注塑成型工艺流程可以简单的表示如下:
上一周期 ➖ 闭模 ➖ 填充 ➖ 保压 ➖ 回胶 ➖ 冷却 ➖ 开模 ➖ 脱模 ➖ 下一周期
在填充保压降段,模腔压力随时间推移而上升,填充满型腔之后压力将保持在一个相对静态的状态,以补充由于收缩而产生的胶量不足,另外此压力可以防止由于注射的降低而产生的胶体倒流现象,这就是保压阶段,保压完了之后模腔压力逐渐下降,并随时间推移理论上可以降到零,但实际并不为零,所以脱模之后制品内部内存内应力,因而有的产品需经过后处理,清除残存应力。
所谓应力,就是来傅高子链或者链段自由运动的力,即弯曲变形,应力开裂、缩孔等。
二、注塑成型的主要参数
1、料筒温度
注塑胶料温度,熔体温度对熔体的流动性能起主要作用,由于塑胶没有具体的熔点,所谓熔点是一个熔融状态下的温度段,塑胶分子链的结构与组成不同,因而对其流动性的影响也不同,刚性分子链受温度影响较明显,如PC、PPS等,而柔性分子链如:PA、PP、PE等流动性通过改变温度并不明显,所以应根据不同的材料来调校合理的注塑温度。
2、注射速度
注射速度是熔体在炮筒内(亦为螺杆的推进速度)的速度(MM/S)注射速度决定产品外观、尺寸、收缩性,流动状况分布等,一般为先慢——快——后慢,即先用一个较的速度是熔体更过主流道,分流道,进浇口,以达到平衡射胶的目的,然后快速充模方式填充满整个模腔,再以较慢速度补充收缩和逆流引起的胶料不足现象,直到浇口冻结,这样可以克服烧焦,气纹,缩水等品质不良产生。
3、注射压力
注射压力是熔体克服前进所需的阻力,直接影响产品的尺寸,重量和变形等,不同的塑胶产品所需注塑压力不同,对于象PA、PP等材料,增加压力会使其流动性显著改善,注射压力大小决定产品的密度,即外观光泽性。
4、模具温度
模具温度,有些塑胶料由于结晶化温度高,结晶速度慢,需要较高模温,有些由于控制尺寸和变形,或者脱模的需要,要较高的温度或较低温度,如PC一般要求60度以上,而PPS为了达到较好的外观和改善流动性,模温有时需要160度以上,因而模具温度对改善产品的外观、变形、尺寸,胶模方面有不可抵估的作用。
三、注塑工艺参数的含义说明
1、注射量
注射量是指注塑机螺杆在注塑时,向模具内所注射的熔体量。 注射量=螺杆推进容积*ρ*C ,ρ为注塑物料密度 。
C对结晶型聚合物为0.85,对非结晶型聚合物为0.93
注塑机不可用来加工小于注射量1/10或超过注射量70%的制品
2、计量行程(预塑行程)
每次注射程序终止后,螺杆处在料桶的最前端,当预塑程序到达时,螺杆开始旋转,物料被送到螺杆头部,螺杆在物料的反作用下后退,碰到限位开关为止,此过程为计量过程。
注射量的大小与计量行程的精度有关,太小,注射量不够,太大,使料桶前部每次注射后余料太大,使熔体温度不均或过热分解。
预塑后计量实中的熔体其纵向温度和径向温度都有温差,螺杆转数,预塑背压和料桶温度都将对熔体温度和温差有较大影响。
3、防延量
防延量是指螺杆计量到位后,又直线地倒退一距离,使计量室的比容变大,内压下降,防止流体从计量室中流出。
防流延还有一目的是注射喷嘴不退后进行预塑时,降低喷嘴流道系统压力,降低内应力,并在开模时容易抽出料把,防延量大会使计量室中挟杂有气泡,对粘度大的物料可不设防延量。
以上各参数通过合理调校可以得到符合品质要求的产品,如尺寸可以通过注塑压力,模温、注塑速度,背压来达到。
四、注塑工艺参数的调整方法
1、温度的控制
热电偶也广泛应用作温度控制系统的感应器。在控制仪器上,设定需要的温度,而感应器的显示将与设定点上产生的温度相比较。在这最简单的系统中,当温度到达设定点时,就会关闭,温度下降后电源又重新开启。这种系统称为开闭控制,因为它不是开就是关。
2、温度
温度的测量和控制在注塑中是十分重要的。虽然进行这些测量是相对地简单,但多数注塑机都没有足够的温度采点或线路。
在多数注塑机上,温度是由热电偶感应的。一个热电偶基本上由两条不同的电线尾部相接而组成的。如果一端比另一端热,将产生一个微小的电讯;越是加热,讯号越强。
3、熔胶温度
熔胶温度是很重要的,所用的射料缸温度只是指导性。熔胶温度可在射嘴处量度或使用空气喷射法来量度。射料缸的温度设定取决于熔胶温度、螺杆转速、背压、射料量和注塑周期。
您如果没有加工某一特定级别塑料的经验,请从最低的设定开始。为了便于控制,射料缸分了区,但不是所有都设定为相同温度。如果运作时间长或在高温下操作,请将第一区的温度设定为较低的数值,这将防止塑料过早熔化和分流。注塑开始前,确保液压油、料斗封闭器、模具和射料缸都处于正确温度下。
4、注塑压力
这是引起塑料流动的压力,可以用在射嘴或液压线上的传感器来测量。它没有固定的数值,而模具填充越困难,注塑压力也增大,注塑线压力和注塑压力是有直接关系。
在注塑周期的填充阶段中,可能需要采用高射压,以维持注塑速度于要求水平。模具经填充后便不再需要高压力。不过在注塑一些半结晶性热塑性塑料(如PA及POM)时,由于压力骤变,会使结构恶化,所以有时无须使用次阶段压力。
5、锁模压力
为了对抗注射压力,必须使用锁模压力,不要自动地选择可供使用的最大数值,而要考虑投影面积,计算一个适合的数值。注塑件的投影面积,是从锁模力的应用方向看到的最大面积。对大多数注塑情况来说,它约为每平方英寸2吨,或每平方米31兆牛顿。然而这只是个低数值,而且应当作为一个很粗略的经验值,因为,一旦注塑件有任何的深度,那么侧壁便必须考虑。
6、背压
这是螺杆后退前所须要产生及超越的压力,采用高背压虽有利于色料散布均匀及塑料熔化,但却同时延长了中螺杆回位时间,减低填充塑料所含纤维的长度,并增加了注塑机的应力;故背压越低越好,在任何情况下都不能超过注塑机注塑压力(最高定额)的20%。
7、注塑速度
这是指螺杆作为冲头时,模具的填充速度。注塑薄壁制品时,必须采用高射速,以便于熔胶未凝固时完全填充模具,生产较为光滑的表面。填充时使用一系列程序化的射速,避免产生喷射或困气等缺陷。注射可在开环式或闭环式控制系统下进行。
8、射嘴压力
射嘴压力是射嘴里面的压力。它大约就是引起塑料流动的压力。它没有固定的数值,而是随模具填充的难度加大而增高。射嘴压力、线压力和注射压力之间有直接的关系。在螺旋式注塑机上,射嘴压力大约比注射压力少大约百分之十左右。而在活塞式注塑机时压力损失可达到百分之十左右。而在活塞式注塑机时压力损失可达到百分之五十。