S1=(M/Mmax)·Smax+(5~10)mm
式中?s S1---注射行程,mm M–“产品+浇口”总重量,g Mmax–注塑机最大注射量,g Smax–注塑机最大注射行程,mm
由於浇道系统及模具各部位几何形状不同,为满足产品质量要求,在不同部位对充模熔体的流动状态(主要指流动时压力、速度)有不同要求。在一个注射过程中,螺杆向模具推进熔体时,要求实现在不同的位置上有不同的压力和速度,称之为多级注射成型。一般塑件在成型时至少设定三段或四段以上注射才是比较科学的,即主流道处为第一段,分流道至浇口处为第二段,产品充满型腔约90%为第三段,剩余部分为第四段,可用计算重量法来确定各段的切换位置点;实际生产中,应根据产品质量要求、流道结构、模具排气状况等对多级注射工艺参数进行科学分析,合理设定。通常可采用调试观察法进行设定,将注射时所需找切换位置点的压力/速度设定为0,观察熔体的走向位置及产品缺陷状况,逐步进行调整,直至找出合理的位置点。但在调试观察的过程中必须注意欠注产品的脱模状况,以免在模具某些凹陷部位因欠注而发生粘模。
其它工艺参数
在注射成型中,除了成型温度、压力、速度、时间、多级注射切换位置等几个主要参数的设定以外,还有许多其它的工艺参数,如背压、螺杆转速、螺杆倒索防流延以及其它各动作参数设定等,也不能忽视其设定。
工艺参数设定实例
以生产尼龙束线带产品为例,产品质量要求?s产品达到规定拉力标准;表面无银丝、气泡、缩痕等各类不良现象;成型後产品束紧性良好,无松脱现象。使用材料为PA66;注塑成型机为JSW1000-EⅡ-SP,模具结构为#p#分页标题#e#热流道式,浇口型式为点浇口。
首先根据产品特点以及模具结构来确定工艺参数设定原则?s(1)因产品流动长度较长,L/t(流程与壁厚比)为511,应选择高速注射成型;(2)浇口型式为点浇口,须使用较高压力以克服流动时的阻力;(3)为保证产品能顺利充模,熔料必须有良好的流动性,成型温度应适当偏高;(4)高压高速注射至未端时容易产生飞边,成型机必须有低惯性压力、速度切换;(5)因产品壁厚较小,可不使用保压;制定各主要成型工艺参数见表2。
拟定注射工艺参数必须了解设备性能、模具结构、成型材料及产品质量要求等方面的信息,科学合理地设定各成型参数。首先要根据产品成型状况逐步进行工艺参数的调整,正确的调整顺序为压力→速度→温度。每次更改参数时,输入的参数已为电脑所确认後再进行下一个参数更改,应避免同时更改两个以上参数;其次在产品进入稳定生产中,须尽量保持各参数的稳定,应作详细记录,若变更幅度过大时,应及时查找原因。另外,每次模具上线时成型工艺须尽量固定,便於成品质量控制。
注塑制品生产成型过程中,由于原料塑化的不均匀或者是在注射成型时模具温度的不均衡,使制品成型时冷却降温速度不一致,造成制品产生不均匀结晶、取向和收缩,结果使制品产生内应力。由于制品中内应力的作用,在使用或贮存时,制品的性能发生变化或者出现变形或裂纹等现象。为了消除或减少成型制品中的内应力、避免制品在贮存或应用时产生较大的变形或开裂,对成型后的一些制品要进行退火处理。
注塑制品的退火方法如下。把成型脱模后的注塑制品放在有一定温度的加热介质(如油、液体石蜡或甘油)或有热空气循环的供箱中,加热温度要低于制件的热变形温度20℃左右。不同塑料制品的热处理退火条件可参照表1。热处理时间达到要求后,制 件随介质一起缓慢降温至室温。注意,处理后的制品如果急剧降温或直接从热处理介质中取出降温,制品由于冷却速度的不同,又会产生新的内应力。
表1塑料制品的热处理退火条件 塑料名称 ABS PS 塑料名称 PMMA POM 处理介质 水或空气 水或空气 处理介质 空气 空气 油 空气 制品厚度/mm ― ≤6 >6 制品厚度/mm - 2. 5 2.5 ≤3 ≤6 ≤6 >6 1 PC 油或空气 3 >6 PET PBT PA6 PA66 充氮炉 充氯炉 水 油 水/乙酸钾(1/1.25) 3 3 >6 3~6 3~6 处理温度/℃ 60~75 60~70 70~77 处理温度/℃ 75 160 160 150 PP HDPE 水 100 120~130 120~130 130~140 130~150 130~150 100 130 100
热塑性塑料注射成型中的常见缺陷及产生原因?
1.制品填充不足
1)料桶,喷嘴及模具的温度偏低 2)加料量不足
3)料桶内的剩料太多 4)注射压力太小 5)注射速度太慢
6)流道和浇口尺寸太小,浇口数量不够,切浇口位置不恰当 7)型腔排气不良 8)注射时间太短 9)浇注系统发生堵塞 10)塑料的流动性太差 2.制品有溢边
1)料桶,喷嘴及模具温度太高 2)注射压力太大,锁模力太小
3)模具密合不严,有杂物或模板已变形 4)型腔排气不良 5)塑料的流动性太好 6)加料量过大 3.制品有气泡
1)塑料干燥不够,含有水分 2)塑料有分解 3)注射速度太快 4)注射压力太小
5)麻烦温太底,充模不完全 6)模具排气不良 7)从加料端带入空气 4.制品凹陷
1)加料量不足 2)料温太高
3)制品壁厚与壁厚相差过大 4)注射和保压的时间太短 5)注射压力太小 6)注射速度太快 7)浇口位置不恰当 5.制品有明显的熔合纹
1)料温太低,塑料的流动性差 2)注射压力太小 3)注射速度太慢 4)模温太低 5)型腔排气不良 6)塑料受到污染
6.制品的表面有银丝及波纹 1)塑料含有水分和挥发物 2)料温太高或太低 3)注射压力太小
4)流道和浇口的尺寸太大 5)嵌件未预热回温度太低 6)制品内应力太大
7.制品的表面有黑点及条纹 1)塑料有分解
2)螺杆的速度太快,背压力太大 3)喷嘴与主流道吻合不好,产生积料 4)模具排气不良
5)塑料受污染或带进杂物 6)塑料的颗粒大小不均匀 8.制品翘曲变形
1)模具温度太高,冷却时间不够 2)制品厚薄悬殊
3)浇口位置不恰当,切浇口数量不合适 4)推出位置不恰当,且受力不均 5)塑料分子定向作用太大 9.制品的尺寸不稳定 1)加料量不稳定
2)塑料的确颗粒大小不均匀 3)料桶和喷嘴的温度太高 4)注射压力太小
5)充模和保压的时间不够 6)浇口和流道的尺寸不恰当 7)模具的设计尺寸不恰当 8)模具的设计尺寸不准确 9)推杆变形或磨损
10)注射机的电气,液压系统不稳定 10.制品粘模
1)注射压力太大,注射时间太长 2)模具温度太高
3)浇口尺寸太大,且浇口位置不恰当 注塑成型各种缺陷的现象及解决方法? 龟裂
龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,产生的主要原因是由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。 (-)残余应力引起的龟裂
残余应力主要由于以下三种情况,即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为 在充填过剩的情况下产生的龟裂,其解决方法主要可在以下几方面入手: (1)由于直浇口压力损失最小,所以,如果龟裂最主要产生在直浇口附近,则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。
(2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下,适当提高树脂温度可以降低熔融粘度,提高流动性,同时也可以降低注射压力,以减小应力。
(3)一般情况下,模温较低时容易产生应力,应适当提高温度。但当注射速度较高时,即使模温低一些,也可减低应力的产生。
(4)注射和保压时间过长也会产生应力,将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。
(5)非结晶性树脂,如 AS树脂、 ABS树脂、 PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力,应予以注意。 脱模推出时,由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙,使推出力过大,产生应力,有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。只要仔细观察龟裂产生的位置,即可确定原因。
在注射成型的同时嵌入金属件时,最容易产生应力,而且容易在经过一段时间后才产生龟裂,危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力,而且随着时间的推移,应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。为预防由此产生的龟裂,作为经验,壁厚7”与嵌入金属件的外径
通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件,而镶嵌件对尼龙的影响最小。由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小,比较适合嵌入件。 另外,成型前对金属嵌件进行预热,也具有较好的效果。 (二)外部应力引起的龟裂 这里的外部应力,主要是因设计不合理而造成应力集中,特别是在尖角处更需注意。由图2-2可知,可取R/7”一0.5~0.7。 (三)外部环境引起的龟裂
化学药品、吸潮引起的水降解,以及再生料的过多使用都会使物性劣化,产生龟裂。
二、充填不足
充填不足的主要原因有以下几个方面: 树脂容量不足。 型腔内加压不足。 树脂流动性不足。 排气效果不好。
作为改善措施,主要可以从以下几个方面入手:
1)加长注射时间,防止由于成型周期过短,造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。
2)提高注射速度。 3)提高模具温度。 4)提高树脂温度。 5)提高注射压力。
6)扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等于制品壁厚的1/2~l/3。 7)浇口设置在制品壁厚最大处。
8)设置排气槽(平均深度0.03mm、宽度3~smm)或排气杆。对于较小工件更为重要。
9)在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的(约smm)缓冲距离。 10)选用低粘度等级的材料。 11)加入润滑剂。