注塑工艺调校秘笈模板

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1、注塑工艺调校秘笈模板22020年4月19日资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。注塑工艺调校秘笈注塑速度的比例控制已经被注塑机制造商广泛采用。虽然电脑控制注塑速度分段控制系统早已存在, 但由于相关的资料有限, 这种机器设置的优势很少得到发挥。本文将系统的说明应用多段速度注塑的优点, 并概括地介绍其在消除短射、 困气、 缩水等制品缺陷上的用途。 射胶速度与制品质量的密切关系使它成为注塑成型的关键参数。经过确定填充速度分段的开始、 中间、 终了, 并实现一个设置点到另一个设置点的光滑过渡, 能够保证稳定的熔体表面速度以制造出期望的分子取问及最小的内应力。我们建议采用以下这种

2、速度分段原则: 1) 流体表面的速度应该是常数。2) 应采用快速射胶防止射胶过程中熔体冻结。3) 射胶速度设置应考虑到在临界区域( 如流道) 快速充填的同时在入水口位减慢速度。4) 射胶速度应该保证模腔填满后立即停止以防止出现过填充、 飞边及残余应力。 设定速度分段的依据必须考虑到模具的几何形状、 其它流动限制和不稳定因素。速度的设定必须对注塑工艺和材料知识有较清楚的认识, 否则, 制品品质将难以控制。因为熔体流速难以直接测量,能够经过测量螺杆前进速度, 或型腔压力间接推算出( 确定止逆阀没有泄漏) 。 材料特性是非常重要的, 因为聚合物可能由于应力不同而降解, 增加模塑温度可能导致剧烈氧化和

3、化学结构的降解, 但同时由剪切引起的降解变小, 因为高温降低了材料的粘度, 减少了剪切应力。无疑, 多段射胶速度对成型诸如PC、 POM、 UPVC等对热敏感的材料及它们的调配料很有帮助。 模具的几何形状也是决定因素: 薄壁处需要最大的注射速度; 厚壁零件需要慢快慢型速度曲线以避免出现缺陷; 为了保证零件质量符合标准, 注塑速度设置应保证熔体前锋流速不变。熔体流动速度是非常重要的, 因为它会影响零件中的分子排列方向及表面状态; 当熔体前方到达交叉区域结构时, 应该减速; 对于辐射状扩散的复杂模具, 应保证熔体经过量均衡地增加; 长流道必须快速填充以减少熔体前锋的冷却, 但注射高粘度的材料,如P

4、C是例外情况, 因为太快的速度会将冷料经过入水口带入型腔。 调整注塑速度能够帮助消除由于在入水口位出现的流动放慢而引起的缺陷。当熔体经过射嘴和流道到达入水口时, 熔体前锋的表面可能已经冷却凝固, 或者由于流道突然变窄而造成熔体的停滞, 直到建立起足够的压力推动熔体穿过入水口, 这就会使经过入水口的压力出现峰形。高压将损伤材料并造成诸如流痕和入水口烧焦等表面缺陷,这种情况能够经过刚好在入水口前减速的方法克服上述缺陷。这种减速能够防 止入水口位的过度剪切, 然后再将射速提高到原来的数值。因为精确控制射速在入水口位减慢是非常困难的, 因此在流道末段减速是一个较好的方案。 我们能够经过控制末段射胶速度

5、来避免或减少诸如飞边、 烧焦、 困气等缺陷。填充末段减速能够防止型腔过度填充, 避免出现飞边及减少残余应力。由于模具流径末端排气不良或填充问题引起的困气, 也能够经过降低排气速度, 特别是射胶末段的排气速度加以解决。 短射是由于入水口处的速度过慢或熔体凝固造成的局部流动受阻等原因产生的。在刚刚经过入水口或局部流动阻碍时加快射胶速度能够解决这个问题。 流痕、 入水口烧焦、 分子破裂、 脱层、 剥落等发生在热敏性材料上的缺陷是由于经过入水口时的过度剪切造成的。 光滑的制件取决于注塑速度, 玻璃纤维填充材料特别敏感, 特别是尼龙。暗斑( 波浪纹) 是由于粘度变化造成的流动不稳定引起的。扭曲的流动能导

6、致波浪纹或不均匀的雾状, 究竟产生何种缺陷取决于流动不稳定的程度。 当熔体经过入水口时高速注射会导致高剪切, 热敏性塑料将出现烧焦, 这种烧焦的材料会穿过型腔, 到达流动前锋, 呈现在零件表面。 为了防止射纹, 射胶速度设置必须保证快速填充流道区域然后慢速经过入水口。找出这个速度转换点是问题的本质。如果太早, 填充时间会过度增加, 如果太迟, 过大的流动惯性将导致射纹的出现。熔体粘度越低, 料筒温度越高则这种射纹出现的趋势越明显。由于小入水口需要高速高压注射, 因此也是导致流动缺陷的重要因素。 缩水能够经过更有效的压力传递, 更小的压力降得以改进。低模温和螺杆推进速度过慢极大地缩短了流动长度,

7、 必须经过高射速来补偿。高速流动会减少热量损失, 而且由于高剪切热产生磨擦热, 会造成熔体温度的升高, 减慢零件外层的增厚速度。型腔交叉位必须有足够厚度以避免太大的压力降, 否则就会出现缩水。 总之, 大多数注塑缺陷能够经过调整注塑速度得到解决, 因此调整注塑工艺的技巧就是合理的设置射胶速度及其分段。多级注塑程序的控制: 近代注塑制品, 在各个领域得到了广泛的应用, 制品形状十分复杂, 所使用的聚合物性能差别也很大。即便是同一种材料的制品, 由于浇道系统及各部位几何形状不同, 不同部位对于充模熔体的流动( 速度、 压力) 提出要求, 否则就要影响熔体在这一部位的流变性能或高分子的结晶定向作用,

8、 以及制品的表观质量。在一个注射过程中, 螺杆向模具推进熔体时, 要求实现在不同位置上的有不同注射速度和不同注射压力等工艺参数的控制, 称这种注射过程为多级注塑。 数字拨码式注塑机比较落后, 只有一段或二段射胶、 一段保压、 一段熔胶的控制程序, 对于一些结构复杂、 外观质量要求高的产品, 很难设定和控制注射速度及其它工艺条件, 导致注塑件出现的一些外观缺陷无法经过调校注塑参数的方法来改进。为了满足提高注塑件外观质量的需要, 克服上述问题, 注塑机制造商开发生产了具有多级射胶、 多级保压、 多级熔胶功能的注塑机, 这是注塑加工行业的一次突破性技术进步。 当前, 大多数是注射速度进行多级控制的注

9、塑机, 一般能够把注射全冲程分3个或4个区域, 并把各区域设置成各自不同的适当注射速度。 注射的初期使用低速, 模腔充填时使用高速, 充填接近终了时再使用低速注射的方法。经过注射速度的控制和调整, 能够防止和改进制品外观如毛边、 喷射痕、 银条或焦痕等各种不良现象。 多级注射控制程序能够根据流道的结构、 浇口的形式及注塑件结构的不同, 来合理设定多段注射压力、 注射速度、 保压压力和熔胶方式, 有利于提高塑化效果、 提高产品质量、 降低不良率及延长模具/机器寿命。经过多级程序控制注塑成型机的油压、 螺杆位置、 螺杆转速, 能谋求改进成型件的外观不良, 改进缩水、 翘曲和毛边的对应措施, 减少各

10、模每次注射成型件的尺寸不均一。多级控制的效果成 型 条 件 效 果注 塑 速 度 防止浇口部位的气纹/流纹, 防止锐角的流动痕迹, 防止模芯的倒塌, 防止毛边。二 次 压 力 减轻内应力变, 防止缩水。螺 杆 转 数 计量的稳定性背 压 计量的稳定性 然而, 很多注塑技术人员依然习惯使用过去一段射胶的方法, 不懂得如何寻找多段射胶位置和方法, 使具有多段射胶功能的机器发挥不了其优势。 一、 设定多级注射程序的方法: 一般的塑件注塑时至少要设定三段或四段射胶才是比较科学的。水口流道为第一段、 进浇口处为第二段、 产品进胶到90%左右时为第三段、 剩余的部分为第四段(亦称末段)。对于结构简单且外观

11、质量要求不高的胶件注塑时, 可采用三段射胶的程序。但对结构比较复杂、 外观缺陷多、 质量要求高的胶件注塑时, 需采用四段以上的射胶控制程序。 设定几段射胶程序, 一定要根据流道的结构、 浇口的形式/位置/数量/大小、 注塑件结构、 产品质量状况及模具的排气效果等因素进行科学分析、 合理设定。 二、 多级注射位置的选择方法: 1、 计算重量法总重量=所有胶件部分的重量+流道部分的重量注射时的射胶量即为总重量, 一段射胶位置即为流道部分的射胶量; 二段射胶位置即为产品走胶90%时的射胶量; 三段为末段的射胶量。2、 调试观察法根据自己的初步估计, 将注射时所找位置点的压力/速度设为零, 观察实际走

12、胶的位置, 再根据实际情况进行微调, 直至找到你要选择的位置。下面以图例说明制品和多级控制程序之间的关系图一是根据工艺条件设置的不同速度, 对注射螺杆进行多级速度转换( 切换) 。图二是基于对制品几何形状分析的基础上选择的多级注塑工艺: 由于制品的型腔较深而壁又较薄, 使模具型腔形成长而窄的流道, 熔体流经这个部位时必须很快地经过, 否则易冷却凝固, 会导致充不满模腔的危险, 在此应设定高速注射。可是高速注射会给熔体带来很大的动能, 熔体流到底时会产生很大的惯性冲击, 导致能量损失和溢边现象, 这时须使熔体减缓流速, 降低充模压力而要维持一般所说的保压压力( 二次压力, 后续压力) 使熔体在浇

13、口凝固之前向模腔内补充熔体的收缩, 这就对注塑过程提出多级注射速度与压力的要求。 在图二中螺杆计量行程是根据制品用料量与缓冲量来设定的。注射螺杆从位置”97”到”20”是充填制品的薄壁部分, 在此阶段设定高速值为10, 其目的是高速充模可防止熔体散热时间长而流动终止; 当螺杆从位置”20”15”2”时, 又设定相应的低速5, 其目的是减少熔体流速及其冲击模具的动能。 当螺杆在”97”、 ”20”、 ”5”的位置时, 设定较高的一次注射压力以克服充模阻力, 从”5”到”2”时又设定了较低的二次注射压力, 以便减小动能冲击。 现代注塑机还具有多级预塑和多级保压功能。注塑基础知识_ 注塑成型是一门工

14、程技术, 它所涉及的内容是将塑料转变为有用并能保持原有性能的制品。注射成型的重要工艺条件是影响塑化流动和冷却的温度, 压力和相应的各个作用时间。 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, 喷嘴温度和模具温度等。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: 喷嘴温度一般是略低于料筒最高温度的,

15、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。这种压力的大小是能够经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。另外, 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