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關于注塑工藝參數的一些問題

1、注塑壓力
注塑壓力是由注塑系統的液壓系統提供的。液壓缸的壓力通過注塑機螺桿傳遞到塑料熔體上,塑料熔體在壓力的推動下,經注塑機的噴嘴進入模具的豎流道(對于部分模具來說也是主流道)、主流道、分流道,并經澆口進入模具型腔,這個過程即為注塑過程,或者稱之為填充過程。
 
壓力的存在是為了克服熔體流動過程中的阻力,或者反過來說,流動過程中存在的阻力需要注塑機的壓力來抵消,以保證填充過程順利進行。
 
在注塑過程中,注塑機噴嘴處的壓力最高,以克服熔體全程中的流動阻力。其后,壓力沿著流動長度往熔體最前端波前處逐步降低,如果模腔內部排氣良好,則熔體前端最后的壓力就是大氣壓。
 
影響熔體填充壓力的因素很多,概括起來有以下三類:
(1)材料因素,如塑料的類型、粘度等;
(2)結構性因素,如澆注系統的類型、數目和位置,模具的型腔形狀以及制品的厚度等;
(3)成型的工藝要素。
 2、注塑時間
這里所說的注塑時間是指塑料熔體充滿型腔所需要的時間,不包括模具開、合等輔助時間。盡管注塑時間很短,對于成型周期的影響也很小,但是注塑時間的調整對于澆口、流道和型腔的壓力控制有著很大作用。合理的注塑時間有助于熔體理想填充,而且對于提高制品的表面質量以及減小尺寸公差有著非常重要的意義。
 
注塑時間要遠遠低于冷卻時間,大約為冷卻時間的1/10~1/15,這個規律可以作為預測塑件全部成型時間的依據。在作模流分析時,只有當熔體完全是由螺桿旋轉推動注滿型腔的情況下,分析結果中的注塑時間才等于工藝條件中設定的注塑時間。如果在型腔充滿前發生螺桿的保壓切換,那么分析結果將大于工藝條件的設定。
 
3、注塑溫度
注塑溫度是影響注塑壓力的重要因素。注塑機料筒有5~6個加熱段,每種原料都有其合適的加工溫度(詳細的加工溫度可以參閱材料供應商提供的數據)。
 
注塑溫度必須控制在一定的范圍內。溫度太低,熔料塑化不良,影響成型件的質量,增加工藝難度;溫度太高,原料容易分解。
 
在實際的注塑成型過程中,注塑溫度往往比料筒溫度高,高出的數值與注塑速率和材料的性能有關,最高可達30℃。這是由于熔料通過注料口時受到剪切而產生很高的熱量造成的。在作模流分析時可以通過兩種方式來補償這種差值,一種是設法測量熔料對空注塑時的溫度,另一種是建模時將射嘴也包含進去。
 
4、保壓壓力與時間
在注塑過程將近結束時,螺桿停止旋轉,只是向前推進,此時注塑進入保壓階段。保壓過程中注塑機的噴嘴不斷向型腔補料,以填充由于制件收縮而空出的容積。
 
如果型腔充滿后不進行保壓,制件大約會收縮25%左右,特別是筋處由于收縮過大而形成收縮痕跡。
 
保壓壓力一般為充填最大壓力的85%左右,當然要根據實際情況來確定。
5、背壓
背壓是指螺桿反轉后退儲料時所需要克服的壓力。采用高背壓有利于色料的分散和塑料的融化,但卻同時延長了螺桿回縮時間,降低了塑料纖維的長度,增加了注塑機的壓力,因此背壓應該低一些,一般不超過注塑壓力的20%。
 
注塑泡沫塑料時,背壓應該比氣體形成的壓力高,否則螺桿會被推出料筒。有些注塑機可以將背壓編程,以補償熔化期間螺桿長度的縮減,這樣會降低輸入熱量,令溫度下降。不過由于這種變化的結果難以估計,故不易對機器作出相應的調整。

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