① 模具品質是通過哪些指標可以評價出來確實有在改善
摘要 你好,很高興能夠為你提供幫助
② 各類模具的成形特點
1、模具的原理
就是通過沖壓、鑄造、擠壓等工序成形同一形狀製品的模型統稱模具
2、什麼是塑料模具
就是成形塑料製品總稱塑料模具
3、什麼是注射模具
就是注射成形的模具叫注射模具
4、模具有什麼優點
具有生產效率高、質量好、成本低、接省能源和材料等優點
5、模具的分類:
模具
金屬材料成形模具
非金屬材料成形模具
冷 沖 模 鍛 模 粉末治金模 壓 鑄 模 鑄 造 模 塑 料 模 玻 璃 模 橡 膠 模 陶 瓷 模
注 射 模 壓 縮 模 壓 注 模 擠 出 模 發 泡 模 吹 塑 模
兩板模 三板模 無流道模
6、根據注塑模具總體結構特徵大致分為七類:
1)單分型面注塑模具 單分型面注塑模具也叫兩板式注塑模具。
2)雙分型面注塑模具 雙分型面注塑模具是指澆注系統和製品由不同的分型面取出,也叫三板式注塑模具,與單分型面注塑模具相比,增加了一塊可移動的中間板(也叫澆口板)。
3)帶有活動鑲件的注塑模具 由於塑件的特殊要求,模具上設有活動的螺紋型芯或側向型芯以及哈夫滑塊等;開模時,這些部分不能簡單地沿著開模方向與塑件分離,必須在塑件脫模時連同塑件一起移出模外,然後通過手工或簡單工具使它與塑件相分離。模具的這種活動鑲塊裝入模時,應可靠的定位,以免造成塑件報廢或模具損壞的事故。
4)橫向分型抽芯注塑模具 在自動操作的模具里設有斜導柱或斜滑塊等橫向抽芯結構,在開模的時候,利用開模力帶動側芯作橫向移動,使其與塑件脫離,也有在模具是上裝設有液壓缸或氣缸帶動側型芯作橫向分型抽型。
5)自動卸螺紋注塑模具 對帶有內螺紋或外螺紋的塑件要求自動脫模時,在模具上設有可轉動的螺紋的型芯或型環,利用注塑機的旋轉運動或往復運動,或者裝置專門的原動機件(電機、液壓馬達等)和傳動裝置、帶動螺紋型芯或型環轉動,使其脫出。
6)定模設頂出裝置的注塑模具 由於塑件的特殊要求或形狀的限制,將塑件留在定模上(或有可能留在定模上)則在一定模一側設置頂出裝置。開模時,由拉板或鏈條帶動頂出裝置頂出塑件(在定模上裝有液壓油缸)。
7)無流道注塑模具 無流道注塑模具是指對流道進行加熱的辦法來保持從注塑噴嘴到型腔澆口之間的塑料呈熔融狀態。
7、根據模具上各個部件所起的作用,可分為七個部分:
1)成型零部件 它是由凸模(成型塑件內部形狀),凹模(成型塑件外部形狀)型芯或成型桿、鑲塊等組成。
2)澆注系統 將塑料由注塑機噴嘴引向型腔的流道;它是由主流道、分流道、澆口、冷料穴所組成。
3)導向部分 為確保動模和定模合模時准確對中而設導向零件;通常有導向柱、導向孔或在動模定模上分別設置互相吻合的內外錐面,有的模具為了防止頂出過程中出現頂出板歪斜,還設有導向零件,使頂出板並且保持水平運動。
4)分型抽芯結構 帶有外側凹或側孔的塑件,在頂出前,必須先進行側向分型,然後方能順利脫模。
5)頂出裝置 在開模過程中,將塑件從模具中頂出的裝置;它由頂桿、頂板、頂出底板及主流道拉料桿聯合組成
6)冷卻加熱系統 為了滿足注塑工藝對模具溫度的要求,模具設有冷卻或加熱系統;冷卻系統一般在模具內開設冷卻水道,而加熱則在模具內部或周圍安裝加熱元件(如電熱棒、電熱板、電熱圈等)
7)排氣系統 為了在注塑過程中將型腔內原有的空氣排出,常在分型面處開設排氣槽,許多模具的頂桿或型芯與模具的配合間隙均可起排氣作用。
8、注射模零部件分類:
注射模零部件
成形零件 澆注系統排氣系統 導向系統 推出系統 側向分型抽芯機構 加熱系統冷卻系統 支承及固頂零件
上、下模仁 型芯 鑲件 司筒針 澆口套 流道板 排氣槽 導柱 導套 推板導柱 推板導套 推桿 推板 復位桿 拉料桿 推件板 推桿固定板 滑塊 斜銷 斜滑塊 滑塊限位裝置、定位、止動裝置 電熱板 電熱棒 電熱套 隔熱板 冷卻水、油道 動定模板 定位圈 動定模座板 墊塊 限位柱 螺釘 銷釘
③ 為什麼注塑模具體積大、質量重
1、塑料模具一般是澆注成型,所以模具一定比塑料零件大。
2、要考慮溶料的流動性,所以澆注口結構復雜。
3、零件的分型面需要模具開合,此結構也相對復雜。
4、零件有孔、沉台或異形面需要抽芯,結構復雜。
綜上所述,因為塑料件是一次澆注成形,所以需要考慮很多成形結構,所以機械運動部分比其它模具多且復雜,所以模具體積大,用的材料多,所以質量重。
④ 注塑模具生產特點是什麼
精密模具製造質量要求高,不僅要求加工精度高,而且還要加工表面質量好。
形狀復雜 精密模具的工作部分一般都是二維或三維的復雜曲面(尤其型腔模具),而不是一般機械加工的簡單幾何型面。
模具生產為單件、多品種生產 每副模具只能生產莫伊特定形狀、尺寸和精度的製件。在製造工藝上盡量採用通用機床、通用量具和儀器,盡可能的減少專用工具的使用數量。在製造工序安排上要求工序相對集中,以保證模具加工的質量和精度,簡化管理和減少工序周轉時間。
材料硬度高 塑料模具實際上是一種機械加工工具,其硬度要求較高,一般都是用淬火合金工具鋼或硬質合金等材料製成,若用傳統的機械加工方法製造,往往比較困難,所以模具加工方法有別於一般機械加工。
生產周期短 由於產品更新換代的加快和市場競爭的日趨激烈,要求模具生產周期越來越短。模具的生產管理、設計和工藝工作都應該適應這一要求,要提高模具的設計、製造和標准化,以縮短製造周期。
成套性生產 當某個製件需要多副模具加工時,前一模具所製造的產品是後羿模具的毛坯,模具製件的相互牽連制約,只有最終製件合格,這一些列模具才算合格。在模具的生產和計劃安排上必須充分考慮這一特點。
⑤ 注塑成型各種缺陷及解決方法
改性塑料注塑成型的日常生產中,很有可能會產生一些問題,較為常見的缺陷主要包括暗斑、光澤差異以及表面起皺(也被稱作為橘皮),一般來說這些缺陷的問題經常發生在澆口附近,那麼今天我們就從模具以及成型工藝方面來對缺陷產生的原因進行分析。
光澤差異
對於注塑塑料製品來說,在有紋理的製品表面,其光澤的不同是最為明顯的。即使模具的表面十分均勻,不規則的光澤也可能出現在製品上。也就是說,製品某些部位的模具表面效果沒有很好地得以重現。
隨著熔體離開澆口的距離逐漸增加,熔體的注射壓力逐漸降低。如果製品的澆口遠端不能被充滿,那麼該處的壓力就是最低的,從而使模具表面的紋理不能被正確地復制到製品表面上。因此,在模腔壓力最大的區域(從澆口開始的流體路徑的一半)是最少出現光澤差異的區域。
要改變這種狀況,可以提高熔體和模具溫度或者提高壓力,同時增加保壓時間也能夠減少光澤差異的產生。
塑料製品的良好設計也能夠減少光澤差異出現的幾率。例如,製品壁厚的劇烈變化能夠造成熔體的不規則流動,從而造成模具表面紋理難以被復制到製品表面。因此,設計均勻的壁厚能夠減少這種狀況的發生,而過大的壁厚或過大的肋筋會增加光澤差異產生的幾率。另外,熔體不充分的排氣也是造成此缺陷的一個原因。
暗斑
暗斑出現在澆口附近,就像昏暗的日暈。在生產高粘度、低流動性材料的塑料製品時,如PC、PMMA或者ABS時尤為明顯。在冷卻的表面層樹脂被中心流動的樹脂帶走時,製品表面就可能出現這種可見的缺陷。
人們通常認定這種缺陷頻繁發生在充模和保壓階段。事實上,暗斑出現在澆口附近,通常發生在注射周期的開始階段。試驗表明,表層滑移的發生實際上要歸因於注射速度,更確切地說是熔體流前端的流動速度。
澆口周圍的暗斑以及在尖銳的轉角形成後出現的暗斑,是由於初始注射速度太高,冷卻的表面被內部的流體帶動發生移位而產生的。逐漸增加註射速度並分步注射能夠客服此缺陷。
即使當熔體進入模具時的注射速度是恆定的,它的流動速度也會發生變化。在進入模具澆口區域時,熔體流速很高,但是進入模腔以後即充模階段,熔體流速開始下降。熔體流前端流速的這種變化會帶來製品表面缺陷。
減小注射速度是解決這個問題的一種方法。為了降低澆口處熔體流前端的速度,可以將注射分成幾個步驟進行,並逐漸增加註射速度,其目的是在整個充模階段獲得均一的熔體流速。
低熔體溫度是塑料製品產生暗斑的另一個原因。提高機筒溫度、提高螺桿背壓能夠減少這種現象發生的幾率。另外,模具的溫度過低也會產生表面缺陷,所以提高模具溫度是克服製品表面缺陷的另一個可行的辦法。
模具設計缺陷也會在澆口附近產生暗斑。澆口處尖銳的轉角能夠通過改變半徑來避免,在設計時要留心澆口的位置和直徑,看看澆口的設計是否合適。
暗斑不但會發生在澆口位置,而且也經常會在塑料製品尖銳的轉角形成後出現。例如,製品的尖銳轉角表面一般非常光滑,但是在其後面就非常灰暗且粗糙。這也是由於過高的流速和注射速度致使冷卻表面層被內部流體取代發生滑動而造成的。
再次推薦採用分步注射並逐漸增加註射速度。最佳的方法是允許熔體只是在流過銳角邊緣後其速度才開始增加。
在遠離澆口的區域,製品發生角度的尖銳變化也會造成這種缺陷。因此設計製品時要在那些區域使用更為平滑的圓角過渡。
橘皮
「橘皮」或者表面起皺缺陷一般發生在用高粘度材料成型厚壁製品時的流道末端。在注射過程中,若熔體流動速度過低,塑料製品表面會迅速固化。隨著流動阻力的加大,熔體前端流將會變得不均勻,致使先固化的外層材料不能與型腔壁充分接觸,從而產生了皺褶。
這些皺褶經過固化和保壓後就會變成不可消除的缺陷。對於該缺陷,解決的方法是提高熔體溫度並且提高注射速度。
⑥ 塑料模具的注塑件,一般多少合格率算是正常
科隆塑模要求模具合格率達到97%以上
⑦ 什麼是注塑模具製造新技術
塑料成型加工方法是一門工程技術,所涉及的內容是將塑料轉變為塑料製品的各種工藝。在轉變過程中常會發生以下一種或幾種情況,如聚合物的流變以及物理、化學性能的變化等。塑料成型的方法很多:
壓製成型;擠出成型;手糊成型;擠拉成型;纖維纏繞成型;成型;壓延成型;吹塑成型;發泡成型;二次成型。
1.壓縮模塑。壓縮模塑又稱模壓,是模塑料在閉合模腔內藉助加壓(一般尚須加熱)的成型方法。通常,壓縮模塑適用於熱固性塑料,如酚醛塑料、氨基塑料、不飽和聚酯塑料等。
壓縮模塑由預壓、預熱和模壓三個過程組成:
預壓 為改善製品質量和提高模塑效率等,將粉料或纖維狀模塑料預先壓成一定形狀的操作。
預熱 為改善模塑料的加工性能和縮短成型周期等,把模塑料在成型前先行加熱的操作。
模壓 在模具內加入所需量的塑料,閉模、排氣,在模塑溫度和壓力下保持一段時間,然後脫模清模的操作。
壓縮模塑用的主要設備是壓機和塑模。壓機用得最多的是自給式液壓機,噸位從幾十噸至幾百噸不等。有下壓式壓機和上壓式壓機。用於壓縮模塑的模具稱為壓制模具,分為三類;溢料式模具、半溢料式模具不溢式模具。
壓縮模塑的主要優點是可模壓較大平面的製品和能大量生產,其缺點是生產周期長,效率低。
2. 層壓成型。用或不用粘結劑,借加熱、加壓把相同或不相同材料的兩層或多層結合為整體的方法。
層壓成型常用層壓機操作,這種壓機的動壓板和定壓板之間裝有多層可浮動熱壓板。
層壓成型常用的增強材料有棉布、玻璃布、紙張、石棉布等,樹脂有酚醛、環氧、不飽和聚酯以及某些熱塑性樹脂。
3. 冷壓模塑。冷壓模塑又叫冷壓燒結成型,和普通壓縮模塑的不同點是在常溫下使物料加壓模塑。脫模後的模塑品可再行加熱或藉助化學作用使其固化。該法多用於聚四氟乙烯的成型,也用於某些耐高溫塑料(如聚醯亞胺等)。一般工藝過程為制坯-燒結-冷卻三個步驟。
4. 傳遞模塑。傳遞模塑是熱固性塑料的一種成型方式,模塑時先將模塑料在加熱室加熱軟化,然後壓入巳被加熱的模腔內固化成型。傳遞模塑按設備不同有工種形式:① 活板式;② 罐式;③ 柱塞式。
傳遞模塑對塑料的要求是:在未達到固化溫度前,塑料應具有較大的流動性,達到固化溫度後,又須具有較快的固化速率。能符合這種要求的有酚醛、三聚氰胺甲醛和環氧樹脂等。
傳遞模塑具有以下優點:① 製品廢邊少,可減少後加工量;② 能模塑帶有精細或易碎嵌件和穿孔的製品,並且能保持嵌件和孔眼位置的正確;③ 製品性能均勻,尺寸准確,質量高;④ 模具的磨損較小。缺點是:⑤ 模具的製造成本較壓縮模高;⑥ 塑料損耗大;⑦ 纖維增強塑料因纖維定向而產生各向異性;⑧ 圍繞在嵌件四周的塑料,有時會因熔按不牢而使製品的強度降低。
5. 低壓成型。使用成型壓力等於或低於1.4兆帕的摸壓或層壓方法。
低壓成型方法用於製造增強塑料製品。增強材料如玻璃纖維、紡織物、石棉、紙、碳纖維等。常用的樹脂絕大多數是熱固性的,如酚醛、環氧、氨基、不飽和聚酯、有機硅等樹脂。
低壓成型包括袋壓法、噴射法。
(1) 袋壓成型。藉助彈性袋(或其它彈性隔膜)接受流體壓力而使介於剛性模和彈性袋之間的增強塑料均勻受壓而成為製件的一種方法。按造成流體壓力的方法不同,一般可分為加壓袋成型、真空袋壓成型和熱壓釜成型等。
(2) 噴射成型。成型增強塑料製品時,用噴槍將短切纖維和樹脂等同時噴在模具上積層並固化為製品的方法。
6.擠出成型。擠出成型也稱擠壓模塑或擠塑,它是在擠出機中通過加熱、加壓而使物料以流動狀態連續通過口模成型的方法。
擠出法主要用於熱塑性塑料的成型,也可用於某些熱固性塑料。擠出的製品都是連續的型材,如管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜包覆層等。此外,還可用於塑料的混合、塑化造粒、著色、摻合等。
擠出成型機由擠出裝置、傳動和加熱、冷卻系統等主要部分組成。擠出機有螺桿式(單螺桿和多螺桿)和柱塞式兩種類型。前者的擠出工藝是連續式,後者是間歇式。
單螺桿擠出機的基本結構主要包括傳動裝置、加料裝置、料筒、螺桿、機頭和口模等部分。
擠出機的輔助設備有物料的前處理設備(如物料輸送與乾燥)、擠出物處理設備(定型、冷卻、牽引、切料或輥卷)和生產條件控制設備等三大類。
7.擠拉成型。擠拉成型是熱固性纖維增強塑料的成型方法之一。用於生產斷面形狀固定不變,長度不受限制的型材。成型工藝是將浸漬樹脂膠液的連續纖維經加熱模拉出,然後再通過加熱室使樹脂進一步固化而制備具有單向高強度連續增強塑料型材。
通常用於擠拉成型的樹脂有不飽和聚酯、環氧和有機硅三種。其中不飽和聚酯樹脂用得最多。
擠拉成型機通常由纖維排布裝置、樹脂槽、預成型裝置、口模及加熱裝置、牽引裝置和切割設備等組成。
8.成型。成型(注塑)是使熱塑性或熱固性模塑料先在加熱料筒中均勻塑化,而後由柱塞或移動螺桿推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。
成型幾乎適用於所有的熱塑性塑料。近年來,成型也成功地用於成型某些熱固性塑料。成型的成型周期短(幾秒到幾分鍾),成型製品質量可由幾克到幾十千克,能一次成型外形復雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的模塑品。因此,該方法適應性強,生產效率高。成型用的機分為柱塞式機和螺桿式機兩大類,由系統、鎖模系統和塑模三大部分組成;其成型方法可分為:
(1) 排氣式成型。排氣式成型應用的排氣式機,在料筒中部設有排氣口,亦與真空系統相連接,當塑料塑化時,真空泵可將塑料中合有的水汽、單體、揮發性物質及空氣經排氣口抽走;原料不必預乾燥,從而提高生產效率,提高產品質量。特別適用於聚碳酸酯、尼龍、有機玻璃、纖維素等易吸濕的材料成型。
(2) 流動成型。流動成型可用普通移動螺桿式機。即塑料經不斷塑化並擠入有一定溫度的模具型腔內,塑料充滿型腔後,螺桿停止轉動,借螺桿的推力使模內物料在壓力下保持適當時間,然後冷卻定型。流動成型克服了生產大型製品的設備限制,製件質量可超過機的最大量。其特點是塑化的物件不是貯存在料筒內,而是不斷擠入模具中,因此它是擠出和相結合的一種方法。
(3) 共成型。共成型是採用具有兩個或兩個以上單元的機,將不同品種或不同色澤的塑料,同時或先後注入模具內的方法。用這種方法能生產多種色彩和(或)多種塑料的復合製品,有代表性的共成型是雙色和多色。
(4) 無流道成型。模具中不設置分流道,而由機的延伸式噴嘴直接將熔融料分注到各個模腔中的成型方法。在過程中,流道內的塑料保持熔融流動狀態,在脫模時不與製品一同脫出,因此製件沒有流道殘留物。這種成型方法不僅節省原料,降低成本,而且減少工序,可以達到全自動生產。
(5) 反應成型。反應成型的原理是將反應原材料經計量裝置計量後泵入混合頭,在混合頭中碰撞混合,然後高速到密閉的模具中,快速固化,脫模,取出製品。它適於加工聚氨酯、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、有機硅樹脂、醇酸樹脂等一些熱固性塑料和彈性體。目前主要用於聚氨酯的加工。
(6) 熱固性塑料的成型。粒狀或團狀熱固性塑料,在嚴格控制溫度的料筒內,通過螺桿的作用,塑化成粘塑狀態,在較高的壓力下,物料進入一定溫度范圍的模具內交聯固化。熱固性塑料成型除有物理狀態變化外,還有化學變化。因此與熱塑性塑料成型比,在成型設備及加工工藝上存在著很大的差別。下表比較了熱固性與熱塑性塑料成型的差別。
熱固性與熱塑性塑料成型條件的比較
工藝條件 熱固性塑料 熱塑性塑料
料筒溫度 塑化溫度低,料筒溫度在95℃以下,溫度控制要求嚴格 塑化溫度高,料筒溫度在150℃以上,溫度控制不嚴格
在料筒中的時間 短 較 長
料筒加熱方式 液體介質(水、油) 電加熱
模具溫度 150一200℃ 100℃以下
壓力 100-200MPa 35-140MPa
量 量較小,料筒前部余料很小 量較大,料筒前部余料較多
熱固性塑料的成型應用最多的是酚醛塑料。
9.吹塑成型。借氣體壓力使閉合在模具中的熱型坯吹脹成為中空製品,或管型坯無模吹脹成管膜的一種方法。該方法主要用於各種包裝容器和管式膜的製造。凡是熔體指數為0.04 ~ 1.12的都是比較優良的中空吹塑材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、熱塑性聚酯、聚碳酸酯、聚醯胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹脂等,其中以聚乙烯應用得最多。
(1) 吹塑成型。系用成型法先將塑料製成有底型坯,接著再將型坯移到吹塑模中吹製成中空製品。
(2) 擠出吹塑成型。系用擠出法先將塑料製成有底型坯,接著再將型坯移到吹塑模中吹製成中空製品。
吹塑成型和擠出吹塑成型的不同之處是製造型坯的方法不同,吹塑過程基本上是相同的。
吹塑設備除機和擠出機外,主要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由兩瓣合成,其中設有冷卻劑通道,分型面上小孔可插入充壓氣吹管。
(3) 拉伸吹塑成型。拉伸吹塑成型是雙軸定向拉伸的一種吹塑成型,其方法是先將型還進行縱向拉伸,然後用壓縮空氣進行吹脹達到橫向拉伸。拉伸吹塑成型可使製品的透明性、沖擊強度、表面硬度和剛性有很大的提高,適用於聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETP)的吹塑成型。
拉伸吹塑成型包括:型坯定向拉伸吹塑,擠出型坯定向拉伸吹塑,多層定向拉伸吹塑,壓縮成型定向拉伸吹塑等。
(4) 吹塑薄膜法。成型熱塑性薄膜的一種方法。系用擠出法先將塑料擠成管,而後藉助向管內吹入的空氣使其連續膨脹到一定尺寸的管式膜,冷卻後折疊卷繞成雙層平膜。
塑料薄膜可用許多方法製造,如吹塑、擠出、流延、壓延、澆鑄等,但以吹塑法應用最廣泛。
該方法適宜於聚乙烯、聚氯乙烯、聚醯胺等薄膜的製造。
10.澆鑄。在不加壓或稍加壓的情況下,將液態單體、樹脂或其混合物注入模內並使其成為固態製品的方法。澆鑄法分為靜態澆鑄、嵌鑄、離心澆鑄、搪塑、旋轉鑄塑、滾塑和流延鑄塑等。
(1) 靜態澆鑄。靜態澆鑄是澆鑄成型中較為簡便和使用較為廣泛的二種方法。這種方法常用液狀單體,部分聚合或縮聚的漿狀物、聚合物與單體的溶液,配入助劑(如引發劑、固化劑、促進劑等),或熱塑性樹脂熔體鑄入模腔而成型。
(2) 嵌鑄。嵌鑄又稱封入成型,是將各種樣品、零件等包封到塑料中間的一種成型技術。即將被嵌物件置於模具中,注入單體、預聚物或聚合物等液體,然後使其聚合或固化(或硬化),脫模。這種技術已廣泛用於電子工業。用於這類成型工藝的塑料品種有腮甲醛、不飽和聚酯、有機玻璃和環氧樹脂等。
(3) 離心澆鑄。離心澆鑄是利用離心力成型管狀或空心筒狀製品的方法。通過擠出機或專用漏斗將定量的液態樹脂或樹脂分散體注入旋轉並加熱的容器(即模具)中,使其繞單軸高速旋轉(每分鍾幾十轉到兩千轉),此時放入的物料即被離心力迫使分布在模具的近壁部位。在旋轉的同時,放入的物料發生固化,隨後視需要經過冷卻或後處理即能取得製品。在成型增強塑料製品時還可同時加入增強性的填料。
離心澆鑄通常用的都是熔體粘度較小、熱穩定性較好的熱塑性塑料,如聚醯胺、聚乙烯等。
(4) 搪塑。搪塑是模塑中空製品的一種方法。模塑時將塑料糊倒人開口的中空模內,直至達到規定的容量。模具在裝料前或裝料後應進行加熱,以便使物料在模具內壁變成凝膠。當凝膠達到預定厚度時,倒出過量的液體物料,並再行加熱使之熔融,冷卻後即可自模具內剝出製品。搪塑用的塑料主要是聚氯乙烯。
(5) 旋轉鑄塑。該法是將液態物料裝入密閉的模具中而使它以較低速度(每分鍾幾轉到幾十轉)繞單軸或多軸旋轉,這樣,物料即能借重力而分布在模具的內壁上,再通過加熱或冷卻達到固化或硬化後,即可從模具中取得製品。繞單軸旋轉的用於生產圓筒形製品,繞雙軸或靠振動運動的則用於生產密閉製品。
(6) 滾塑(旋轉成型)。類似於旋轉鑄塑的一種成型方法,不同的是其所用的物料不是液體,而是燒結性乾粉料。其過程是把粉料裝入模具中而使它繞兩個互相垂直的軸旋轉、受熱並均勻地在模具內壁上熔結為一體,而後再經冷卻就能從模具中取得空心製品。
滾塑使用的有聚乙烯、改性聚苯乙烯、聚醯胺、聚碳酸酯和纖維素塑料等。
(7) 流延鑄塑。製取薄膜的一種方法。製造時,先將液態樹脂或樹脂分散體流布在運行的載體(一般為金屬帶)上,隨後用適當方法將其固化(或硬化),最後即可從載體上剝取薄膜。
用於生產流延薄膜的塑料有:三乙酸纖維素、聚乙烯醇、氯乙烯和乙酸乙烯的共聚物等,此外某些工程塑料如聚碳酸酯等也可用來生產流延薄膜。
11.手糊成型。手糊成型又稱手工裱糊成型、接觸成型,是製造增強塑料製品的方法之一。該法是在塗好脫模劑的模具上,用手工一邊鋪設增強材料一邊塗刷樹脂直到所需厚度為止,然後通過固化和脫模而取得製品。手糊成型中採用的合成樹脂主要是環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂。增強材料有玻璃布、無捻粗紗方格布、玻璃氈等。
12.纖維纏繞成型。在控制張力和預定線型的條件下,以浸有樹脂膠液的連續絲纏繞到芯模或模具上來成型增強塑料製品。這種方法只適於製造圓柱形和球形等回轉體。常用的樹脂有酚醛樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等。玻璃纖維是纏繞成型常用的增強材料,它有兩種:有捻纖維和無捻纖維。
13.壓延。將熱塑性塑料通過一系列加熱的壓輥,而使其在擠壓和展延作用下連結成為薄膜或片材的一種成型方法。壓廷產品有薄膜、片材、人造革和其它塗層製品等。壓延成型所採用的原材料主要是聚氯乙烯、纖維素、改性聚苯乙烯等。
壓延設備包括壓延機和其它輔機。壓延機通常以輥筒數目及其排列方式分類。根據輥筒數目不同,壓延機有雙輥、三輥、四輥、五輥、甚至六輥,以三輥或四輥壓延機用得最多。
14.塗覆。為了防腐、絕緣、裝飾等目的,以液體或粉末形式在織物、紙張、金屬箔或板等物體表面上塗蓋塑料薄層(例如.0.3毫米以下)的方法。
塗覆法最常用的塑料一般是熱塑性塑料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚醯胺、聚乙烯醇、聚三氟氯乙烯等。
塗覆工藝有熱熔敷、流化噴塗、火焰噴塗、靜電噴塗和等離子噴塗。
(1) 熱熔敷。用壓縮空氣將塑料粉末經過噴槍、噴射到預熱過的工件表面,塑料熔化、冷卻形成覆蓋層。
(2) 流化噴塗。預熱的工件浸入懸浮有樹脂粉末的容器中樹脂粉末熔化而粘附在表面上。
(3) 火焰噴塗。將流態化樹脂通過噴槍口的錐形火焰區使之熔化而實現噴塗的一種方法。
(4) 靜電噴塗。利用高壓靜電造成靜電場,即工件接地成正級,塑料粉末噴出時帶有負電荷,則塑料靜電噴塗到工件上。
(5) 等離子噴塗。用等離子噴槍使流經等離子發生區的惰性氣體(如氬氣、氮氣、氦氣的混合氣體)成為5500 ~ 6300℃的高速高能等離子流,卷引粉狀樹脂以高速噴射至工件表面熔結成塗層。
15.發泡成型。發泡成型是使塑料產生微孔結構的過程。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能製成泡沫塑料,常用的樹脂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛等。
按照泡孔結構可將泡沫塑料分為兩類,若絕大多數氣孔是互相連通的,則稱為開孔泡沫塑料;如果絕大多數氣孔是互相分隔的,則稱為閉孔泡沫塑料。開孔或閉孔的泡沫結構是由製造方法所決定的。
(1) 化學發泡。由特意加入的化學發泡劑,受熱分解或原料組分間發生化學反應而產生的氣體,使塑料熔體充滿泡孔。化學發泡劑在加熱時釋放出的氣體有二氧化碳、氮氣、氨氣等。化學發泡常用於聚氨脂泡沫塑料的生產。
(2) 物理發泡。物理發泡是在塑料中溶入氣體或液體,而後使其膨脹或氣化發泡的方法。物理發泡適應的塑料品種較多。
(3) 機械發泡。借機械攪拌方法使氣體混入液體混合料中,然後經定型過程形成泡孔的泡沫塑料。此法常用於脲眠甲醛樹脂,其它如聚乙烯醇縮甲醛、聚乙酸乙烯、聚氯乙烯溶膠等也適用。
16.二次成型。二次成型是塑料成型加工的方法之一。以塑料型材或型坯為原料,使其通過加熱和外力作用成為所需形狀的製品的一種方法。
(1) 熱成型。熱成型是將熱塑性塑料片材加熱至軟化,在氣體壓力、液體壓力或機械壓力下,採用適當的模具或夾具而使其成為製品的一種成型方法。塑料熱成型的方法很多,一般可分為:
模壓成型:採用單模(陽模或陰模)或對模,利用外加機械壓力或自重,將片材製成各種製品的成型方法,它不同於一次加工的模壓成型。此法適用於所有熱塑性塑料。
差壓成型:採用單模(陽模或陰模)或對模,也可以不用模具,在氣體差壓的作用下,使加熱至軟的塑料片材緊貼模面,冷卻後製成各種製品的成型方法。差壓成型又可分為真空成型和氣壓成型。
熱成型特別適用於壁薄、表面積大的製品的製造。常用的塑料品種有各種類型的聚苯乙烯、有機玻璃、聚氯乙烯、ABS、聚乙烯、聚丙烯、聚醯胺、聚碳酸酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯等。
熱成型設備包括夾持系統、加熱系統、真空和壓縮空氣系統及成型模具等。
(2) 雙軸拉伸。為使熱塑性薄膜或板材等的分子重新定向,特在玻璃化溫度以上所作的雙向拉伸過程。拉伸定向要在聚合物的玻璃化溫度和熔點之間進行,經過定向拉伸並迅速冷到室溫後的薄膜或單絲,在拉伸方向上的機械性能有很大提高。
適合於定向拉伸的聚合物有:聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及某些苯乙烯共聚物。
(3) 固相成型。固相成型是熱塑性塑料型材或坯料在壓力下用模具使其成型為製品的方法。成型過程在塑料的熔融(成軟化)溫度以下(至少低於熔點10-20℃)。均屬固相成型。其中對非結晶類的塑料在玻璃化溫度以上,熔點以下的高彈區域加工的常稱為熱成型,而在玻璃化溫度以下加工的則稱作冷成型或室溫成型,也常稱作塑料的冷加工方法或常溫塑性加工。
該法有如下優點:生產周期短;提高製品的韌性和強度;設備簡單,可生產大型及超大型製品;成本降低。缺點是:難以生產形狀復雜、精密的製品;生產工藝難以控制,製品易變形、開裂。
固相成型包括:片材輥軋、深度拉伸或片材沖壓、液壓成型、擠出、冷沖壓、輥筒成型等。
17.二次加工。成型後的塑料製品或型材,按需要進行的再加工,例如機械加工、連接、修飾等。下表列出了塑料二次加工的方法。
⑧ 塑料製品、模具、注塑機相關知識
注塑機維護保養注塑機具有能一次成型外型復雜、尺寸精確或帶有金屬嵌件的質地密緻的塑料製品,被廣泛應用於國防、機電、汽車、交通運輸、建材、包裝、農業、文教衛生及人們日常生活各個領域。注射成型工藝對各種塑料的加工具有良好的適應性,生產能力較高,並易於實現自動化。在塑料工業迅速發展的今天,注塑機不論在數量上或品種上都佔有重要地位,從而成為目前塑料機械中增長最快,生產數量最多的機種之一。
我國塑料加工企業星羅其布,遍布全國各地,設備的技術水平參差不齊,大多數加工企業的設備都需要技術改造。這幾年來,我國塑機行業的技術進步十分顯著,尤其是注塑機的技術水平與國外名牌產品的差距大大縮小,在控制水平、產品內部質量和外觀造型等方面均取得顯著改觀。選擇國產設備,以較小的投入,同樣也能生產出與進口設備質量相當的產品。這些為企業的技術改造創造了條件。
要有好的製品,必須要有好的設備。設備的磨損和腐蝕是一種自然規律,人們掌握了這種規律,就可以預防或減少設備的磨損和腐蝕,延長設備的使用周期,保證設備的完好率。
為加強塑料機械的使用、維護和管理工作,我國有關部門已制訂了有關標准和實施細則,要求各設備管理部門和生產企業對設備的管理和使用做到"科學管理、正確使用、合理潤滑、精心維護、定期保養、計劃檢修,提高設備完好率,使設備經常處於良好狀態。
本文撰寫了注塑機維護、保養的有關知識和技術資料可供設備管理部門和生產企業的管理人員和技術人員參考。
塑料注射成型技術是根據壓鑄原理從十九世紀末二十世紀初發展起來的,是目前塑料加工中最普遍採用的方法之一。該法適用於全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料(約占塑料總量的1/3)。
1.1 注塑成型機的工作原理
注塑機的工作原理與打針用的注射器相似,它是藉助螺桿(或柱塞)的推力,將已塑化好的熔融狀態(即粘流態)的塑料注射入閉合好的模腔內,經固化定型後取得製品的工藝過程。
注射成型是一個循環的過程,每一周期主要包括:定量加料-熔融塑化-施壓注射-充模冷卻-啟模取件。取出塑件後又再閉模,進行下一個循環。
1.2 注塑機的結構
注塑機根據 塑化方式分為柱塞式注塑機和螺桿式注塑機;按機器的傳動方式又可分為液壓式、機械式和液壓-機械(連桿)式;按操作方式分為自動、半自動、手動注塑機。
(1)卧式注塑機:這是最常見的類型。其合模部分和注射部分處於同一水平中心線上,且模具是沿水平方向打開的。其特點是:機身矮,易於操作和維修;機器重心低,安裝較平穩;製品頂出後可利用重力作用自動落下,易於實現全自動操作。目前,市場上的注塑機多採用此種型式。
(2)立式注塑機:其合模部分和注射部分處於同一垂直中心線上,且模具是沿垂直方向打開的。因此,其佔地面積較小,容易安放嵌件,裝卸模具較方便,自料斗落入的物料能較均勻地進行塑化。但製品頂出後不易自動落下,必須用手取下,不易實現自動操作。立式注塑機宜用於小型注塑機,一般是在60克以下的注塑機採用較多,大、中型機不宜採用。
(3)角式注塑機:其注射方向和模具分界面在同一個面上,它特別適合於加工中心部分不允許留有澆口痕跡的平面製品。它佔地面積比卧式注塑機小,但放入模具內的嵌件容易傾斜落下。這種型式的注塑機宜用於小機。
(4)多模轉盤式注塑機:它是一種多工位操作的特殊注塑機,其特點是合模裝置採用了轉盤式結構,模具圍繞轉軸轉動。這種型式的注塑機充分發揮了注射裝置的塑化能力,可以縮短生產周期,提高機器的生產能力,因而特別適合於冷卻定型時間長或因安放嵌件而需要較多輔助時間的大批量塑製品的生產,但因合模系統龐大、復雜,合模裝置的合模力往往較小,故這種注塑機在塑膠鞋底等製品生產中應用較多。
一般注塑機包括注射裝置、合模裝置、液壓系統和電氣控制系統等部分。
注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實現和保證成型製品質量的前提,而為滿足成型的要求,注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時,由於注射壓力很高,相應地在模腔中產生很高的壓力(模腔內的平均壓力一般在20~45MPa之間,因此必須有足夠大的合模力。由此可見,注射裝置和合模裝置是注塑機的關鍵部件。
1.4 注塑機的操作
1.4.1注塑機的動作程序
噴嘴前進→注射→保壓→預塑→倒縮→噴嘴後退→冷卻→開模→頂出→退針→開門→關門→合模→噴嘴前進。
1.4.2注塑機操作項目:注塑機操作項目包括控制鍵盤操作、電器控制櫃操作和液壓系統操作三個方面。分別進行注射過程動作、加料動作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇,料筒各段溫度及電流、電壓的監控,注射壓力和背壓壓力的調節等。
1.4.2.1注射過程動作選擇:
一般注塑機既可手動操作,也可以半自動和全自動操作。
手動操作是在一個生產周期中,每一個動作都是由操作者撥動操作開關而實現的。一般在試機調模時才選用。
半自動操作時機器可以自動完成一個工作周期的動作,但每一個生產周期完畢後操作者必須拉開安全門,取下工件,再關上安全門,機器方可以繼續下一個周期的生產。
全自動操作時注塑機在完成一個工作周期的動作後,可自動進入下一個工作周期。在正常的連續工作過程中無須停機進行控制和調整。但須注意,如需要全自動工作,則(1)中途不要打開安全門,否則全自動操作中斷;(2)要及時加料;(3)若選用電眼感應,應注意不要遮閉了電眼。
實際上,在全自動操作中通常也是需要中途臨時停機的,如給機器模具噴射脫模劑等。
正常生產時,一般選用半自動或全自動操作。操作開始時,應根據生產需要選擇操作方式(手動、半自動或全自動),並相應撥動手動、半自動或全自動開關。
半自動及全自動的工作程序已由線路本身確定好,操作人員只需在電櫃面上更改速度和壓力的大小、時間的長短、頂針的次數等等,不會因操作者調錯鍵鈕而使工作程序出現混亂。
當一個周期中各個動作未調整妥當之前,應先選擇手動操作,確認每個動作正常之後,再選擇半自動或全自動操作。
1.4.2.2預塑動作選擇
根據預塑加料前後注座是否後退,即噴嘴是否離開模具,注塑機一般設有三種選擇。(1)固定加料:預塑前和預塑後噴嘴都始終貼進模具,注座也不移動。(2)前加料:噴嘴頂著模具進行預塑加料,預塑完畢,注座後退,噴嘴離開模具。選擇這種方式的目的是:預塑時利用模具注射孔抵助噴嘴,避免熔料在背壓較高時從噴嘴流出,預塑後可以避免噴嘴和模具長時間接觸而產生熱量傳遞,影響它們各自溫度的相對穩定。(3)後加料:注射完成後,注座後退,噴嘴離開模具然後預塑,預塑完再注座前進。該動作適用於加工成型溫度特別窄的塑料,由於噴嘴與模具接觸時間短,避免了熱量的流失,也避免了熔料在噴嘴孔內的凝固。
注射結束、冷卻計時器計時完畢後,預塑動作開始。螺桿旋轉將塑料熔融並擠送到螺桿頭前面。由於螺桿前端的止退環所起的單向閥的作用,熔融塑料積存在機筒的前端,將螺桿向後迫退。當螺桿退到預定的位置時(此位置由行程開關確定,控制螺桿後退的距離,實現定量加料),預塑停止,螺桿停止轉動。緊接著是倒縮動作,倒縮即螺桿作微量的軸向後退,此動作可使聚集在噴嘴處的熔料的壓力得以解除,克服由於機筒內外壓力的不平衡而引起的"留涎"現象。若不需要倒縮,則應把倒縮停止開關調到適當位置,讓預塑停止開關被壓上的同一時刻,倒縮停止開關也被壓上。當螺桿作倒縮動作後退到壓上停止開關時,倒縮停止。接著注座開始後退。當注座後退至壓上停止開關時,注座停止後退。若採用固定加料方式,則應注意調整好行程開關的位置。
一般生產多採用固定加料方式以節省注座進退操作時間,加快生產周期。
1.4.2.3注射壓力選擇
注塑機的注射壓力由調壓閥進行調節,在調定壓力的情況下,通過高壓和低壓油路的通斷,控制前後期注射壓力的高低。
普通中型以上的注塑機設置有三種壓力選擇,即高壓、低壓和先高壓後低壓。高壓注射是由注射油缸通入高壓壓力油來實現。由於壓力高,塑料從一開始就在高壓、高速狀態下進入模腔。高壓注射時塑料入模迅速,注射油缸壓力表讀數上升很快。低壓注射是由注射油缸通入低壓壓力油來實現的,注射過程壓力表讀數上升緩慢,塑料在低壓、低速下進入模腔。先高壓後低壓是根據塑料種類和模具的實際要求從時間上來控制通入油缸的 壓力油的壓力高低來實現的。
為了滿足不同塑料要求有不同的注射壓力,也可以採用更換不同直徑的螺桿或柱塞的方法,這樣既滿足了注射壓力,又充分發揮了機器的生產能力。在大型注塑機中往往具有多段注射壓力和多級注射速度控制功能,這樣更能保證製品的質量和精度。
1.4.2.4 注射速度的選擇
一般注塑機控制板上都有快速-慢速旋鈕用來滿足注射速度的要求。在液壓系統中設有一個大流量油泵和一個小流量泵同時運行供油。當油路接通大流量時,注塑機實現快速開合模、快速注射等,當液壓油路只提供小流量時,注塑機各種動作就緩慢進行。
1.4.2.5 頂出形式的選擇
注塑機頂出形式有機械頂出和液壓頂出二種,有的還配有氣動頂出系統,頂出次數設有單次和多次二種。頂出動作可以是手動,也可以是自動。
頂出動作是由開模停止限位開關來啟動的。操作者可根據需要,通過調節控制櫃上的頂出時間按鈕來達到。頂出的速度和壓力亦可通過控制櫃面上的開關來控制,頂針運動的前後距離由行程開關確定。
1.4.2.6 溫度控制
以測溫熱電偶為測溫元件,配以測溫毫伏計成為控溫裝置,指揮料筒和模具電熱圈電流的通斷,有選擇地固定料筒各段溫度和模具溫度。表5列出了一些塑料的成型加工溫度范圍,可供參考。
料筒電熱圈一般分為二段、三段或四段控制。電器櫃上的電流表分別顯示各段電熱圈電流的大小。電流表的讀數是比較固定的,如果在運行中發現電流表讀數比較長時間的偏低,則可能電熱圈發生了故障,或導線接觸不良,或電熱絲氧化變細,或某個電熱圈燒毀,這些都將使電路並聯的電阻阻值增大而使電流下降。
在電流表有一定讀數時也可以簡單地用塑料條逐個在電熱圈外壁上抹劃,看料條熔融與否來判斷某個電熱圈是否通電或燒毀。
1.4.2.7 合模控制
合模是以巨大的機械推力將模具合緊,以抵擋注塑過程熔融塑料的高壓注射及填充模具而令模具發生的巨大張開力。
關妥安全門,各行程開關均給出信號,合模動作立即開始。首先是動模板以慢速啟動,前進一小短距離以後,原來壓住慢速開關的控制桿壓塊脫離,活動板轉以快速向前推進。在前進至靠近合模終點時,控制桿的另一端壓桿又壓上慢速開關,此時活動板又轉以慢速且以低壓前進。在低壓合模過程中,如果模具之間沒有任何障礙,則可以順利合攏至壓上高壓開關,轉高壓是為了伸直機鉸從而完成合模動作。這段距離極短,一般只有0.3~1.0mm,剛轉高壓旋即就觸及合模終止限位開關,這時動作停止,合模過程結束。
注塑機的合模結構有全液壓式和機械連桿式。不管是那一種結構形式,最後都是由連桿完全伸直來實施合模力的。連桿的伸直過程是活動板和尾板撐開的過程,也是四根拉桿受力被拉伸的過程。
合模力的大小,可以從合緊模的瞬間油壓表升起之最高值得知,合模力大則油壓表的最高值便高,反之則低。較小型的注塑機是不帶合模油壓表的,這時要根據連桿的伸直情況來判斷模具是否真的合緊。如果某台注塑機合模時連桿很輕松地伸直,或"差一點點"未能伸直,或幾副連桿中有一副未完全伸直,注塑時就會出現脹模,製件就會出現飛邊或其它毛病。
1.4.2.8 開模控制
當熔融塑料注射入模腔內及至冷卻完成後,隨著便是開模動作,取出製品。開模過程也分三個階段。第一階段慢速開模,防止製件在模腔內撕裂。第二階段快速開模,以縮短開模時間。第三階段慢速開模,以減低開模慣性造成的沖擊及振動。
1.4.3 注塑工藝條件的控制
目前,各注塑機廠家開發出了各式各樣的程序控制方式,大致有:注射速度控制、注射壓力控制、注入模腔內塑料充填量的控制、螺桿的背壓和轉速等塑煉狀態的控制。實現工藝過程式控制制的目的是提高製品質量,使機器的效能得到最大限度的發揮。
1.4.3.1 注射速度的程序控制
注射速度的程序控制是將螺桿的注射行程分為3~4個階段,在每個階段中分別使用各自適當的注射速度。例如:在熔融塑料剛開始通過澆口時減慢注射速度,在充模過程中採用高速注射,在充模結束時減慢速度。採用這樣的方法,可以防止溢料,消除流痕和減少製品的殘余應力等。
低速充模時流速平穩,製品尺寸比較穩定,波動較小,製品內應力低,製品內外各向應力趨於一致(例如將某聚碳酸脂製件浸入四氯化碳中,用高速注射成型的製件有開裂傾向,低速的不開裂)。在較為緩慢的充模條件下,料流的溫差,特別是澆口前後料的溫差大,有助於避免縮孔和凹陷的發生。但由於充模時間延續較長容易使製件出現分層和結合不良的熔接痕,不但影響外觀,而且使機械強度大大降低。
高速注射時,料流速度快,當高速充模順利時,熔料很快充滿型腔,料溫下降得少,黏度下降得也少,可以採用較低的注射壓力,是一種熱料充模態勢。高速充模能改進製件的光澤度和平滑度,消除了接縫線現象及分層現象,收縮凹陷小,顏色均勻一致,對製件較大部分能保證豐滿。但容易產生製品發胖起泡或製件發黃,甚至燒傷變焦,或造成脫模困難,或出現充模不均的現象。對於高黏度塑料有可能導致熔體破裂,使製件表面產生雲霧斑。
下列情況可以考慮採用高速高壓注射:(1)塑料黏度高,冷卻速度快,長流程製件採用 低壓慢速不能完全充滿型腔各個角落的;(2)壁厚太薄的製件,熔料到達薄壁處易冷凝而滯留,必須採用一次高速注射,使熔料能量大量消耗以前立即進入型腔的;(3)用玻璃纖維增強的塑料,或含有較大量填充材料的塑料,因流動性差,為了得到表面光滑而均勻的製件,必須採用高速高壓注射的。
對高級精密製品、厚壁製件、壁厚變化大的和具有較厚突緣和筋的製件,最好採用多級注射,如二級、三級、四級甚至五級。
1.4.3.2 注射壓力的程序控制
通常將注射壓力的控制分成為一次注射壓力、二次注射壓力(保壓)或三次以上的注射壓力的控制。壓力切換時機是否適當,對於防止模內壓力過高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模製品的比容取決於保壓階段澆口封閉時的熔料壓力和溫度。如果每次從保壓切換到製品冷卻階段的壓力和溫度一致,那麽製品的比容就不會發生改變。在恆定的模塑溫度下,決定製品尺寸的最重要參數是保壓壓力,影響製品尺寸公差的最重要的變數是保壓壓力和溫度。例如:在充模結束後,保壓壓力立即降低,當表層形成一定厚度時,保壓壓力再上升,這樣可以採用低合模力成型厚壁的大製品,消除塌坑和飛邊。
保壓壓力及速度通常是塑料充填模腔時最高壓力及速度的50%~65%,即保壓壓力比注射壓力大約低0.6~0.8MPa。由於保壓壓力比注射壓力低,在可觀的保壓時間內,油泵的負荷低,固油泵的使用壽命得以延長,同時油泵電機的耗電量也降低了。
三級壓力注射既能使製件順利充模,又不會出現熔接線、凹陷、飛邊和翹曲變形。對於薄壁製件、多頭小件、長流程大型製件的模塑,甚至型腔配置不太均衡及合模不太緊密的製件的模塑都有好處。
1.4.3.3 注入模腔內塑料填充量的程序控制
採用預先調節好一定的計量,使得在注射行程的終點附近,螺桿端部仍殘留有少量的熔體(緩沖量),根據模內的填充情況進一步施加註射壓力(二次或三次注射壓力),補充少許熔體。這樣,可以防止製品凹陷或調節製品的收縮率。
1.4.3.4 螺桿背壓和轉速的程序控制
高背壓可以使熔料獲得強剪切,低轉速也會使塑料在機筒內得到較長的塑化時間。因而目前較多地使用了對背壓和轉速同時進行程序設計的控制。例如:在螺桿計量全行程先高轉速、低背壓,再切換到較低轉速、較高背壓,然後切換成高背壓、低轉速,最後在低背壓、低轉速下進行塑化,這樣,螺桿前部熔料的壓力得到大部分的釋放,減少螺桿的轉動慣量,從而提高了螺桿計量的精確程度。過高的背壓往往造成著色劑變色程度增大;預塑機構合機筒螺桿機械磨損增大;預塑周期延長,生產效率下降;噴嘴容易發生流涎,再生料量增加;即使採用自鎖式噴嘴,如果背壓高於設計的彈簧閉鎖壓力,亦會造成疲勞破壞。所以,背壓壓力一定要調得恰當。
隨著技術的進步,將小型計算機納入注塑機的控制系統,採用計算機來控制注塑過程已成為可能。日本制鋼所N-PACS(微型電子計算機控制系統)可以做到四個反饋控制(保壓調整、模壓調整、自動計量調整、樹脂溫度調整)和四個過程式控制制(注射速度程序控制、保壓檢驗、螺桿轉速程序控制、背壓程序控制)。
1.4.4 注塑成型前的准備工作
成型前的准備工作可能包括的內容很多。如:物料加工性能的檢驗(測定塑料的流動性、水分含量等);原料加工前的染色和選粒;粒料的預熱和乾燥;嵌件的清洗和預熱;試模和料筒清洗等。
1.4.4.1 原料的預處理
根據塑料的特性和供料情況,一般在成型前應對原料的外觀和工藝性能進行檢測。如果所用的塑料為粉狀,如:聚氯乙烯,還應進行配料和干混;如果製品有著色要求,則可加入適量的著色劑或色母料;供應的粒料往往含有不同程度的水分、熔劑及其它易揮發的低分子物,特別是一些具有吸濕傾向的塑料含水量總是超過加工所允許的限度。因此,在加工前必須進行乾燥處理,並測定含水量。在高溫下對水敏感的聚碳酸酯的水分含量要求在0.2%以下,甚至0.03%~0.05%,因此常用真空乾燥箱乾燥。已經乾燥的塑料必須妥善密封保存,以防塑料從空氣中再吸濕而喪失乾燥效果,為此採用乾燥室料斗可連續地為注塑機提供乾燥的熱料,對簡化作業、保持清潔、提高質量、增加註射速率均為有利。乾燥料斗 的裝料量一般取注塑機每小時用料量的2.5倍。
1.4.4.2 嵌件的預熱
注射成型製品為了裝配及強度方面的要求,需要在製品中嵌入金屬嵌件。注射成型時,安放在模腔中的冷金屬嵌件和熱塑料熔體一起冷卻時,由於金屬和塑料收縮率的顯著不同,常常使嵌件周圍產生很大的內應力(尤其是象聚苯乙烯等剛性鏈的高聚物更多 顯著)。這種內應力的存在使嵌件周圍出現裂紋,導致製品的使用性能大大降低。這可以通過選用熱膨脹系數大的金屬(鋁、鋼等)作嵌件,以及將嵌件(尤其是大的金屬嵌件)預熱。同時,設計製品時在嵌件周圍安排較大的厚壁等措施。
1.4.4.3 機筒的清洗
新購進的注塑機初用之前,或者在生產中需要改變產品、更換原料、調換顏色或發現塑料中有分解現象時,都需要對注塑機機筒進行清洗或拆洗。
清洗機筒一般採用加熱機筒清洗法。清洗料一般用塑料原料(或塑料回收料)。對於熱敏性塑料,如聚氯乙稀的存料,可用低密度聚乙烯、聚苯乙烯等進行過渡換料清洗,再用所加工的新料置換出過渡清洗料。
1.4.4.4 脫模劑的選用
脫模劑是能使塑料製品易於脫模的物質。硬脂酸鋅適用於除聚醯胺外的一般塑料;液體石蠟用於聚醯胺類的塑料效果較好;硅油價格昂貴,使用麻煩,較少用。
使用脫模劑應控制適量,盡量少用或不用。噴塗過量會影響製品外觀,對製品的彩飾也會產生不良影響。
1.5 注塑機操作過程注意事項
養成良好的注塑機操作習慣對提高機器壽命和生產安全都大有好處。
1.5.1 開機之前:
(1)檢查電器控制箱內是否有水、油進入,若電器受潮,切勿開機。應由維修人員將電器零件吹乾後再開機。(2)檢查供電電壓是否符合,一般不應超過±15%。(3)檢查急停開關,前後安全門開關是否正常。驗證電動機與油泵的轉動方向是否一致。(4)檢查各冷卻管道是否暢通,並對油冷卻器和機筒端部的冷卻水套通入冷卻水。(5)檢查各活動部位是否有潤滑油(脂),並加足潤滑油。(6)打開電熱,對機筒各段進行加溫。當各段溫度達到要求時,再保溫一段時間,以使機器溫度趨於穩定。保溫時間根據不同設備和塑料原料的要求而有所不同。 (7)在料斗內加足足夠的塑料。根據注塑不同塑料的要求,有些原料最好先經過乾燥。(8)要蓋好機筒上的隔熱罩,這樣可以節省電能,又可以延長電熱圈和電流接觸器的壽命。
1.5.2 操作過程中:
(1)不要為貪圖方便,隨意取消安全門的作用。(2)注意觀察壓力油的溫度,油溫不要超出規定的范圍。液壓油的理想工作溫度應保持在45~50℃之間,一般在35~60℃范圍內比較合適。(3)注意調整各行程限位開關,避免機器在動作時產生撞擊。
1.5.3 工作結束時:
(1)停機前,應將機筒內的塑料清理干凈,預防剩料氧化或長期受熱分解。(2)應將模具打開,使肘桿機構長時間處於閉鎖狀態。(3)車間必須備有起吊設備。裝拆模具等笨重部件時應十分小心,以確保生產安全。
1.6 注塑製品產生缺陷的原因及其處理方法
在注塑成型加工過程中可能由於原料處理不好、製品或模具設計不合理、操作工沒有掌握合適的工藝操作條件,或者因機械方面的原因,常常使製品產生注不滿、凹陷、飛邊、氣泡、裂紋、翹曲變形、尺寸變化等缺陷。
對塑料製品的評價主要有三個方面,第一是外觀質量,包括完整性、顏色、光澤等;第二是尺寸和相對位置間的准確性;第三是與用途相應的機械性能、化學性能、電性能等。這些質量要求又根據製品使用場合的不同,要求的尺度也不同。
生產實踐證明,製品的缺陷主要在於模具的設計、製造精度和磨損程度等方面。但事實上,塑料加工廠的技術人員往往苦於面對用工藝手段來彌補模具缺陷帶來的問題而成效不大的困難局面。
生產過程中工藝的調節是提高製品質量和產量的必要途徑。由於注塑周期本身很短,如果工藝條件掌握不好,廢品就會源源不絕。在調整工藝時最好一次只改變一個條件,多觀察幾回,如果壓力、溫度、時間統統一起調的話,很易造成混亂和誤解,出了問題也不知道是何道理。調整工藝的措施、手段是多方面的。例如:解決製品注不滿的問題就有十多個可能的解決途徑,要選擇出解決問題症結的一、二個主要方案,才能真正解決問題。此外,還應注意解決方案中的辨證關系。比如:製品出現了凹陷,有時要提高料溫,有時要降低料溫;有時要增加料量,有時要減少料量。要承認逆向措施的解決問題的可行性。