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    注塑資訊

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    注塑加工工藝設定考慮的七個(gè)因素

    2023-06-30
    1561次

    注塑加工工藝設定考慮的七個(gè)因素,下面由大型注塑加工廠(chǎng)家山東凱旋模塑小編帶大家一起來(lái)了解一下。

    一、收縮率熱塑性塑料成型收縮的形式及計算如前所述,影響熱塑性塑料成型收縮的因素如下:

    ①塑料品種熱塑性塑料成型過(guò)程中由于還存在結晶化形式的體積變化,內應力強,凍結在塑件內的殘余應力大,分子取向性等因素,因此與熱固性塑料相比則收縮率較大,收縮率范圍寬、方向性明顯,另外成型后的收縮、退火或調濕處理后的收縮率一般也都比熱固性塑料大。

    ②塑件特性成型時(shí)熔融料與型腔表面接觸外層立即冷卻形成低密度的固態(tài)外殼。由于塑料的導熱性差,使塑料內層緩慢冷卻而形成收縮大的高密度固態(tài)層。所以壁厚、冷卻慢、高密度層厚的則收縮大。另外,有無(wú)嵌件及嵌件布局、數量都直接影響料流方向、密度分布及收縮阻力大小等,所以塑件的特性對收縮大小、方向性影響較大。

    ③進(jìn)料口形式、尺寸、分布這些因素直接影響料流方向、分布密度、保壓補縮作用及成型時(shí)間。直接進(jìn)料口、進(jìn)料口截面大(尤其截面較厚的)則收縮小,但方向性大,進(jìn)料口寬及長(cháng)度短的則方向性小。距進(jìn)料口近的或與料流方向平行的則收縮大。

    ④成型條件模具溫度高,熔融料冷卻慢、密度高、收縮大,尤其對晶體料則因結晶度高,體積變化大,故收縮更大。

    模溫分布與塑件內外冷卻及密度均勻性也有關(guān),直接影響到各部分收縮量大小及方向性。另外,保持壓力及時(shí)間對收縮也影響較大,壓力大、時(shí)間長(cháng)的則收縮小,但方向性大。

    注塑壓力高,熔融料黏度差小,層間剪切應力小,脫模后彈性回跳大,故收縮也可適量地減小,料溫高、收縮大,但方向性小。因此在成型時(shí)調整模溫、壓力、注塑速度及冷卻時(shí)間等諸因素也可適當改變塑料收縮情況。

    模具設計時(shí)根據各種塑料的收縮范圍,塑件壁厚、形狀、進(jìn)料口形式尺寸及分布情況,按經(jīng)驗確定塑件各部位的收縮率,再來(lái)計算型腔尺寸。

    對高精度塑件及難以掌握收縮率時(shí),一般宜用如下方法設計模具:

    ①對塑件外徑取較小收縮率,內經(jīng)取較大收縮率,以留有試模后修正的余地。

    ②試模確定澆注系統形式、尺寸及成型條件。

    ③要后處理的塑件徑后處理確定尺寸變化情況(測量時(shí)必須在脫模24h以后)。

    ④按實(shí)際收縮情況修正模具。

    ⑤再試模并可適當地改變工藝條件,略微修正收縮值以滿(mǎn)足塑件要求。

    二、流動(dòng)性熱塑性塑料流動(dòng)性大小,一般可從分子量大小、熔融指數、阿基米德螺旋線(xiàn)流動(dòng)長(cháng)度、表觀(guān)黏度及流動(dòng)比(流程長(cháng)度/塑件壁厚)等一系列指數進(jìn)行分析。

    分子量小,分子量分布寬,分子結構規整性差;熔融指數高、螺流動(dòng)長(cháng)度長(cháng)、表觀(guān)黏度小,流動(dòng)比大的則流動(dòng)性就好。

    對同一品名的塑料必須檢查其說(shuō)明書(shū)判斷其流動(dòng)性是否適用于注塑成型。按模具設計要求大致可將常用塑料的流動(dòng)性分為三類(lèi):①流動(dòng)性好PA、PE、PS、PP、CA、聚4甲基戊烯。

    ②流動(dòng)性中等聚苯乙烯系列數值(如ABS、AS)、PMMA、POM、聚苯醚。

    ③流動(dòng)性差PC、硬PVC、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。

    各種塑料的流動(dòng)性也因各成型因素而變,主要影響的因素有如下幾點(diǎn):

    ①溫度

    料溫度高則流動(dòng)性增大,但不同塑料也各有差異,PS(尤其耐沖擊型及MFR值較高的)、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙烯(如ABS、AS)、PC、CA等塑料的流動(dòng)性隨溫度變化較大。

    對PE、POM,則溫度增減對其流動(dòng)性影響較小。所以前者在成型時(shí)宜調節溫度來(lái)控制流動(dòng)性。②壓力

    注塑壓力增大則熔融料受剪切作用大,流動(dòng)性也增大,特別是PE、POM較為敏感,所以成型時(shí)宜調節注塑機壓力來(lái)控制流動(dòng)性。

    ③模具結構

    澆注系統的形式、尺寸、布置、冷卻系統設計、熔融料流動(dòng)阻力(如型面光潔度、料道截面厚度、型腔形狀、排氣系統)等因素都直接影響到熔融料在型腔內的實(shí)際流動(dòng)性,凡促使熔融料降低溫度,增加流動(dòng)性阻力的則流動(dòng)性就降低。

    模具設計時(shí)應根據所用塑料的流動(dòng)性,選用合理的結構。成型時(shí)則也可控制料溫、模溫及注塑壓力、注塑速度等因素來(lái)適當地調節填充情況以滿(mǎn)足成型需要。

    三、結晶性

    熱塑性塑料按其冷凝時(shí)是否出現結晶現象可劃分為結晶型塑料與非結晶型(又稱(chēng)無(wú)定形)塑料兩大類(lèi)。

    所謂結晶現象即為塑料由熔融狀態(tài)到冷凝時(shí),分子由自由移動(dòng)(完全處于無(wú)次序狀態(tài))變成停止自由運動(dòng),按略微固定的位置,并有使分子排列成為正規模型傾向的一種現象。

    作為判別這兩類(lèi)塑料的外觀(guān)標準可視塑料的厚壁、塑件的透明性而定,一般結晶型塑料為不透明或半透明(如POM等),無(wú)定形塑料為透明(如PMMA等)。

    在模具設計及選擇注塑機時(shí)應注意對結晶型塑料有下列要求及注意事項。

    ①料溫上升到成型溫度所需的熱量多,要用塑化能力大的設備。

    ②冷卻回化時(shí)放出熱量大,要充分冷卻。

    ③熔融態(tài)與固態(tài)的密度差大,成型收縮大,易發(fā)生縮孔、氣孔。

    ④冷卻快,結晶度低,收縮小,透明度高。結晶度與塑件壁厚有關(guān),壁厚則冷卻慢,結晶度高,收縮大,物性好。所以結晶型塑料應按要求必須控制模溫。

    ⑤各向異性顯著(zhù),內應力大。脫模后未結晶化的分子有繼續結晶化的傾向,處于能量不平衡狀態(tài),易發(fā)生變形、翹曲。

    ⑥結晶化溫度范圍窄,易發(fā)生未熔料未注入模具或堵塞進(jìn)料口。

    四、熱敏性塑料及易水解塑料熱敏性是指某些塑料對熱較為敏感,在高溫下受熱時(shí)間較長(cháng),或進(jìn)料口截面過(guò)小,剪切作用大時(shí),料溫增高易發(fā)生變色、降解、分解的傾向,具有這種特性的塑料稱(chēng)為熱敏性塑料。

    如硬PVC、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物、POM、聚三氟氯乙烯等。熱敏性塑料在分解時(shí)產(chǎn)生單體、氣體、固體等副產(chǎn)物,特別是有的分解氣體對人體、設備、模具都有刺激、腐蝕作用或毒性。

    因此,模具設計選擇注塑機及成型時(shí)都應注意,應選用螺桿式注塑機,澆注系統截面宜大,模具和料筒應鍍鉻,不得有滯料,必須嚴格控制成型溫度,也可在塑料中加入穩定劑,減弱其熱敏性能。

    有的塑料(如PC)即使含有少量水分,但在高溫、高壓下也會(huì )發(fā)生分解,這種性能稱(chēng)為易水解性,對此必須預先加熱干燥。

    五、應力開(kāi)裂及熔體破裂有的塑料對應力敏感,成型時(shí)易產(chǎn)生內應力并質(zhì)脆易裂,塑件在外力作用下或在溶劑作用下即發(fā)生開(kāi)裂現象。

    為此,除了在原料內加入添加劑提高抗開(kāi)裂性外,對原料應注意干燥,合理地選擇成型條件,以減少內應力和增加抗裂性。

    并應選擇合理的塑件形狀,不宜設置嵌件等措施來(lái)盡量減少應力集中。

    模具設計時(shí)應增大脫模斜度,選用合理的進(jìn)料口及頂出機構,成型時(shí)應適當地調節料溫、模溫、注塑壓力及冷卻時(shí)間,盡量避免塑件過(guò)與冷脆時(shí)脫模,成型后塑件還宜進(jìn)行后處理提高抗開(kāi)裂性,消除內應力并禁止與溶劑接觸。

    當一定流動(dòng)速率的聚合物熔體,在恒溫下通過(guò)噴嘴孔時(shí)其流速超過(guò)某值后,熔體表面發(fā)生明顯橫向的裂紋稱(chēng)為熔體破裂,有損塑件外觀(guān)及物性。

    故在選用熔體流動(dòng)速率高的聚合物時(shí),應增大噴嘴、澆道、進(jìn)料口截面,減少注塑速度,提高料溫。

    六、熱性能及冷卻速度

    各種塑料有不同的比熱容、熱導率、熱變形溫度等熱性能。比熱容高的塑化時(shí)需要熱量大,應選用塑化能力大的注塑機。

    熱變形溫度高,塑料的冷卻時(shí)間短,脫模早,但脫模后要防止冷卻變形。

    熱導率低的塑料冷卻速度慢(如離子聚合物等冷卻速度極慢),故必須充分冷卻,要加強模具冷卻效果。熱澆道模具適用于比熱容低、導熱率高的塑料。比熱容大、導熱率低、熱變形溫度低、冷卻速度慢的塑料則不利于高速成型,必須選用適當的注塑機及加強模具冷卻。

    各種塑料按其種類(lèi)特性及塑件形狀要求,必須保持適當的冷卻速度。所以模具必須按成型要求設置加熱和冷卻系統,以保持一定模溫。當模溫升高時(shí)應予以冷卻,以防止塑件脫模后變形,縮短成型周期,降低結晶度。

    當塑料余熱不足以使模具保持一定溫度時(shí),則模具應設有加熱系統,使模具保持在一定溫度,以控制冷卻速度,保證流動(dòng)性,改善填充條件,或用以控制塑件使其緩慢冷卻,防止厚壁塑件內外冷卻不均勻及提高結晶度等。

    對流動(dòng)性好、成型面積大、料溫不均的則按塑件成型情況,有時(shí)需加熱或冷卻交替使用或局部加熱與冷卻并用。為此模具應設有相應的冷卻或加熱系統。

    七、吸濕性塑料中因有各種添加劑,使其對水分有不同的親疏程度所以塑料大致可分為吸濕、黏附水分及不吸水也不易黏附水分兩種,料中含水量必須控制在允許范圍內,否則在高溫、高壓下水分變成氣體或發(fā)生水解作用,使樹(shù)脂起泡、流動(dòng)性下降、外觀(guān)及力學(xué)性能不良。所以吸濕性塑料必須按要求采用適當的加熱方法及規范進(jìn)行預熱,在使用時(shí)防止再吸濕。

    山東凱旋模塑專(zhuān)注塑料注塑加工、塑料模具加工、塑料制品加工、塑料件加工等,可承接大型注塑產(chǎn)品外協(xié)加工,具有模具制造能力,可制造汽車(chē)、洗衣機等大型模具,主營(yíng)業(yè)務(wù)有塑料模板、塑料托盤(pán)、污水處理設備、洗衣機配件、養殖設備地板、塑料模殼、壓塑成型托盤(pán)等塑料制品的注塑加工、壓塑加工。


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