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注塑过程和原理

2020-12-20 15:01

  注塑过程和原理_机械/仪表_工程科技_专业资料。(1)预塑过程 首先对塑料进行烘干,按照材质需 要,比如ABS烘料温度是80℃,烘料时间是 1-2小时,或是工程料必须用抽湿机进行 抽湿,才能达到没有水份,没有湿气的效 果。然后开始进行预塑过程:把溶

  (1)预塑过程 首先对塑料进行烘干,按照材质需 要,比如ABS烘料温度是80℃,烘料时间是 1-2小时,或是工程料必须用抽湿机进行 抽湿,才能达到没有水份,没有湿气的效 果。然后开始进行预塑过程:把溶筒进 行外部加热,通过热平衡使溶筒的内部 得到所需要的温度,然后把固体颗粒状 态的胶料加入料斗,通过螺杆回料方式, 把胶粒送到溶筒中,因受高温传导,使其 颗粒状塑料经过热能进行塑化,由颗粒状 态转化为粘流液体状态,而且受到螺杆螺 纹的剪切、压缩,使其密度和粘度得到均 匀,这就是完成预塑的第一过程。 (2)注射充模过程 这个过程是从计量室中,也就是炮筒中把 已经预塑好的液体状胶料通过螺杆的推动力, 把塑料注入模腔,此过程分为两个阶段:第一阶 段,液体状的胶料由螺杆经过模具唧咀进入模 腔,一直到填充满模腔为止;第二阶段是保压阶 段,当第一阶段注射完成后还必须继续保持注 射压力,维持液体流动,使模腔中的液体在未 完全冷却之前,再进一步补压和增加产品密实 度,这就是保压所起的作用。整个过程就叫注 塑充模。 (3)冷却定型过程 当保压压力全部撤除,模腔中的液 体继续随着模具温度传受,导致开始冷 却、降温、定型,随着时间的延长,令 温度降低, 直至制品能够承受开模后顶出 时所允许的定型度和变形度是属 OK的产 品,这就叫做冷却定型。经过以上三大 部份的工序完成了这个注塑过程。 二.螺杆工作原理 主要的功能是输送、熔融、混炼、压缩、 计量共五种作用,所以在塑化质量上扮 演很重要角色,可谓是射出成型机的心 脏组件,与成型品的质量息息相关。 整条螺杆分为三段: (1) 计量段 (2) 压缩段 (3) 进料段 (1) 进料段 固体颗粒由料桶送入螺杆螺沟,由 于受到螺杆转动,形成剪切效应作用, 及熔胶筒的温度传导开始熔融,也就是 说通过此段,使颗粒状的胶料塑化为液 流状。 (2) 压缩段 主要功能是为液流状的塑料继续熔融, 混炼、剪切、压缩、增压、排气。塑料 在此段会完全溶解,体积会缩小,所以 对螺杆的压缩程度的设计(压缩比)是 很重要的。 (3) 计量段 主要的功能是混炼、熔胶、输送, 还提供足够的压力,保持熔胶均匀温度, 及稳定熔融塑料之流量,如果计量段长, 则混炼效果好,但太过长则使熔体在熔 筒中停留过久而产生热分解,而太短则 使温度不均匀,塑化熔融效果差。 (4)影响塑化质量的主要因素 ① 螺杆长度 ② 螺牙深度 螺杆长径比 =螺杆工作长度(mm)÷螺杆直径(mm) 一般使用的比例是1:20倍,如果螺杆过 长 , 塑化效果好 , 混炼效果比较好 , 比较均 匀,如(PA 、PE 、PP 、POM)需要较长的 螺杆。 螺杆压缩比 =进料段牙深(MM)÷计量段牙深(MM) 压缩比对塑料直接影响,如果适当的压缩 比可增加塑料之密度,使分子之间结合更紧密, 有助于减少空气的挤入,降低因压力而产生之 温升,而影响输出量的差异,如压缩比不适当 将会破坏塑料的特性,压缩比值越高,对塑料 在炮筒内塑化过程中产生温升越高,相对出料 量大为减少,当进料段的牙纹愈深,送料量愈 大,但螺杆所需的扭力也愈大,压缩比也就愈 大,如果进料段牙深度太浅,压缩比就越小, 容 易 过 大 烧 焦 、 变 黄 。 适 当 的 压 缩 比 : PE 1:1.7~2.2、 ABS 1:2~2.5、 PP 1:2.2~3、 龙尼 1:1.8~2.5。 所以生产透明 PC 经常产生变黄、烧 焦的原因就是因 PC 在筒中停留时间过长, 螺杆压缩比过大,经过在回料过程受到 牙纹剪切、增温而产生烧焦的现象。 在调机之前须注意事项: 检查注塑机炮筒温度是否正常, 是否符合其材料的所需温度,检查塑 料是否烘干,检查模具温度,顶针是否 回到位,顶针与行位是否交叉相撞,以 上问题都OK,然后再进行调校。 把保压位置设定为O,保压压力设定 为O,把射胶压力设定中间数,射胶速度 设定为中间数,尾段射速设定20%或以 下,用量位置根据产品大小而定。射胶终 点位置180T以下在10MM之间,180T以 上可以在20MM之间,为什么要控制在 10MM和20MM之内呢? 其主要目的是避 免注射压力在螺杆前端损失及产品不稳定。 开始调校: 第一啤如果射出终点位置超过20MM 以上,产品仍未充满,这时必须增加压 力,每次增压幅度在7%之内,直到产品 已充满为止,这就设定了最佳的用量位置, 相反 , 产品已充满 , 但终止位置还是超过 20MM, 那么就该减少熔胶量 , 到产品充满 而位置也在20MM 之内为止,相反射出位 置已经归 O,证明炮筒内的胶已经射完 , 产 品仍未充满, 就应增加熔量,直到适合以 上的规定为止,然后再设定转压切换位 置。 (四)最佳保压转切位置: 无论采用何种注射模式,转压位置的正确设定 最为重要。如果要获得最佳的生产状态,优质的产 品,必须确保部品在转压之前有98%的溶胶量已被 注入模腔;如果过早转压,模腔的溶体少于95%, 则需再利用保压压力把溶体再推进模腔,这种情况, 很容易形成填充不满,同时产品的稳定性亦很差, 形成缩水及走不齐。相反,如果转压太迟,模腔内 的溶料已多过 98% ,甚至 100% 。这样产品被压缩 过大,形成很多部位有很大披峰和内应力。使其脱 模困难,甚至对模具造成伤害,因为保压与射压的 压力是不一样的。 保压转切位置的计算方法: 转压正确的位置= 料量-[(料量-终点位置)×98%] 比 喻 : 95 - [ ( 95 - 8 ) ×98%]=9.74mm (五) 背压最佳调校程度和方法 熔胶背压的工作原理 依据电脑所设定的速度、压力,来对熔胶 马达进行充油,使溶胶马达开始旋转,在旋转 的过程中,螺杆把熔筒中已溶解好的物料送到 螺杆的头部,使之螺杆头部物料得到了压力, 而克服螺杆后退系统的阻力之后,螺杆才能后 退,在此系统的阻力之外,还有注射油缸的回 油阻力,那就是背压。我们通常在调节背压的 大小,也就是调整回油压力的大小。背压螺丝 松的越多,回油压力越低,背压也就越低。正 确的调校方法是以射咀的胶不快速溢出为准则。 背压的控制 螺杆背压对熔体温度的影响效果,与聚合 物的性质有密切关系,当螺杆预塑时,在物料 压力的作用下会后退,使注射腔的回油经过背 压阀流回油箱,这样以背压阀在螺杆位置的泄 油压力,来建立螺杆头部的熔体压力,经过调 节作用,影响熔体的剪切力,使其混炼效果及 密实性得到控制,提高背压作用,有助螺杆槽 中物料压实,赶走物料中的气体。 总之,背压增加使回料系统阻力加 大,如螺杆后退速度减慢会延长物料在 螺杆中的热历程,改变塑化作用,所以 背压对成型整个过程负着很重要的作用。 成型工艺 完整的成型工艺过程,按其先后顺序应包括: 成型前的准备、注射过程、塑件的后处理等。 1.成型前的准备包括:原料外观的检验和工艺 性能的测定。原料应进行充分的预热和干燥; 更换原料前要先清洗料筒;带有嵌件的产品嵌 件要先预热;脱模困难的要选用脱模剂;由于 注射原料的种类,形态,塑件的结构,有无嵌 件以及使用要求的不同,各种塑件成型前的准 备工作也不完全一样的。 2.注射过程:注射过程一般包括加料,塑化,注 射,冷却和脱模几个步骤。(1)加料:由于注 射成型是一个间歇的过程,因而需定量加料,以 保证操作稳定,塑料塑化均匀,最终获得良好的 塑件;(2)塑化:加入的塑料在料筒中进行加 热,由固体颗粒转成粘流态并且具有良好的可塑 性的过程称为塑化。决定塑料塑化质量的主要因 素是物料的受热情况和所受到的剪切作用。通过 料筒对物料的加热,使聚合物分子松弛。出现由 固体向液体的转变。这些要求与塑料的特性、工 艺条件的控制及注射机塑化装置的结构等密切相 关。 3.注射:注射的过程可分为充模、保压、倒流、 浇口冻结后的冷却和脱模等几个阶段。 (1)充模:塑化好的熔体被柱塞或螺杆推挤至 料筒前端,经过喷嘴及模具浇注系统进入并添 满型腔,这一阶段称为充模。 (2)保压:在模具熔体冷却收缩时,继续保持 施压状态的柱塞或螺杆迫使浇口附近的熔料不 断充入模具中,使型腔中的塑料能成型出形状 完整而致密的塑件,这个阶段称为保压。 (3)倒流:保压结束后,型腔中压力解除,足球直播这 时型腔中的熔料压力将比浇口前方的高,如果 浇口尚未冻结,就会发生倒流现象,使塑件产 生收缩、变形及质地疏松等缺陷。 (4)浇口冻结后的冷却:当浇注系统的塑 料已冻结后,卸除料筒内塑料的压力,并 加入新料,同时进入冷却水、油或空气等 冷却介质,对模具进行进一步的冷却,这 一阶段称为浇口冻结后的冷却。 (5)脱模:塑件冷却到一定的温度即可开 模,在推动机构的作用下将塑料制件推出 模外。 3.塑件后的处理:注射成型的塑件经脱模或机 械加工之后,常需要方法是退火和调湿处理。 (1)退火处理:是将注射塑件在定温的加热液体 介质或热空气循环烘箱中静置一段时间,然后 缓慢冷却的过程。 (2)调湿处理:调湿处理是将刚脱模的塑件放在 热水中,以隔绝空气,防止对塑件的氧化,加 快吸湿平衡的一种后处理方法,其目的是使塑 件的颜色、性能以及尺寸得到稳定。