AS(轴流风扇)制品.doc

AS（轴流风扇）的注塑成型许多家电都使用塑料轴流风扇，如排气扇、电风扇、空调等。风扇的两个性能指标-动平衡与轴向跳动，是直接引起风扇工作时噪音和振动的主要原因。如何降低风扇的这两个性能指标，是塑料风扇注塑加工工艺上的技术难关。在不考虑其他因素的情况下，风扇的轴向跳动（静态）控制到不大于1mm；动平衡可通过加铝片补偿（控制加片量不超过5g），加片后动平衡控制到小于25个数字（数字越小，噪音越小），那么0.74kw的塑料轴流风扇工作时的振动和噪音即可满足产品性能要求。1、 选材1) 材料品种 就加工塑料轴流风扇而言，采用GFR（玻纤增强）ABS和GFRAS作为原料，其强度、耐热性、硬度及尺寸稳定性，都比未增强的同类塑料好，能够满足产品的使用要求。在玻纤含量相同的情况下，GFRAS比GFRABS的拉伸强度和热变形温度两项指标略高。2) 玻纤含量 根据质量的稳定性和产品性能指标的对比，选用玻纤含量为20%比15%的要好。一般说来，随着玻纤含量的增加，成型收缩率减小。实验表明，当玻纤含量达到20%后，再增加其含量时，产品收缩率改变很小。而且玻纤含量不能太高，否则产品性能变差，产品也容易变脆。3) 原材料的批量 考虑到材料供应商加工GFRAS时其加工工艺的一致性，要求订货时批量尽可能大，以减少批次之间所引起的不稳定因素。4) 镶件 要求铜芯的同心度、高度、内孔径符合图样设计要求。5) 回收破碎料 为利于产品质量的稳定控制，要求使用相同品种及含量的回收破碎料。要求破碎料粒度基本相同，不存在长条和大片状料。另外回收料的添加量不宜过大，应控制在10%左右，并且加量稳定。2、 主要设备在注塑加工过程中，塑料轴向风扇的质量受外界因素的影响很敏感，工艺条件要求严格。因此要求硬件部份，即设备及模具方面应处于良好状态。电气、液压及温控部份定时检查油温、油的滤网及其粘度；注塑机料筒的加热装置应控制在要求的波动范围内；机械润滑位置定时添加润滑油，保证机器运行顺畅；设备仪表，包括液压表和温度表，应经过检测，达到允许误差范围内；注塑机注射机模板平行度应保证达到设备出厂的技术状态，只有这样，才能保证工艺质量的稳定性。模具顶出机构的顶杆在装模具前应确认其长度一致；模具顶针应分布均匀，以达到平衡地顶出产品；模具型腔、型芯的钢材应选用高强度、表面硬度好的材料，这一方面是为了防止加工中钢材出现弹性和永久变形；另一方面是减小玻纤流动时对金属的磨损，所以模腔、模芯应氮化处理，以提高钢材表面硬度。模具的冷却管道设计应尽可能分布均匀；模具的冷却应有可靠和稳定的冷却水供应及其处理设备，这对产品质量有很大的影响。模具的制造精度要高，避免因分型面贴合不好而产生飞边。模具浇口的设计要考虑到多点浇口会引起产品表面出现熔接痕从而影响产品的强度，所以设计浇口时，或者是一个，或者是多个不对称的浇口，以形成曲面形的熔接痕。浇口的截面设计在综合考虑生产效率和进料顺畅两种情况下，应尽量采用较大的浇口截面尺寸，以减小注射压力。射咀孔径太小，则熔体通过该处时受剪切厉害，玻纤断裂严重，影响产品强度；孔径太大，则浇口冷却缓慢，影响生产效率。3、 制备工艺1) 工艺控制及工艺条件A、 材料的干燥 由于材料本身具有一定的吸湿性，加上材料在挤出造粒时，如果为水冷切料，则材料容易夹带水份。所以在加工前，材料必须预干燥。否则产品表面易发白、光泽度较差，产品断面产生大小不均的气泡，使产品质量不稳定。B、 放置铜芯 铜芯的放置要符合规定要求，轴向不得放反；径向放置时，铜芯上某一点应一致朝向固定方向，以减少影响产品质量的不稳定因素。C、 料筒温度 首先要保证料筒中塑料处于良好的加热状态，保证从射咀出来的塑料塑化均匀，能顺利注射充模又不引起分解。尽量不采用低温高压的方法，以减少产品的内应力。由于GFRAS的加工流动性比AS差，所以在同等条件下，GFRAS的加工温度应比AS材料高约10，确保材料的流动性。D、 模温控制 在其他条件相同的条件下，用较高的料温，熔料较容易充模，从而可适当地减小注射压力，产品表面也平滑、均匀，有利于减少熔接痕。但太高的模温，不但使产品容易产生收缩和变形，而且使冷却时间延长。相反，太低的模温会使熔料充模困难，造成质量不稳定，同时必须增加注射压力以确保产品不缺料，增加了产品的内应力，不利于产品质量的控制。当模温控制在65-75时，对产品质量和工艺都比较好。E、 注射速度与螺杆转速。由于GFRAS材料的加工流动性较AS差，并且当把熔料很快就冷却。所以，在料温一定的情况下，应践证明，如果注射速度太慢，则生产工艺不稳定，不但产品容易出现缺料现象，而且产品的动平衡和轴向跳动性能也不稳定。但太高的注射速度容易把气体带进模腔，使产品内部产生大小不一的气孔及表面烧焦现象。因此，注射速度应采用70%-80%（数控，速度为百分比，下同），效果比较好。螺杆转速应采用中等速度（40%-60%）。太慢影响生产效率；太快则剪切厉害，剪断玻璃纤维，使材料的力学强度降低。F、 注射、保压压力及背压 塑料产品的变形，除了与其结构有关外，还与加工温度太高、注射压力太大有关。特别是当注射压力及保压压力太大时，产品脱模后，其内部产生大的残余应力。结果，当产品冷却后，材料的大分子链产生松弛现象，重新卷曲，产品容易产生翘曲变形，导致产品的动平衡和轴向跳动性能都达不到要求。由于工艺上采用中等的螺杆转速，所以材料在塑化时要配合一定的背压，才能保证塑化均匀。但背压不能太大，否则熔料会在开模时产生“流涎”现象，影响正常的生产。而且背压太大时塑料对机械的磨损也大。G、 注射、保压及冷却时间 一般来说，注塑产品的密度、收缩率除了与注射压力有关外，还与注射时间、保压时间有很大关系。在其他条件不变的情况下，注射时间、保压时间相对较长时，产品的密度比较大，收缩率比较低。但是对于塑料风扇而言，在满足产品收缩率的情况下，应减小注射时间和保压时间，以减小材料大分子的取向和内应力。冷却时间的设定，应保证产品充分冷却定型，否则产品脱模后易受到各种因素的影响而产生变形。4、 制备过程中的注意事项1) 产品质量的控制 由经验可知，在产品结构完整的情况下，其质量越轻，则动平衡数字越小，即产品平衡性好。这可能是产品质量较轻时，其密度小，大分子链之间距离较大，处于松驰状态，因而产品中残留的内应力小，引起应力变形程度小。所以在保证产品收缩满足要求的情况下，应尽量减小熔料背压、注射压力、保压压力和保压时间。2) 生产操作及产品的包装方法 开模取产品时，由于产品温度仍较高，所以不得用手去抓风扇的单个叶片，以防止变形。另外，产品摆放于工作台或装箱，风扇的中心部位部应使用垫圈垫高，防止叶片接触到不平整的台面或箱底而产生变形。3) 调整工艺参数的原则 注塑加工，关键是准确地重复生产过程的各个工艺条件，如果工艺条件不断变化，那么会引起产品质量的波动。一般来说，调整已设定好的工艺条件时，正常的调整方法应是：压力 速度 温度。最好不要同时变更两个以上的条件，才能排除干扰。如需改变温度，必须等温度稳定后才能进行观察和性能检测。4) 检测要求 现场产品的检测，往往是在调整工艺参数后而进行或是质检员的例行抽检。这种情况下所得到的检测数据，与产品完全冷却（稳定）后所得到的检测结果有一定的误差。因为材料内部的分子状态还没有稳定，内应力还没有完全消除，所以检测结果只能做参考。现场的这种检测方法，虽然存在一定的误差，但在批量生产中却可以反映出产品质量水平和稳定情况。正常的产品检测时首先检测仪器的状态应确保正常，否则其检测结果会误导工艺员的调试，其次产品应完全冷却或放置24h后再进行检测。对于检测风扇的轴向跳动所使用的百分