置。(2)頂出位置:此位置能滿足產(chǎn)品完全脫模即可,首先由小到大遞增來(lái)設(shè)定,注意裝模時(shí)一定要把回退位置設(shè)為“0”,否則易損壞模具。(3)熔膠位置:根據(jù)產(chǎn)品大小和螺桿大小算出其料量,再設(shè)定出相應(yīng)的位置。(4)V—P位置應(yīng)由大到小即Short—Short法(即短射法)來(lái)找出V—P位置(即V—P切換點(diǎn))。第四十一頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三3.3成型前的準(zhǔn)備工作

3.3.1、原料的檢驗(yàn)a通過(guò)觀察塑膠原料的外包裝,顆粒形狀,顆粒大小,外觀色澤等判斷是否與要生產(chǎn)的訂單部品的物料需求表的種類(lèi),型號(hào)是一致的,防止用錯(cuò)原料。b檢查包裝是否有破損,原料是否有被污染的跡象。特別是透明的原料。第四十二頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三3.3.2、塑膠原料的著色和配料塑膠原料出廠時(shí)的顏色多為原色(本色),白色,乳白色,淡黃色和透明的狀態(tài)。為了滿足制品對(duì)顏色的需要,使用前要加入色母、色粉等輔料。一般情況,模具在前期試產(chǎn)階段就已經(jīng)對(duì)制品的顏色作好了調(diào)整,色粉色母的配比都已制訂好,并且會(huì)制作一些顏色限度樣板,量產(chǎn)階段只需嚴(yán)格按物料需求表,對(duì)照作業(yè)指示書(shū)配料即可。配料操作重點(diǎn):配料前混料機(jī)要用風(fēng)槍和軟布片將料斗內(nèi)壁清洗干凈,混過(guò)色粉料的要用洗模水或煤油清洗;裝料的袋子最好是保存好的原裝料袋,沒(méi)有原裝料袋時(shí)代用的料袋要干凈,保證無(wú)灰塵無(wú)其它原料。第四十三頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三

3.3.3、原料的干燥原料中的水分超過(guò)一定的量后,使用生產(chǎn)的的制品表面會(huì)出現(xiàn)料花(銀紋)、氣泡、縮孔等到不良,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起降解,影響產(chǎn)品的外觀和內(nèi)在質(zhì)量,因此,成型前必需對(duì)塑膠原料進(jìn)行干燥處理。不同種類(lèi)的塑膠原料,其吸濕性有所不同,因此,可分為兩大類(lèi):易吸濕和不易吸濕。易吸濕的有:ABS、PA、PC、PMMA等;不易吸濕的有:PE、PP、PS、PVC、POM等。影響干燥效果的因素有三個(gè),即干燥溫度、干燥時(shí)間和料層壁厚。干燥后的原料離開(kāi)干燥機(jī)后會(huì)再次吸濕,長(zhǎng)時(shí)間不用的,使用前要用同樣的條件重新干燥第四十四頁(yè),共四十八頁(yè),編輯于2023年,星期三3.3.4、設(shè)備的清洗不同的模具、制

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