成型条件知识

成型條件篇一.注塑參數三.溫控參數二.合模參數四.成型參數的安全設定五.成型常見異常處理一.注塑參數注射量定義:注射量是指注塑機螺杆在注射時,向模具內所注射的物料的熔體量(g).注射量=螺杆推進容積×ρ×Cρ常溫下注塑物料密度(g/cm³)C注塑溫度下,物料體積膨脹率校正系數,對結晶聚合物C≒0.85,對非結晶型聚合物C≒0.93一.注塑參數計量行程(預塑行程)定義:螺杆計量(預塑)過程中后退的距離稱計量(預塑)行程制品所需的注射量是用計量行程L來調整的,其大小與計量行程的精度有關,如果計量行程調節太小會造成注射量不足,如果計量行程調整的太大,使料筒前部每次注射后的余料太多,使熔體溫度不均或過熱分解,計量行程的重复精度的高低會影響注射的波動.一.注塑參數計量行程(預塑行程)1.計量行程要依據產品的大小及機台大小而設定.2.計量行程不能太大,以免注射多余的塑膠在料管中停留的時間太長而引起碳化.3.計量行程不能太小,以確保充填有足夠的計量及避免螺杆與噴嘴發生機械損傷,應有3~5mm的緩衝量.設定原則一.注塑參數計量行程(預塑行程)一.注塑參數余料量定義:螺杆注射完了后,螺杆頭部所留存的塑膠料1.防止螺杆頭部和噴嘴接觸發生機械破損事故;2.控制注射量的重复精度,達到穩定注塑制品質量的目的.近代注塑機是通過螺杆注射終止時的极限位置來控制緩沖量的:如果位移傳感器所檢測的實際值超出緩沖墊的設定范圍則要發出報警信號,說明螺杆超出极限位置.作用1.緩衝量不宜過大,也不宜過小,過大,會使得余料過多,造成壓力損失及原料分解,過小,則達不到緩衝之目的.2.緩衝量的確定,一般取3~5mm為宜(依機台或產品大小具體確定).一.注塑參數余料量設定原則一.注塑參數防延量(鬆退量)定義:螺杆計量(預塑)到位后,又直線地倒退一段距離,使計量室中熔體的比容增加,內壓下降,防止熔體從計量室向外流出(通過噴嘴或間隙),這個后退動作稱防延動作,后退距離稱防延量或防流延行程.作用:在注射噴嘴不退回進行預塑時,降低噴嘴流道系統的壓力,減少內應力,並在開模時容易抽出料把.注意事項:防延量不能過大,否則會使計量室中的熔料挾雜汽泡,嚴重影響制品質量,對粘度大的物料可不設防延量.1.可視塑膠原料的粘度,相對密度和製品的實際情況進行設定,較大的鬆退量會使熔體混雜汽泡,影響製品質量.2.鬆退量的設定應與螺杆轉速,背壓相適應.3.對於粘度較大的原料象PC料可不設鬆退量.一.注塑參數防延量(鬆退量)設定原則一.注塑參數螺杆轉速無論對結晶型聚合物還是非結晶型聚合物,隨着轉速提高塑化能力會增加.螺杆轉速選擇方法:1.用注塑機的額定螺杆轉速2.根據聚合物所允許的最大線速度來確定螺杆轉速.隨著螺杆轉速的提高,熔體溫度也有所提高.對不同聚合物進行預塑時的螺杆扭矩均隨螺杆轉速的提高而加大.螺杆背壓,%計量行程,mm一.注塑參數螺杆轉速當計量結束時(2~3mm),螺杆轉速應特別要放慢,以減小慣性沖擊,提高計量精度.螺杆轉速多級控制一.注塑參數塑化量(塑化能力)塑化量確定方法1.用最短計量時間來確定:當注射量一定時,塑化量應由最短計量時間來決定.最短計量時間必須保證制品在最短冷卻周期內完成.2.由聚合物總熱容量估算3.根據螺杆計量段的熔體輸送能力計算一.注塑參數預塑背壓定義:表示螺杆在預塑時,計量室中熔體的壓強作用:背壓的提高有助於螺槽中物料的密實,驅赶走物料中的氣體,改善塑化質量.但過大的背壓會增加計量段螺槽熔體的反流和漏流,降低熔體輸送能力,增加功率消耗.1.背壓的調整應考慮塑膠原料的性質.2.背壓的調整應參考製品的表觀質量和尺寸精度.一.注塑參數預塑背壓計量行程,mm螺杆背壓,%設定原則一.注塑參數注射壓力定義:注射壓力是指注射時,在螺杆頭部(計量室)建立的熔體壓強.其大小與射出油缸內所產生油壓緊密相關.作用:用以克服從噴嘴-流道-澆口-型腔的壓力損失(總壓力損失),以確保型腔被充滿,獲得所需制品.影響:注射壓力過低會導致模腔壓力不足,熔體不能充滿模腔,反之,如果調整過大,不僅會造成制品溢邊,脹模等不良現象,還會造成壓力波動甚至系統過載.一.注塑參數注射壓力1.必在注塑機的額定壓力范圍內.2.設定時盡量用低壓.3.盡量避免在高速時采用高壓,以免异常狀況發生.設定原則定義:在注射壓力作用下,熔體充滿模腔之后,制品在模內邊冷卻邊收縮,為了補縮需要繼續維持熔體流動的注射壓力稱保壓壓力.作用:1.補充靠近澆口位置的料量,並在澆口冷卻封閉以前制止模腔中尚未硬化的塑膠在殘餘壓力作用下倒流,防止制件收縮,避免縮水,減少真空泡.2.減少制件因受過大的注射壓力而易產生粘模爆裂或彎曲.一.注塑參數保壓壓力一.注塑參數保壓壓力1.保壓壓力及速度通常設定至塑膠充滿模腔時最高壓力及速度的50~60%.2.保壓時間的長短與料溫有關,溫度高的澆口封閉時間長,保壓時間也長.3.保壓與產品投影面積及壁厚有關,厚而大者需要的時間較長.4.保壓與澆口尺寸形狀,大小有關.設定原則一.注塑參數注射速率定義:注射速率是單位時間內注入模腔中熔體的容積.注射速率的確定,應根據不同的注塑制品的結構形狀尺寸、澆道系統和聚合物的性質以及有關的流變數據而確定.注射速率提高將使充模壓力提高,這是因為高速率充填可以維持熔體有較高的溫度,流體的粘度低,流道阻力損失小,故可得到較高的模腔壓力.但是過高的充模速率會增加壓力損失,會造成熔體的不穩定流動發生彈性湍流或由于熔體速度頭的衝擊、造成脹模溢邊現象.一.注塑參數注射速率1.防止撐模及避免產生溢邊2.防止速度過快導致燒焦3.保證制品品質的前提下盡量高速充填縮短周期設定原則一.注塑參數注射功率注塑機在注塑周期中各階段所消耗的能量是大不相同的,注塑中大部分功率是消耗在注射充模、保壓補縮和塑化階段注塑過程最大輸出功率,%循環時間,%1模具閉合運動5~205~102建立合模力3注射增加劑102~104保壓205~305塑化30~6010~306剩余冷卻時間2~507開模及脫模5~205~10熔體在充滿整個型腔所用的時間.一.注塑參數射出時間射出時間由射出壓力,射出速度以及制品的大小等因素決定定義:1.在保證制品成型的條件下盡可能讓射出時間短.2.射出時間受料溫,模溫等因素的影響.設定原則一.注塑參數射出時間為防止注射后塑膠倒流以及冷卻補縮作用,在注塑完后繼續施加壓力的時間一.注塑參數保壓時間定義:1.防止注塑完后熔體倒流.2.冷卻收縮的補縮作用.作用:1.保壓時間因制品厚度不同而異.2.保壓時間要因熔料溫度的高低而異,溫度高者所需時間長,低者則短.3.為提高生產效率,在保證制品質量的前提下應盡可能使保壓時間短.設定原則產品冷卻固化而脫模后又不致於發生變形所需的時間一.注塑參數冷卻時間定義:1.讓制品固化2.防止制品變形作用:1.冷卻時間是周期時間的重要組成部分,在保證制品質量的前提下盡可能使其短.2.冷卻時間因熔體的溫度,模具溫度產品大小及厚度而定.設定原則定義:從開模終了開始到下一次注射冷卻完畢后的開模終了所用時間一.注塑參數注射周期保證制品成型並完全冷卻定型設定原則:1.周期盡可能短.2.縮短周期必須在保證產品質量的前提下進行作用:二.合模參數合模力定義:在注射充模階段和保壓補縮階段,模腔壓力要產生使模具分開的脹模力.為了克服這種脹模作用,合模系統必須施模具以閉緊力,此為合模力.合模力不足會導致模具離縫,發生溢料;但太大會使模具變形,制品產生內應力和不必要的能量消耗.注塑具體制品所需要的合模力簡稱工藝合模力,應根據模腔壓力和制品投影面積來確定.為保證可靠的銷模,工藝鎖模力必須小于注塑機的額定合模力.模具打開及閉合時的速度二.合模參數開合模速度合理的開鎖模速度是保證機台及生產正常運行的必要條件.1.保證機台運行平穩.振動最小.2.所設定的開鎖模速度應使得開鎖模所需時間盡量短.3.開鎖模的速度切換合理.4.遵循由慢--快--慢的原則定義:作用:設定原則二.合模參數開模行程公母模分開后公模所處的位置.保證脫模取件時各動作能順利地執行.1.各切換位置間距不得小于30MM2.最大的距離由最大的速度來跑完.3.最大開模位置應以方便取件(包括機械手)且取件時不致于傷及母模模面為原則.4.最大開模位置應使得成型周期盡量短為依據.定義:作用:設定原則二.合模參數頂出力當制品從模具上落下時,需一定的外力來克服制品和模具的附著力.所以制品的頂出力、頂出速度和頂出行程要根制品的結構,形狀與尺寸,制品材料的性質以及工藝條件進行調整.過小的頂出力制品無法脫下,過大的頂出力和頂出速度會使制品發生翹曲變形,甚至斷裂破壞.開模后頂針頂出及后退之速度.二.合模參數頂針前進后退速度保證產品順利脫模而又不致于使產品變形,撓曲或被頂裂.1.前進頂出宜慢,防止產品變形或頂裂.2.后退速度宜快,但需保證頂出平穩.定義:作用:設定原則二.合模參數頂出摩擦力頂出力必須大于制品和模具表面的摩擦力時制品才能脫模,注塑制品脫模過程是很重要的階段,將對制品尺寸精度和表面質量產生影響.粘附摩擦系數和滑動摩擦系數是影響脫模力的直接因素,與模腔表面溫度和粗糙度有關.三.溫控參數干燥溫度定義:為保證成型品質而事先對聚合物進行干燥所需要的溫度1.聚合物不致於分解或結塊(聚合)2.干燥時間盡量短,干燥溫度盡量低而不致於影響其干燥效果.3.干燥溫度和時間因不同原料而異設定原則料的干燥對某些聚合物材料是必備的工序,因為如果聚合物含濕量超過允許限度,制品會出現剝層、銀紋等不良現象.干燥方式在空氣循環烘箱中進行:干燥盤上鋪料厚度以18~19mm為宜.在專用的抽濕干燥機中進行:效果好,適用于大型注塑機及多台注塑機供料.三.溫控參數干燥溫度作用:干燥桶除濕機三.溫控參數干燥溫度材料時間,溫度,℃材料時間,溫度,℃ABS2~380PPO1~2120PC2~3120PS180PE185PVC170PBT3~4120~140PA64~575PMMA3~480PP190POM2~3100部分聚合物干燥溫度、時間表(在抽濕干燥機中)三.溫控參數料筒溫度定義:料筒溫度是指料筒表面的加熱溫度.根據聚合物在料筒內的塑化機理,分多段加熱:加料段壓縮段計量段加料段:溫度稍低,有冷卻水冷卻,防止物料架橋,保證較高的固體輸送效率;壓縮段:物料處于壓縮狀態并逐漸地熔融,溫度設定比第一段要高20~25;計量段:物料全熔融,預塑開始時,這一段相應于螺杆計量段,一般,第三段溫度比第二段要高出20~25℃以便保證物料在熔融狀態.作用:保證聚合物塑化良好,順利充模,成型.三.溫控參數料筒溫度1.不致引起塑膠分解碳化.2.從加料段至噴嘴依次上升3.噴嘴溫度應比料筒前段溫度略低4.依材料種類不同而所需溫度不同.5.不至對制品產生壞的質量影響.設定原則為防止熔體在噴嘴處凝固,就需要提高噴嘴加熱圈的溫度,一般比料筒的第三段溫度高出20~30℃,其具體設定溫度視聚合物性質、噴嘴及模具流道不同而异,常由工藝試驗而定.三.溫控參數噴嘴溫度塑料加料段壓縮段計量段噴嘴PE160~170180~190200~220220~240PP150~210170~230190~250240~250PS150~180180~230210~240220~240ABS150~180180~230210~240220~240PMMA150~180170~200190~220200~220POM150~180180~205195~215190~215PC220~230240~250260~270260~270部分塑膠原料料筒與噴嘴溫度三.溫控參數模具溫度模具溫度是指與制品接觸的模腔表面溫度.1.因為它直接影響到制品在模腔中的冷卻速度,所以選擇合適的模溫會給注塑帶來益處,如可縮短成型周期,提高制品質量,減少廢品率.2.模溫提高會減小制品的定向作用和流線的方向性;會增加密度與制品表面光潔性,以及垂直于流線方向的收縮率;會降低流線方向的衝擊強度、延長保壓時間和提高充模壓力.定義:作用1.考慮聚合物的性質.2.考慮制品大小和形狀.3.考慮模具的結構澆道系統.三