分享一些对注塑成型工艺的理解

  •   作为资深工艺工程师,分享一些对注塑成型工艺的理解
  •   模温影响成型周期及成形品质,在实际操作当中是由使用材质的最低适当模温 开始设定,然后根据品质状况来适当调高。
  •   正确的说法,模温是指在成形被进行时的模腔表面的温度,在模具设计及成形 工程的条件设定上,重要的是不仅维持适当的温度,还要能让其均匀的分布。
  •   不均匀的模温分布,会导致不均匀的收缩和内应力,因而使成型口易发生变形和翘曲。
  •   提高模温可获得以下效果:
  •   加成形品结晶度及较均匀的结构。
  •   使成型收缩较充分,后收缩减小。
  •   提高成型品的强度和耐热性。
  •   减少内应力残留、分子配向及变形。
  •   减少充填时的流动阴抗,降低压力损失
  •   使成形品外观较具光泽及良好
  •   增加成型品发生毛边的机会。
  •   增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会。
  •   减少结合线明显的程度
  •   增加冷却时间
  •   注塑成型过程中的压力调节无论是油压式还是电动式注塑机,所有注塑过程中的运动都会产生压力。适当控制所需压力,才能生产出质量合理的成品。
  •   压力调控及计量系统在油压式注塑机上,所有运动由负责以下操作的油路执行:
  •   塑化阶段中的螺杆旋转。
  •   滑座料道(注嘴靠近注口衬套)
  •   注射和保压期间射料螺杆的轴向运动
  •   将基材闭合於射料杆上,直到肘杆全部延伸或活塞合模行程已完成。
  •   启动装配顶杆的以顶出部件
  •   在全电压机上,所有运动由配有永久磁铁的无刷同步电动机执行。通过机床业中一直采用的滚珠轴承螺杆,将旋转运动变换为线性运动。整个流程的效率部分取决於塑化过程,其中,螺杆起十分关键的作用。
  •   螺杆必须确保物料熔化和均化。这一过程可借助於反压调整,以避免过热。混炼元件不能产生过高的流速,否则,会导致聚合物降解。
  •   每一种聚合物具有不同的最大流速,如果超过这一极限,分子会拉伸,出现聚合物主链断裂现象。不过,重点仍然是在注射和保压过程中控制螺杆的向前轴向运动。後续的冷却过程,包括内在应力、公差和翘曲等方面,对於确保产品质量十分重要。这一切全由模具质量决定,对於优化冷却料道、确保有效的闭环温度调节时,尤其如此。该系统完全独立,不会干扰机械调节。
  •   闭模和顶出等模具运动必须精确高效。通常采用速度分布曲线,以确保活动部件准确靠近。接触维持力可调整。因此可断定,在不考虑能耗和机械可靠性、附加条件相同(如模具质量)的前提下,产品质量主要决定於控制螺杆向前运动阶段的系统。在油压式注塑机上,这一调节通过探测油压而实现。
  •   具体地说,油压通过控制板而激活一套阀门,流体通过操纵器而产生作用,并得到调节及释放。
  •   注射速度控制包括开环控制、半闭环控制和闭环控制等选择方案。开环系统依靠共用比例阀。比例张力施加於所需比例的流体上,从而使流体在注射机筒中产生压力,让注射螺杆以一定的前向速度运动。
  •   半闭环系统采用闭环比例阀。环路在闭合口所在的位置闭合,闭合口通过在阀门内的移动而控制油料的流量比例。闭环系统在螺杆平移速度时闭合。闭环系统中采用速度传感器(通常为电位计型),定时探测张力下降。比例阀流出的油料通过调节,可补偿出现的速度偏差。
  •   闭环控制依靠与机器整合一体的专用电子元件。闭环压力控制能在注射和保压阶段确保压力均匀一致,以及在各个循环中确保反压均匀。通过探测出的压力值对比例阀进行调节,根据设定压力值进行偏差补偿。
  •   一般来说,可对液压进行监控,但是,探测注嘴或模腔中的熔体压力也是另一有效方法。更加可靠的方案是通过阅读注嘴或模腔压力读数对比例阀进行管理。在压力探测的基础上增加温度探测,特别有利於流程管理。
  •   了解物料可承受的实际压力,还有助於根据设定压力和温度条件来预测模塑件的实际重量和尺寸。实际上,通过改变保压压力值,可将更多的物料引入模腔,以降低部件收缩,符合设计公差(其中包括预设注塑收缩)。接近熔化条件时,半晶体聚合物显示出极大的比容变化。对此,过充模不会阻碍部件顶出。

  • 2022-04-24
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