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1、玩具廠用注塑塑工藝內容簡介介此書的實實用性強強 , 道理深深入淺出出 , 是所有有硬件玩玩具工程程人員必必讀的基基礎課程程 !待此介紹紹給工程程部各同同事 !梁文先生生二二二五月第一章 注塑工工藝探討討塑料的原原料的不不斷發展展 , 塑料產產品就用用範圍的的日益擴擴大 , 使超超性能、高高精度的的塑料製製品更處處於極大大的需求求之內 。 這這种需求求不斷地地把注塑塑機行業業推向更更高的科科技層 。目前許多多廠家所所碰到最最頭痛問問題圍繞繞產品的的品質控控制 。影影響塑料料製品品品質的因因素包括括塑原料料 、 注塑機機 、 輔助生生產設備備以及生生產環境境等等 。但最最主要的的是操作作應用這這些
2、設備備的工藝藝調整技技術人員員 。一一個優秀秀的工藝藝師往往往能夠在在較差的的條件下下 , 利用較較差的設設備製出出优質的的製品 。 在在此就自自已的工工作經驗驗、體會會 , 談談注注塑工藝藝問題 。注塑過程程是溶膠膠筒內熔熔融塑料料以高壓壓力、高高速注射射入模腔腔內 , 整個個注塑過過程受許許多方面面因素影影響 , 如注注塑壓力力、螺絲絲向前推推進速度度、塑料料溫度、模模腔表壁壁溫度、模模腔形狀狀、射咀咀及流道道內柵、模模具彈性性變形、塑塑料特性性、塑化化情況等等等 。這這許多因因素每個個都同樣樣重要 , 單單個因素素不能獨獨立決定定塑件製製品的質質素 。 因此可可以講塑塑件品質質是多變變量
3、的函函數 。 因此不不了解這這些可變變因素對對產品品品質的影影響 , 不懂懂變更或或盲目的的變更這這些可變變因素 , 很很難製成成優良質質素的塑塑件 。 然而最最能反映映許多多多因素的的相互協協調作用用的是模模腔內塑塑料的壓壓力及流流向動態態 。 因此正正確的控控制模腔腔壓力及及流向動動態 , 就能能蕕得最最佳的腔腔內膠料料融熔溫溫度 , 是確確保產品品質量的的關鍵因因素 。第二章 何謂模模腔壓力力融熔塑料料在模腔腔內流動動所需的的壓力實實質上是是塑料流流動時要要克服的的阻力 , 這這些阻力力主要來來自塑料料與模臂臂間的磨磨擦力、塑塑料各層層流間的的磨擦力力、因此此模腔壓壓力與塑塑料本身身粘度
4、特特性、料料溫、剪剪切速率率、模具具溫度、模模腔厚度度、模腔腔形狀、注注射速率率等有關關 。在在特定的的模具、模模溫、塑塑料、料料溫條件件下 , 模腔腔壓力的的大小決決定於塑塑料的模模腔內流流動狀態態 , 即決定定於注射射螺桿的的推進速速度 。第三章 模腔壓壓力與鎖鎖模力的的關係注塑過程程中 , 模腔腔內各點點的壓力力存在壓壓力差 , 設設Fcpp為模腔腔的平均均壓力 。 模模腔的平平均壓力力可通過過模腔壓壓力 流長長比曲線線以及代代表膠料料流動性性的粘度度系數aa計算得得出 。則鎖模力力FcmmFccp XX S , 式式中S為為製成品品在模板板方向上上的投影影面積 。 下下表介紹紹一組適適
5、用於聚聚烯烴 ( PPE、PPP、PPS、AABS、SSAN等等 ) 注射過過程所需需的壓力力值 。工件平均均斷面厚厚度模腔壓力力 (公斤/厘米22或磅力力/吋22)流徑長度度與斷面面厚度之之比毫 米米吋200:1150:1125:1100:150:111.0220.044996009000072000450007066335063161.5220.066120000850006000045000300008445984223162112.0330.08890000600004500028000250006334223162671762.5440.10070000450003500030000
6、250004923162462111763.0550.12250000400003100030000250003522812182111763.5660.1444500035000310003000025000316246218211176由上表可可知模腔腔厚度及及流動長長度對模模腔壓力力影響極極大 。上上表對我我們做工工模設計計、選擇擇機器時時機為有有益 。例例某廠生生產一週週轉箱 , 產產品尺寸寸約7000 XX5000X2550mmm , 產品厚厚度約22.5mmm 。如果製造造模具等等採用單單一的中中點入水水口(參參看圖11) , 則流流動長度度約為6670mmm , 則流流徑長度度與
7、斷面面厚度比比約67702.55=2770 , 因需需極大的的模腔壓壓力及鎖鎖模力 , 極極難注塑塑成型 。但該模具具設計時時由八個個熱流道道口注射射(如圖圖2) , 這這樣流徑徑長度與與壁厚比比約為1150:1(故故所需鎖鎖模力為為70ccmX500cm X 2246kkg/cc = 8660噸 , 該該廠使用用震雄JJM 10000生生產 , 試模模時 , 很順順利生產產出產品品) (據上表表查得平平均模腔腔壓力只只需2446Kgg/cmm2) 。 入水口 入水口 圖1 . . . . . . . .模腔壓力力與注射射缸的注注射壓力力(參看看圖1)設模腔壓壓力P33。一般般注塑機機P3是是
8、反映不不出來的的 , 注塑機機壓力表表所反映映的壓力力為液壓壓缸壓力力P1 , 而而P2由由注塑機機本身特特性決定定 , P2=S1 x PP1/S2 (S11 , 為注射射缸活塞塞面積 , SS2為螺螺桿裁面面積)、PP3取決決於充填填過程中中 , 塑料在在模腔所所受的阻阻力。一般注塑塑機采用用一個注注射速度度注射 , 這這時模腔腔壓力的的最大值值由注射射壓力控控制。 在注射射過程中中 , 螺桿的的推進速速度由所所設定的的注射速速度決定定 , 模腔壓壓力亦隨隨螺桿的的推進而而增高 , 當當所設定定的注射射壓力不不足以克克服模腔腔壓力時時 , 注射溢溢流閥排排油 , 注射射速度減減慢。 因此若
9、若要提高高注射過過程末端端的注射射速度 , 應應提高液液壓缸的的注射壓壓力 。 但過高高的注射射壓力易易使工模模披開 , 產產生飛邊邊(披鋒鋒)。更更由於在在注射過過程中每每一階段段注射速速度不能能隨意控控制 , 故制制成品的的表面不不能控制制到最佳佳效果。 圖 2 第四章 流向動動態與產產品壁厚厚之關係係我們在注注射厚壁壁產品時時 , 細小入入水口會會使產品品表面出出現“蛇形”紋(參參看圖22) , 經多多種方式式的調整整极難消消除。 蛇形紋紋實質是是塑料在在該模腔腔內的流流向 , 由於於注射入入口小 , 塑塑料以极极快的速速度沖入入 , 料以蛇蛇形沖入入模腔前前壁及流流到後面面填滿 , 故
10、故表面有有蛇形紋紋以夾水水紋。 若塑料料以極慢慢的速度度注入 , 則則塑料的的流向形形成層流流 , 克服蛇蛇形紋 , 但但由於速速度慢 , 表表面會出出現波紋紋(如圖圖3)。 最佳方方法為加加大水口口 , 大多采采用多段段的注射射速度及及增加模模溫 , 若入入水口大大 , 則蛇形形紋會消消失 , 但會會存在其其他問題題 , 如圖所所示 , 大入入水口 , 若若以極快快的速度度注射 , 塑塑料先填填滿前段段及后段段 , 兩膠流流在中間間結合 , 形形成鬚表表夾水紋紋 , 同時若若以快速速注射 , 在在入水口口的死角角位由於於產生渦渦流 , 死角角位的氣氣體不能能由排氣氣孔排出出 , 使產品品有空
11、氣氣泡 , 透明明時可看看到 , 解決決方法與與上同。 第五章 流向動動態與模模溫的關關係模壁低溫溫時 , 同一一注射速速度 , 塑料料在模壁壁表面的的流動短短 , 中層流流動長 , 即即表壁與與中層間間塑料的的流速梯梯度大 ; 反反之模溫溫高 , 速度度梯度小小 。 流向動動能的變變化注塑塑機中較較易觀察察 , 變色注注塑機就就是利用用塑料在在模腔內內的流向向形狀而而制成變變色花紋紋 , 同一注注射速度度 , 同一料料溫 , 不同同的模溫溫有不同同的流向向 , 因此形形成不同同的花紋紋。 第六章 流向動動態與模模溫的關關系B圖 6P3CA 注注塑過程程中 , 工模模模腔壓壓力P33隨著膠膠料
12、的推推進而變變化 , 模腔腔壓力PP3隨注注射時間間T的變變化曲線線 , 如圖66所示 , 不不同的注注塑工藝藝具有不不同的壓壓力曲線線圖 。 壓力曲曲線大致致分四段段 : (一)充填階階段 , (二二)施壓壓階段 , (三)保保壓階段段 , (四)冷卻階階段 。D TOD(1)、充充填階段段 在這階階段 , 模腔腔壓力就就是熔融融塑料在在注入模模腔時之之反抗壓壓力 , 主要要是由注注射過程程中熔融融塑料與與模腔內內壁的磨磨擦阻力力、熔融融塑料各各層流間間的磨擦擦阻力所所產生。 在相同同的模腔腔內 , 這些些阻力受受塑料溫溫度、模模具內壁壁溫度及及塑料的的流向動動態等所所影響 , 而而模腔內內
13、塑料的的熔融溫溫度亦受受其流速速所影響響。 塑塑膠制品品表面光光滑的質質量完全全決定於於此。 在充填填過程中中模腔壓壓力及塑塑料流向向曲線、模模溫及料料溫對制制成品之之表面光光滑度起起決定性性的作用用。傳統的注注塑機一一般以一一級注射射速度、壓壓力、以以及二級級保壓壓壓力組成成 , 在充填填階段 , 只只有一個個注射速速度及注注射壓力力來完成成整個充充填過程程 。 較快速速充填時時 , 其模腔腔壓界曲曲線如OOA2線線 。充填過程程中最大大模腔壓壓力被注注射壓力力所局限限 , 當模腔腔的反抗抗力低於於注射壓壓力所產產生的推推力時 , 塑塑料的流流動速度度以所設設定的注注射速度度推進。 當反抗抗力大於於推力時時 , 流動速速度減低低 , 使其反反抗力與與注射力力平衡。 因此其其模腔壓壓力曲線線與正碓碓的模腔腔壓力工工藝曲線線相距較較大 。 用過快的的速度充充填容易易使充填填過程中中的模腔腔壓力過過高 , 使模模具產生生過大的的彈力變變形 , 而產產生飛邊邊或損壞壞模具 。同時時亦會因因不能及及時排氣氣而使產產品燒焦焦 。一一些較厚厚身的製製品會因因過快的的充填速速度而產產生注射射口附近近之射紋紋或夾水水紋 。 若以慢慢速充填填 , 往往使使產品難難於成型型或使其其表面產產生波紋紋線 。A1A20圖 7(2)、施施壓階段段充填後 , 膠膠
