注塑成型 注塑成型工艺PPT幻灯片课件.pptx

,注塑成型知識,吳春益,1,.注塑成型概論.注塑成型機.注塑成型條件.注塑成型的不良類型分析附録:Plastic的成型加工法,注塑成型目錄,2,.注塑成型(射出成形)是什麼?,原理-加熱而成熔融狀態的Plastic材料,通過施加壓力，注入到封閉的模具空間內，通過在模具內的冷卻和固化,製造出與模具形象同樣形態的方法.在熱加塑性Plastic的成型加工方法中,目前最為一般，最發展的成型技法.注塑成型(射出成形)的3大要素-樹脂,模具,注塑成型機,.注塑成型概論,樹脂,模具,注塑成型機,3,.注塑成型概論,4,注塑過程:合模注塑保壓冷卻(塑化)開模脫模,.注塑成型概論,5,Plastic的成型加工法,.注塑成型概論,6,.注塑成型機(InjectionMoldingMachine),.注塑成型機,7,注塑成型機的區分,.注塑成型機,8,水準型,垂直型,.注塑成型機,Insert專用,9,形體（鎖模）Cylinder,形體（鎖模）油壓Hose,油壓推杆,稼動Die-platen,直壓式的構造,.注塑成型機,10,曲臂式(Toggle)的構造,形體（鎖模）Cylinder,CrossHead,型後調整裝置,ToggleLink,EjectorCylinder,移動DiePlate,機械式安全裝置,固定DiePlate,模具,Tie-Bar,TailStock,.注塑成型機,11,注塑機的構造和名稱,Frame,油壓控制裝置,電氣控制裝置,移動板,安全門,固定板,形體(鎖模）,油壓,.注塑成型機,12,設置形體（鎖模力）,注塑,油壓,電氣裝置的基礎部位形體（鎖模）,注塑一般在Frame上面放置,油壓和電氣控制部在Frame內部,內裝油壓機器的一部分(板操作側）設置在Frame外部.,在注塑時用強力來維持模具,防止模具發生推動的裝置固定板,可動板(型板,DiePlaten)-固定板,可動板所構成-固定板固定在Frame上,可動板隨著Tie-bar開閉模具Tie-bar-支持型板,在模具開閉動作時，發揮Guide功能-在Toggle式,通過Tie-bar的伸張引起的彈性恢復力而發生形體（鎖模）力。,Frame,形體（鎖模）裝置(ClampingUnit),.注塑成型機,13,形體（鎖模）Cylinder-模具在開閉時,發生形體力的油壓Cylinder直壓式:Piston直接結合到可動板Toggle式:通過ToggleLink的構造,可增加力量模具厚度調整裝置-直壓式的原理上，不需要模具厚度調整裝置但,調整0點時需要-Toggle式,因需要按模具厚度來調整形體（鎖模）裝置,才能得到形體力，因此需要厚度調整裝置Ejector-注塑後，從模具突出成型品的裝置安全門-考慮作業者的安全和防止受傷,和注塑機的動作進行設定InterLock:後門一般是作業者的死角,通常和Power連接進行Open時PowerOff,.注塑成型機,14,-一般直壓式和Toggle式最為代表,也有移送用Toggle,最終形體力用直壓式的複合式,還有最近開發的2Plate工法的DIMA式。直壓式-型開閉速度慢(CylinderSize大)-一直維持同樣的形體力-易於把握形體力（鎖模力）-形體力發生的時間長Toggle式-Energy效率高,可進行輕量化-可進行Hi-Cycle成型(高速型開閉)-難於正確確認形體力（鎖模力）-Tie-bar的伸張和彈性恢復會發生形體力,因此必要設定模具厚度,.注塑成型機,15,1.鎖模力:根據產品的大小決定鎖模力.,鎖模力=P*A,平均有效壓力(3001000kg/),投影面積(計算型開閉方向面積),2.最大注塑量:表示能注塑的最大重量(oz,g).雖然根據樹脂的比重有所差距,但是一般都以PS為基準.(最佳注塑量為最大注塑量的3080%),最大注塑量=螺杆截面積*最大計量距離*樹脂的比重,注塑機選定方法,.注塑成型機,16,3.注塑壓力:注塑成型機能射出的最大樹脂的壓力.(設計基準2000kg/),注塑力=P*A,最大系統壓力,注塑ram斷面積,注塑壓力=注塑力/螺杆斷面積,Ton,kg/表示,D,4,螺杆的直徑,統一的注塑成型機上一般能裝三種不同直徑螺杆，根據成型品選定.,.注塑成型機,17,4.最大注塑速度:注塑成型機的最大注塑速度(mm/sec),最大注塑速度=注塑率/螺杆斷面積,用m/sec表示,D,4,螺杆的直徑,最大注塑速度影響產品的外觀(熔接線(weld),流痕(flowmark)等)選注塑成型機的時候要確認。要是成型機大的話，最大速度變小。,.注塑成型機,18,5.格林柱間距:根據模具大小檢討是否能裝載，還得確認模具的油壓型腔或設置固定的空間是否足夠.,橫向,豎向,6.可塑化能力:可塑化能力是對於每段時間樹脂能可塑化的性能大容量成型品必須檢討.,適合裝載的模具大小,.注塑成型機,19,7.型開閉距離:確保取出產品的空間雖然需要產品長度的2倍但是在三段模具的時候需要兩倍以上的距離.,8.最小模具厚度:表示能安裝的最小模具厚度比這個小的模具不能安裝.,9.Ejector距離:表示取出成型品時的ejector的動作距離.,.注塑成型機,20,注塑機周邊附帶設備,-模具溫度調整機(MoldTemperatureController)-原料自動移送裝置(AutoFeedingSystem)-原料Tank/容器(Silo/Hopper)-原料乾燥機;HopperDryer(除濕)/Oven,材料選定,加工條件,模具設計,產品設計,Weld,.注塑成型的不良類型分析,58,在Weld領域上的脆弱點,-不良因素;,分子之間的不完整結合/分散,分子(或者纖維)不適當的冷卻,Weld表面的V-notch殘存,Weld表面的異物質或未細工的存在,.注塑成型的不良類型分析,59,分子間的結合和分散,未分散,部分分散,完全分散,AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994),.注塑成型的不良類型分析,60,Weld現象,Weld單面,WeldLine的結合形象，不但是外觀的不良，而且同時是對產品作用為尖銳應力的集中點。,AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994),.注塑成型的不良類型分析,61,Weld消滅角度,Weld角度,WeldLine按材料別有120150的“消滅角度”。,AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994),.注塑成型的不良類型分析,62,Weld效能和外觀的改善,在Weld的周圍設置Overflowwell。,ButtWeld,Overflowwell,正面衝突的Weld,.注塑成型的不良類型分析,63,Weld效能和外觀改善,多點Gate的配置,ButtWeld,正面衝突的Weld,.注塑成型的不良類型分析,64,縮印(SinkMark),牆壁的厚度不同,減小牆壁厚度厚的部分。,Sprue，Runner，Gate的Size太小。,增大Sprue，Runner，Gate的Size。,注塑壓和補壓太低。,提高注塑壓和補壓。,成型溫度太高。,降低Cylinder溫度和模具溫度。,不充分或不均衡的模具冷卻,檢查冷卻系統。,不充分的材料供應量,提高材料供應量。正確調整切換點。(設置Cushion),.注塑成型的不良類型分析,65,縮印(SinkMark)-成型品單面厚度厚的部位會慢慢進行冷卻，但厚度薄的部位會先進行冷卻而發生的收縮也快，因此厚度薄部分的材料會被拉近而發生全體收縮在厚度厚部位的集中。導致厚度厚部位的外表面發生凹進去的現象，此現象稱為Sinkmark。,.注塑成型的不良類型分析,66,注塑成型工程上時間別的型內壓力分佈,.注塑成型的不良類型分析,67,注塑成型階段(P-V-T曲線),1.熔融樹脂的模具內流入1-2.模具內充填2.充填完畢2-3.壓縮補壓階段3.模具內的最大壓力(轉移到補壓階段)3-4.切換為保存壓力4.補壓開始4-5.冷卻和固化層厚度增加引起的壓力降下5.Gate固化，補壓終了5-6.產品的冷卻，收縮引起的壓力下降6.達到大氣壓，開始成型收縮6-7.在模具內的等壓冷卻7.型閉，產品取出7-8.成型後冷卻引起的收縮8.最終產品的體積,AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994),important,.注塑成型的不良類型分析,68,多樣厚度的產品,發生Sinkmark的產品設計厚度太厚。不均衡的厚度。有角的內外半徑,改善的產品設計均衡的厚度薄厚度內外半徑,AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994),.注塑成型的不良類型分析,69,Boss的設計,發生Sinkmark或Void的Boss設計,改善的Boss設計,採用Gusset設計可從側面分離的Boss,AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994),.注塑成型的不良類型分析,70,適當的Boss設計,AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994),.注塑成型的不良類型分析,71,適當的Rib設計,AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994),Rib的厚度要薄於牆壁厚度:3.2mm-40%ofwallthickness3.2mm-60%ofwallthickness,.注塑成型的不良類型分析,72,彎曲/變形(Warpage),彎曲是因注塑物部位別的收縮率偏差而發生。,.注塑成型的不良類型分析,73,發生彎曲的主要原因,模具上下側溫度差異會引起冷卻時間的差異，而冷卻時間差異會引發殘留應力的差異。-產品內的壓力(注塑壓，補壓)差，會以收縮的不均衡分佈來呈現。樹脂的流動方向和流動直角方向的配向差異引起的收縮率差異，會以殘留應力來呈現。,.注塑成型的不良類型分析,74,適當的產品檢討,產品設計或模具設計時，為提高置數安定性的檢討事項,材料選定,產品的厚度分佈,Gate，Runner的置數和位置,成型條件,均衡冷卻設計,.注塑成型的不良類型分析,75,樹脂流動方向引起的配向效果,AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994),.注塑成型的不良類型分析,76,上下側冷卻差異引起的效果,AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994),.注塑成型的不良類型分析,77,冷卻差異引起的效果(Conner效果),AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994),.注塑成型的不良類型分析,78,產品厚度均衡性別的影響,AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994),.注塑成型的不良類型分析,79,Cavity壓力差異引起的變形,AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994),.注塑成型的不良類型分析,80,飛邊(Flash),.注塑成型的不良類型分析,81,流痕(FlowMark),.注塑成型的不良類型分析,82,噴射(Jetting),.注塑成型的不良類型分析,83,未成型(ShortShot),.注塑成型的不良類型分析,84,附録.熱加塑性Plastic加工方法介紹,壓出成型(Extrusion)壓縮成型(CompressionMolding)真空成型(VacuumFoaming/ThermoFoaming)中空成型(BlowMolding)注塑發泡(InjectionThermoFoaming)Gas注塑(GasAssistInjection),附録:Plastic的成型加工法,85,Pellets,Part,HeatingCoils,Screw,Die,ContinuousProcess,附録:Plastic的成型加工法,壓出成型,86,TheProfileExtrusionDie,ContinuousFlowUniformCross-Section,附録:Plastic的成型加工法,壓出成型,87,ExtrudedThroughDieSupportedandCooledbyaStackofPolishingRollsCutandTrimmedOnceBelowGlassTransitionTemperatureSheetMaybeUsedinThermoformingandCompressionMolding,SheetExtrusion,ExtrusionCutawayView,Die,RollStack,附録:Plastic的成型加工法,壓出成型,88,Softenedsheetisplacedinamoldthenpressedintoshapebycompressiveforce.,壓縮成型,附録:Plastic的成型加工法,89,2,3,1,SoftSheet,Trimming,CompressiveForce