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注塑成型教案,1,2,注塑装置 逆流防止阀,RING,PIN,BALL形态,Air Shutoff valve,Movable pin valve,Ball check -,BALL CHECKER BODY (另一 CHECKER RING的外径与CYLINDER的内径GAP范围在 15/100), NON RETURN VALVE 逆流防止阀 注塑成型的全部压力 在油脂上，在重要的 压力阶段后，仍能看见螺杆向前进的现象 要检查管子的磨耗,2,3,螺杆头 : 通过螺杆进入的熔融树脂重新熔融一次. 过胶圈 : 防止 注塑时螺杆头的 前端受压力 使树脂逆流的装置 由于螺杆头一起回转的和 . 推套 : 防止螺杆头松落及防止 与过胶头接触后树脂逆流的功能,注塑装置 螺杆头套,3,4,L1.供给部 (Feeding zone) :预热(Pre-heating) 树脂量的 5060% (固体半熔融态) L2.压缩部 (Compression zone) : Transition 树脂量的 3020% (全熔融态) 樹脂(半 熔融 狀態 ) 專斷發熱 發生 熔融 可塑化 L3.计量部 (Metering zone) : Full-melting,混合与计量 树脂量的 20% (液体状态),注塑装置 螺杆, 螺杆的 L/D ( = Flight Length / Outside Diameter screw长度 按直径来平分的比例) 长度越长加热越简单 。混合率中的 可塑化能力通常螺杆管小的较好。 85吨 成型机的液压用100吨,螺杆用50吨 规格的速度,液压则用 100吨，精密成型是可能的 为了防止 PC,PA66,PA46 等的长时间滞留发生热水解，使用 0.2 L1 : 0.2 L2 : 0.6 L3 比例的专用 螺杆 螺杆的长度 : 直径比例18:1 20:1(均一的熔融) : 超过 22:1(长度长,螺丝直径小) 停留时间过长，树脂就有可能老化。 最好的范围是 16:1 24:1 . 螺杆的 压缩比 CR : (FEED DEPTH / METERING DEPTH ) 热可塑性树脂 2:13:1,热固化性的树脂是没有的 高的 CR会使压缩机台的 压力 上升，产生 熔融树脂 逆流, 矮的 CR使熔化时空气混入和质量发生变化 Metering zone的 长度 1D 3D ( 螺杆直径的3倍 ),4,5,塑料是由 石油-石脑油-单体-()-共重合的工程-塑料聚合体 构成的高分子化合物 单体(MONOMER) : 单量体,聚合体分子构成的小分子化合物 聚合体 (POLYMER) : 多个单体连接形成的长分子化合物 (聚合体分子长度 ,540,000 mm) 聚合 (POLYMERIZATION) : 由单体形成聚合体的反应或操作,长分子长度 : 流动性差 成形难, 冲击强度大. 短分子长度 : 流动性好 延伸率大 韧性差., 两种的 GRADE A/B 平均分子 长度相同，分子大小的分布不同 B比A短，长分子多, 分别对密度,延长度,强性,收缩,流动性由影响,注塑成型 树脂类 特性,5,6, 加热装置 : 熔融树脂的电加热装置能承受 50,00060,000 PSI 时,为了调节温度装上电热偶 产品壁厚薄的使用比标准温度高的高温成型，壁厚厚的要用低温成型., 温度调节 : 加热装置温度调节(HEATING BARREL) 喷嘴温度调节 模具温度调节分类. 1.料桶加热 : 一般分 24区来加热。 2.料桶温度调节 : 料桶墙周围打眼 , 利用电调节装置提供电. 调节好的温度是料桶的金属温度 ，与树脂的温度差异是3040 。 3.喷嘴温度调节 :利用 CLOSED-LOOP 温度调节机or POWER TRANSFORMER 调节温度，使树脂不在喷嘴处发生硬化 4.模具温度调节 : 为了消除压力等引起的尺寸变形问题。,LCP,340,340,320,300,POM,190 210,180 200,180 200,170 190,PP,220 250,210 240,200 230,190 220,NOZZEL E1,基準 溫度,-5 0,-10 -20,-20 -30,E2 前部,E3 中部,E4 后部,HOPPER, ,() .,340,60 90,30 50,模具,PA66,260 280,260 280,250 270,240 260,PBT,250 270,260 280,250 270,250 260,PET,60 100,70 140,250 270,70 140,260 280,250 270,250 260,ABS,210 240,210 240,200 300,190 220,60 80,PC,290 310,300 320,290 310,280 300,80 120, 必结晶树脂 (冷却,收缩), 结晶性树脂 (冷却T ,收缩) *加速冷却 结晶程度小比重也小 收缩率小，透明度增加,注塑成型 理论 樹脂 溫度,6,7,1.拥有 290度的高熔点和韧性, 吸收性 聚合体 合金化 吸水性 ， 安全性好, . 2. 可以通风的注塑机是:高温或是长的滞留时间 ，水分吸收发生 加水分解，使分子量减少 注塑机的 VENTING是不能减少 3.最适宜机械的物性是 310320度之间的熔融温度与停滞时间不超过六分钟. 4.为了高熔点与 结晶化程度 增速化容量 ，PA46的比平均的1/3L 长的 FEED ZONE是 0.2-L1 , COMPRESSION ZONE是 0.2-L2 ,METERING ZONE 0.6-L3 , (CR)用 23:1. 在窄的FEED ZONE 上，可以设定比 喷嘴高的 HOPPER的 周边温度. 计量阶段发生噪音，那么调高 FEED ZONE的温度. 5.PA46是在可能的最小回转速度下 ，在冷却时间内完成增塑化. 6.5BAR程度背压是熔融树脂 均质化后，空气融入了混合物中 防止空洞和条纹. 太高的背压会破坏 C/T 的增加与玻璃占有的长度,诱发DROOLING. 7.为了快速决定光滑的表面 的处理 注塑速度 最少的 使用80%以上,流动性好的高分子 在低注塑压力下可以高速注入. 又一快速结晶的原因，冷却时间短. 8.为了防止在流路的末端，因柴油发生燃烧的现象 ，而设置通风口. 9.保压是注入口冷却所需时间, 与产品的重量达到 一致时所需的时间 10.汽缸,螺杆的清洁用 HDPE, SUPPER ENGINEERING PLASTICS (PA46-PPS-LCP) 中的 PA46(STANYL),注塑成型 树脂类 特性1,7,8, 变形力（应力,STRESS) : 对抗外部的力而产生的内部力 KGF/CM2 - 联想成橡皮弹簧的变形力为零 内部变形力 : 由于成型品内部冷却速度的差异，收缩发生差异由此生成的变形力 残留 变形力 : 由于注塑压力的不均匀，不能 完全施加在整体面积，个别的地方偏重发生残留的力 特别各角落变形力集中 ，容易破损., 从光坦性 歪曲检查 线纹路密度高变形力大, :卤素化 碳化, UL-94是美国标准,V-0(10秒 加热后 切断热源 5秒内就会灭火),V-1(525秒),V-2,HB,BURN,NON-BURN HALOGEN系列F,CI,BR,I BLOOMING 现象发生 开花- “溴系列”,”DECA 系列” NON-BROMINE 溴系列,” 强化材(REINFORCEMENT) 玻璃纤维 (纤维粗度为 1013 的话，成型材料的通常长度是 0.5 太长会使螺杆断裂) CORBON FIBER WHISKER ARAMID FIBER (方向侧), 玻璃纤维长度 0.5 以下 : GLASS BEAD 珠子,粉末形态的 20 %左右平坦度好,均一收缩, 0.5 1.5 : 玻璃纤维(長) 30 % 左右收缩随纹出现,注塑成型树脂类特性 2,8,9,1.填充阶段 (MOLD FILLING PROCESS); 注入注塑量的90 - 升压阶段 ( 保压转换阶段, Fill-to-Pack Transfer ) : 模具内压上升, 螺杆慢慢推进. 2.保压阶段 定压 (Packing Process) 维持压力直到阀门冷却，螺杆慢慢推进注入树脂的阶段. 树脂的保压 压力, 温度,明确量 (Specific volume)的关系而决定. 3.垫子是最小的好(5mm 7mm 程度) 少的话 : 计量的偏差 填充不能安定 多的话 : 滞留时间长，树脂的物性发生变化 压力传输慢制止难,. 为了补充树脂的逆流和收缩量 ，阀门变硬，维持保压使型腔内树脂不再逆流 = GATE SEALING POINT .保压时间是在产品的重量没有变化时设定 重量过重就是保压太久 所以阀门厚度要比产品薄 要先变硬 计量时间与冷却时间同时开始，计量先结束,填充 - 保压 - 垫子 -(冷却),9,10,计量是注塑完成后， 为了下次注塑树脂加速化 的操作螺杆回转 固体的 树脂从 HOPPER流入螺杆 ，计量一次注入量的重量 随着树脂充满型腔内部，螺杆自动退出来。 机器注塑质量 * 70% 成型品质量 + 螺杆 +流道质量 机器注塑质量 * 90% 螺杆 +流道质量 机器注塑质量 * 30% 背压是 在可塑化阶段， 螺杆后退时，用后面垫着得力防止逆流 ，喷嘴的树脂压缩的好 (为了部产生气泡， 加大熔融树脂的密度) (一般 510 kg/ - glass类 515kg/- GLASS类得比重更大的维持密度的力 大) -施加背压大的话 C/T 得更长, 如果粉碎剂用的多，粒子就会不规则，计量麻烦，背压也要大. -填充 -保压- CUSHING-向冷却转换, 为下次注塑计量-背压-吸回的计量 工程同时进行，在冷却时间内计量要完成, 计量完成后 12秒后 ),螺杆要前进10 mm 通常冲进压的 80%要持保压, 5 7 mm 之间 加入垫子,可塑化过程(Plasticating Process)-计量,10,11,注塑成型理论 (Fountain flow & Mono Sandwich Inj. Molding),. RUNNER断面积小的话，流量速度快 树脂前端面积 =树脂向前端流动时测定的距离 * 壁厚 注塑压力 : 推动树脂填满模腔并持续注入料桶的力, 因为先充满的树脂抵力 ，要设定比必要的注塑压 大的注塑机的注塑压力, 树脂前端的速度加快，支撑压力就要按比例增加. 随着树脂充满产品，形腔前端 变窄，速度增加，相对比例压力也要增加. 所以为了减少压力，而降低螺杆的前进速度（注塑速度).,11,12, , ,注塑成型模具的合模力连接杆距离,12,13,Two-Plate Molds(Cold Runners)2板式模具,Two-Plate Molds (Hot Runners),13,14,Three-Plate Molds 3板式模具,Gates,14,15,Injection locations,Runner system,15,16,Air Traps,Flashing,Cracking,成型 不良 类型,Underflow,Short Shot,Sink Marks,Fillet,Meld Line,16,17,Charge Stroke,Cushion,Screw,Screw Back Position,Screw,Screw Forward Position,17,18,模具,树脂,干燥机,成型机 Hopper Screw/Barrel Heater 逆流防止环 制动油 油压发动机,冷却管/冷媒,成形条件 环境,注塑成型 品质 不良 要因,18,19,缩痕是 Moldflow的保压解析的结果中可以看见的,冷却推迟各部分的收缩增加的地方，出现塌陷的形态. 降低成型过程中模具温度，加速 固化层进程的话，表面的缩痕可以防止, 内部出现空洞，产品的强度降低,SINK MARK (收缩),19,20,一般的树脂温度高 ，在容器中流动停滞时间长 ，受热损伤表面变色，并出现褐色或银色 或是 模具内没能排出的空气(Air Trap), 或因 Gas的原因而引起的.,BURNT STREAKS(燃烧线),20,21,湿气线(Moisture streak)是按产品外形的流向成 “U”字形态出现。 模具表面的湿气形成的湿气线幅宽, 面薄.,MOISTURE STREAK (湿气线),21,22, 色线(Color streak)是流程中树脂成分不均一分布或颜料的方向性不一致而形成的。 热损伤及 严重的变形，色变或是色差的出现.,COLOR STREAK (色线),22,23,空气线有网状, 银线或白线,在 及壁厚严重 部位可以发现. 螺杆周围, 从阀门开始出现薄膜状的线.,AIR STREAK(空气线)/AIR HOOK,23,24,Glass Fiber Streak (玻璃纤维线),使用玻璃纤维(Glass Fiber)会出现表面粗糙现象。 在表面上会出现金属模样的玻璃纤维的痕迹.,24,25,Gloss (闪耀)/GlossDifference (光度差异),光度会引起成型品的外观缺陷, 成型品外观太亮, 未达到标准亮度, 成型品表面有出现光度差异的可能. 光度差异是在成型品外观的厚壁变化中体现.,25,26,熔接线 是在两股以上的熔体汇合时发生的. 塑料品的熔接线在光合面/机械面的缺陷上体现.,Weld Line,26,27,喷射(Jetting)是在表面出现粗糙的网状现象. 喷射是光态及颜色的差异上体现的，与凹陷现象形态上比较接近 。 通过阀门的熔融树脂，由于速度快，到达制品的末端时，形成蛇形图画。 在阀门附近通过时，要放慢树脂注入速度. 利用侧面阀门防止(加快速度也可). 在阀门前安装 塑孔栓来防止。,Jetting,27,28,能看见成型品表面的黑点(燃烧线),故此部位就会发现有完全未成型现象,燃烧的痕迹( Burns Mark/DIESEL EFFECT),28,29,成型品表面出现凹陷和极其细微的浅坑图案. Pin Point Gate周围出现同心圆形态., (Record Grooves effect),29,30,白化及应力龟裂 (Stress Creak)是由于内部及外部受应力发生的. 受压力部位发生白化,应力龟裂在成型后数日内也可发生.,白化(Stress Whitening) / Stress Creaks,30,31,在形状上未完整填充的注塑成型品叫做未成型品. 流程的末端成型压力不足, 阀门接触部位注塑速度快的情形下，流程的停滞现象的出现 会导致未成型现象的发生。,未成型(Short shot),31,32,形状上未完整填充的注塑成型品被称作未成型品. 流程的末