注塑成型工艺参数教学PPT.ppt

注塑成型工艺参数 一 注射压力二 保压压力三 螺杆背压四 锁模力五 料筒温度六 模具温度七 注射速度八 注射量九 射胶位置十 注射时间十一 冷却时间十二 螺杆转速十三 防延量 松退 倒索 十四 残料量 缓冲垫 十五 喷嘴温度 注射压力 一 注射过程中的压力分布二 影响注射压力的因素三 注射压力与胶口位置和数量的关系四 注射压力与制品厚度的关系五 注射压力与材料的关系六 注射压力与注射时间的关系七 注射压力与熔体及模壁温度的关系八 注射压力与注射速度的关系 注塑过程的压力分布 注塑压力 是为了克服熔体流动过程的阻力 反过来讲 流动过程存在的阻力需要注塑机的压力来抵消 并且要以一定的速度来对熔体进行压实 补缩 保证填充过程进行顺利 随着流动长度的增加 沿途需要克服的阻力也增加 注塑压力随着增大 影响注射压力的因素 影响熔体注射压力因素很多 主要有三类 a类材料因素 塑料的类型 粘度 b类结构性因素 如注射系统的类型 数目和位置 模腔形状 制品的厚度等 c类是成型的工艺要素 注射压力与熔体粘度 流动长度 熔体流动速度成正比 和胶口或流道的截面积成反比 图示 注射压力随各因素的变化简图 流动长度 注射压力 熔体粘度 注射压力 体积流动速率 注射压力 制品厚度 注射压力 薄壁制品 厚壁制品 和模具接触表面大阻力大 和模具接触表面小阻力小 表一注塑压力与制品 模具和工艺的关系 限制性浇口 普通浇口 注射压力与浇口位置和数目的关系 流动长度越长 熔体在流动过程中损失的压力也越大 因此 要求到达制品末端的压力也越高 流动长度越短 则相反 缩短流动长度唯一的办法 增加浇口数目 调整浇口位置 浇口位置对注射压力 熔料流程的影响 图示 浇口位置对注射压力 熔料流程的影响 注射压力与制品厚度的关系 成品的厚度越小 则熔体流动时越容易冷却 流动受到限制 因此熔体填充所需的压力越高 熔体的流动长度越长 则制品的厚度必须越大 l 30 40t2 流长比 流动长度 制品的最小厚度 注射压力与材料的关系 不同的材料显示流动速度不一样 所需的压力亦不同 熔体的粘度是流动性质影响注射压力最显著的因素 注射压力选择范围参考数据 图表 注射压力选择范围参考数据 注射压力与注射时间的关系 一般而言 填充时间愈短 熔体的容积流动率愈高 所需的注射压力也越高 填充时间同时取决于模壁的冷却效果 注射压力与熔体温度 模具温度的关系 熔体及模具温度的高低将影响 注射压力 制品的表面质量 成品的收缩 变形 成型周期 内应力等 在特定材料的成型温度范围内 熔体温度每增加10 将导致熔体粘度降低而引起注射压力约降低10 过分地升高料筒温度 则会使塑料降解 影响制品的表面质量和强度 据经验证明 料筒温度每升高1 注射压力往往下降1 5ma左右 注射压力与熔体 模壁温度的关系 示例 注射压力与注射速度的关系 最佳的注射速度分布使熔体以较缓慢的速率通过浇口区域 以避免喷射流和过高的剪切力 注射压力是克服流动阻力 基本较恒定 速度变化来影响熔体流动 增加流动速率使熔体填充大部分的模穴 注射压力分二阶段 把熔融物料高速射入模具中的阶段 此时的压力称为一次注射压力 在材料充满模具后所加的压力 称为二次注射压力 保压 一般二次注射压力约为 80 120mpa 800 1200kg cm2在一般正常工艺调试 应从低压力开始并逐渐提高 保压 一 定义二 保压与注射压力的关系和位置 切换点 三 保压过程的控制四 保压时间的控制 二 保压在注射过程将近结束时 注射压力切换为保压压力后 就会进入保压阶段 保压过程中注塑机由喷嘴不断向型腔补料 以填充由于制件收缩而空出的容积 如果型腔充满后不进行保压 制件大约会收缩25 左右 特别是筋处由于收缩过大而形成收缩痕迹 保压压力一般为充填最大压力的85 左右 当然要根据实际情况来确定 如下图所示 图a表示填充开始 图b表示型腔充满到90 左右 图c表示保压开始 螺杆缓慢向前推进 图d表示保压结束 型腔完全充满 保压压力控制对于减小飞边和防止胶件粘模有着非常重要的意义 良好的保压压力控制方式有助于减小制品收缩 提高制品的外观质量 保压压力一般为注射压力的75 85 采用如下的保压压力控制曲线有助于减小注射压力和锁模力 保持良好的制品质量 保压时间过长或过短都对成型不利 过长会使得保压不均匀 塑件内部应力增大 塑件容易变形 严重时会发生应力开裂 过短则保压不充分 制件体积收缩严重 表面质量差 保压曲线分为两部分 一部分是恒定压力的保压 大约需要2 3s 称为恒定保压曲线 另一部分是保压压力逐步减小释放 大约需要1s 称为延迟保压曲线 延迟保压曲线对于成型制件的影响非常明显 如果恒定保压曲线变长 制件体积收缩会减小 反之则增大 如果延迟保压曲线斜率变大 延迟保压时间变短 制件体积收缩会变大 反之则变小 如果延迟保压曲线分段且延长 制件体积收缩变小 反之则变大 螺杆背压 形成调整背压的好处背压过高或过低易出现的问题 背压的形成 背压 亦称塑化压力 在塑料熔融 塑化过程中 熔料不断向料筒前端推移 逐渐形成的一个压力 推动螺杆向后退 为了防止螺杆后退过快 确保熔料均匀压实 给螺杆提供一个反方向的压力 这个阻止螺杆后退的压力 称为背压 调整背压的好处 适当调校背压的好处 将螺杆内的熔料压实 增加密度 增加制品重量和尺寸的稳定性 排气 将熔料内的气体挤出 提高光泽均匀性提高塑化 增加色粉 色母与熔料的混合均匀性可以改善制品的表面缩水和飞边 能提升熔料温度 提高塑化质量 改善熔料在充模时的流动性 制品表面无冷胶纹 背压过高或过低易出现的问题 熔料密度小 易夹入空气 低 产品的重量 制品的尺寸变化大 低 螺杆熔料后退慢 增加周期时间 高 熔料流涎现象 冷料堵胶口 产生冷料斑 高 喷嘴漏胶现象 高 预塑机构和螺杆机械摩擦大 高 背压调整在3 15kg cm2 锁模力 定义如何计算锁模力注射压力与锁模力的关系 定义 锁模力 是为了抵抗熔融物料的注射压力而设定 一般到达模腔末端注射压力是初始压力的若干分之一 因此 一般在注塑成型中的模腔平均压力在35 50mpa左右 如何计算锁模力 计算公式 f a p 10 3f 锁模力 t a 总投影面积 cm2 p 模腔内的平均压力 35 50mpa 另一公式f 投影面积 系统压力 2 10 螺杆截面积 图a注射压力和模具内压力 注射压力 mpa 注射压力与锁模力的关系 模腔内的平均压力一定要小于最小锁模力 锁模力可以通过锁模高压来体现 但不等同于它 锁模力是在注射压力作用于模腔时 所保持的恒定作用力 而高压是瞬间作用力 料筒温度 常用材料的加工温度的范围如何检测熔体的实际温度如何进行料筒温度的设定熔体温度与注射压力的关系 常用材料的加工温度的范围 熔料温度 是注塑成型中的一个重要条件 同时是影响注射压力的重要因素 目前公司材料成型温度 如何检测熔体的实际温度 料管温度是通过加热圈来控制 加热温度的升降是通过感温线探测 所以在设定温度时 要考虑设定值 探测温度 熔料温度三者的差异 熔料实际温度检测 采用对空注射的方法 将熔融物料射出后 用温度测量仪插入熔体 反复磨擦 检测出来的温度即为熔体的实际温度 包括塑料在螺杆的磨擦热和压缩热 如何进行料筒温度的设定 原则 一般是以保持一定的梯度来设定 从后部下料口到前部的射嘴温度设定是依次增高 送料段温度 是对塑料预备加热 压缩段前半部温度设定要稍微低于材料的熔点 压缩段后半部及计量段温度设定要稍微高于材料的熔点 熔料温度与注射压力的关系 成型窗口 模具温度 模具温度与产品品质 时间的关系模具温度的设定与材料的关系常用的材料的模具温度介绍 模具温度与产品品质 时间的关系 模具温度与成型作业效率 成型周期 产品品质有重要关系 模具温度越低 冷却速度越快 成型周期短 效率高 模温过低 则易引起制品的外观不良 如 产生流痕 熔接线和缩痕 模温较高 制品表面光泽度好 表面转印性较好 但冷却时间长 成型周期长 效率低 正常模具动 定模温度差 最好控制在10 左右 a 模腔表面b 冷却管路壁面c 冷却管路出口d 冷却管路进口 模具内不同位置的温度 时间曲线 模具温度的设定与材料的关系 对结晶性树脂其结晶速度受冷却速度所支配 如果提高模具温度 由于冷却慢 可以使其结晶度变大 有利于提高和改善其制品的尺寸精度和机械物性等 如 尼龙树脂 聚甲醛树脂 pbt树脂等结