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技術專欄

注塑成型工藝對產品性能有哪些影響?

 

 

注塑成型工藝對產品性能有哪些影響?

 

 

傳統的模具設計和工藝參數設置主要依賴于設計者的經驗和技巧,模具設計的合理性只有靠反復的試模和修模,工藝參數的設置也只能靠反復的試模來進行修改,缺乏科學依據,生產周期長,成本高,質量也難以保證。


而對成型過程進行模擬,在模具制造之前就可發現設計中的問題,使模具設計和工藝參數設置建立在科學的分析基礎之上,可縮短生產周期,提高制品質量。隨著對制品質量要求的提高,對成型過程進行預測己經成為設計不可缺少的環節。因此,建立注塑成型過程熔體在模腔中流動和傳熱的數學模型,并采用數值仿真方法實現成型過程的模擬具有重要的意義。


由于成型過程的工藝參數直接決定了熔體在模腔中的流動狀態,對制品質量有著最直接最深遠的影響,因此找到制品成型的最優工藝條件,對成型過程進行工藝控制,是提高塑料制品質量的有效途徑。


這是因為,成型過程中,精密的成型機械、合理的模具設計和優良的材料性能只有在合理的成型工藝設置下才能體現出來另一方面,成型機械、模具設計和材料性能的缺陷有時可通過合適的成型工藝設置來彌補。由此可見,注塑成型工藝對制品質量有著至關重要的作用。


 

 

注塑工藝條件及其影響

 

 

1、注塑壓力

注射壓力指的是在注射過程中螺桿頂部或柱塞對于塑料熔體所加載的壓力。它的作用是對于使熔料混合和塑化,螺桿(或柱塞)必須提供克服固體粒子和熔料在料筒和噴嘴中的流動阻力。使得塑料熔體以一定的速度來充滿型腔,在型腔充滿熔體后注射壓力起到壓實的作用。


從而使得塑件致密,并對熔料因冷卻而產生的收縮進行補料,從而使塑件保持精確的形狀,獲得所需要的性能。注射的壓力主要由塑料的種類,注塑機的類型,模具的溫度,模具結構,塑件的壁厚來決定的,其中澆注系統的尺寸與結構對于注射壓力影響很大。


2、保壓壓力

當熔體充滿型腔后,注射壓力所起的作用為對于模內的熔體進行壓實,此時我們把注射壓力也叫做保壓壓力,在實際生產中,保壓壓力應該等于或小于注射時所用壓力。當保壓時的壓力與注射時的壓力相等時,往往會使塑件的收縮率降低,而且可以保證塑件的穩定性以及塑件的力學性能。


但常常也會伴隨著脫模時殘余應力的增加,造成塑件脫模困難、使塑件容易產生變形、表面劃傷等,也容易使塑件產生飛邊,影響表觀質量。因此,選擇保壓壓力時需要多方面考慮,慎重選擇。


一般來講,保壓壓力對制品的質量影響與注射壓力的影響相似。大多數塑料的保壓壓力在注射壓力的一之間,而具體保壓壓力的確定,主要考慮塑件材料的特性及制件的結構,并克服熔體從機筒到模腔的流動阻力,將熔料送入型腔并將之壓實。


3、塑化壓力

塑化壓力是指螺桿頂部熔料在螺桿后退時所受到的壓力。它對注射成型的影響主要體現在注射機對物料的塑化效果及其塑化能力方面。一般來講,增大塑化壓力,螺桿后退速度減小,機筒內熔體受到的壓力隨之增加。于是塑化時剪切作用加強,塑化效果提高。


但須注意的是,增大背壓的同時,過高的塑化壓力一方面因熔體在螺槽邊緣的反流和漏流而減少了塑化量,可能引起計量不足,另一方面會使剪切熱過高剪切應力過大,有可能使物料降解,產生氣泡或燒傷,影響塑件質量。


4、模具溫度

模具溫度是指在成型過程中的模腔表面的溫度,模具溫度影響熔體的充模流動行為、制品的冷卻速度和成型后的制品性能等。模溫的設定主要取決于熔料的粘度。熔料粘度較低的可以采取低模溫注射以縮短冷卻時間,提高生產效率。熔料粘度較高的應采用高模溫注射成型。


一般說來提高模溫可以使制件的冷卻速率均勻一致,防止凹痕和裂紋等成型缺陷產生。結晶型塑料的模溫控制直接決定了冷卻速率,從而進一步決定結晶的速率。模溫高時冷卻速率小,結晶速率變大,有利于分子的松弛過程,分子取向效應小。模溫太高,會延長成型周期和使產品發脆。


模溫低,冷卻速率大,熔料的流動與結晶同步進行,由于熔料在結晶溫度+區間停留時間縮短,不利于晶體的生長,造成產品的分子結晶程度較低,影響其使用性能。此外,模溫過低,塑料熔體的流動阻力很大,流速變緩,甚至在充模中凝固妨礙后續進料,使得制件短射,強迫取向大,常造成塑件缺料、凹陷、熔接縫等缺陷。


5、料筒溫度

為了保證塑料熔體的正常流動同時又不使其發生變質分解,需要合適的選擇料筒溫度,平均分子質量大,分子質量分布又較集中的塑料以及玻璃增強塑料都應選擇溫度較高的料筒溫度。料筒溫度一般是按前高后低的原則進行排布,但當塑料中含有過多水費時也可適當提高后端溫度。

 

 

注:轉載自微注塑


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