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文档简介
深入谈谈塑料制品的翘曲变形 一.翘曲变形是指注塑制品的形状偏离了模具型腔的形状,它是塑料制品常见的缺陷之一。出现翘曲变形的原因很多,单靠工艺参数解决往往力不从心。结合相关资料和实际工作经验,下面对影响注塑制品翘曲变形的因素作简要分析。二、模具的结构对注塑制品翘曲变形的影响。在模具方面,影响塑件变形的因素主要有浇注系统、冷却系统与顶出系统等。1浇注系统注塑模具浇口的位置、形式和浇口的数量将影响塑料在模具型腔内的填充状态,从而导致塑件产生变形。流动距离越长,由冻结层与中心流动层之间流动和补缩引起的内应力越大;反之,流动距离越短,从浇口到制件流动末端的流动时间越短,充模时冻结层厚度减薄,内应力降低,翘曲变形也会因此大为减少。一些平板形塑件,如果只使用一个中心浇口,因直径方向上的收缩率大于圆周方向上的收缩率,成型后的塑件会产生扭曲变形;若改用多个点浇口或薄膜型浇口,则可有效地防止翘曲变形。当采用点浇口进行成型时,同样由于塑料收缩的异向性,浇口的位置、数量都对塑件的变形程度有很大的影响。另外,多浇口的使用还能使塑料的流动比(L/t)缩短,从而使模腔内熔体密度更趋均匀,收缩更均匀。同时,整个塑件能在较小的注塑压力下充满。而较小的注射压力可减少塑料的分子取向倾向,降低其2.冷却系统在注射过程中,塑件冷却速度的不均匀也将形成塑件收缩的不均匀,这种收缩差别导致弯曲力矩的产生而使塑件发生翘曲。如果在注射成型平板形塑件(如手机电池壳)时所用的模具型腔、型芯的温度相差过大,由于贴近冷模腔面的熔体很快冷却下来,而贴近热模腔面的料层则会继续收缩,收缩的不均匀将使塑件翘曲。因此,注塑模的冷却应当注意型腔、型芯的温度趋于平衡,两者的温差不能太大(此时可考虑使用两个模温机).除了考虑塑件内外表的温度趋于平衡外,还应考虑塑件各侧的温度一致,即模具冷却时要尽量保持型腔、型芯各处温度均匀一致,使塑件各处的冷却速度均衡,从而使各处的收缩更趋均匀,有效地防止变形的产生。因此,模具上冷却水孔的布置至关重要。在管壁至型腔表面距离确定后,应尽可能使冷却水孔之间的距离小,才能保证型腔壁的温度均匀一致。同时,由于冷却介质的温度随冷却水道长度的增加而上升,使模具的型腔、型芯沿水道产生温差。因此,要求每个冷却回路的水道长度小于2米。在大型模具中应设置数条冷却回路,一条回路的进口位于另一条回路的出口附近。对于长条形塑件,应采用直通型水道。(而我们的模具大多是采用S型回路-既不利于循环,又延长周期。顶出系统的设计也直接影响塑件的变形。如果顶出系统布置不平衡,将造成顶出力的不平衡而使塑件变形。因此,在设计顶出系统时应力求与脱模阻力相平衡。另外,顶出杆的截面积不能太小,以防塑件单位面积受力过大(尤其在脱模温度太高时)而使塑件产生变形。顶杆的布置应尽量靠近脱模阻力大的部位。在不影响塑件质量(包括使用要求、尺寸精度与外观等)的前提下,应尽可能多设顶杆以减少塑件的总体变形(换顶杆为顶块就是这个道理)。用质塑料(如TPU)来生产深腔薄壁的塑件时,由于脱模阻力较大,而材料又较软,如果完全采用单一的机械顶出方式,将使塑件产生变形,甚至顶穿或产生折叠而造成塑件报废,如改用多元件联合或气(液)压与机械式顶出相结合的方式效果会更好(以后会用到)。三、塑化阶段对制品翘曲变形的影响塑化阶段即由玻璃态料粒转化为粘流态熔体的过程(培训时讲过原料塑化的三态变化)。在这个过程中,聚合物的温度在轴向、径向(相对螺杆而言)温差会使塑料产生应力;另外,注射机的注射压力、速率等参数会极大地影响充填时分子的取向程度,进而引起翘曲变形。四、充填及冷却阶段对制品翘曲变形的影响熔融态的塑料在注射压力的作用下,充入模具型腔并在型腔内冷却、凝固。此过程是注射成型的关键环节。在这个过程中,温度、压力、速度三者相互耦合作用,对塑件的质量和生产效率均有极大的影响。较高的压力和流速会产生高剪切速率,从而引起平行于流动方向和垂直于流动方向的分子取向的差异,同时产生“冻结效应”。“冻结效应”将产生冻结应力,形成塑件的内应力。温度对翘曲变形的影响体现在以下几个方面:(1)塑件上、下表面温差会引起热应力和热变形;(2)塑件不同区域之间的温度差将引起不同区域间的不均匀收缩;(3)不同的温度状态会影响塑料件的收缩率。五、脱模阶段对制品翘曲变形的影响塑件在脱离型腔并冷却至室温的过程中多为玻璃态聚合物。脱模力不平衡、推出机构运动不平稳或脱模顶出面积不当很容易使制品变形(前面已经讲过)。同时,在充模和冷却阶段“冻结”在塑件内的应力由于失去外界的约束,将会以“变形”的形式释放出来,从而导致翘曲变形。六、注塑制品的收缩对翘曲变形的影响注塑制品翘曲变形的直接原因在于塑件的不均匀收缩。如果在模具设计阶段不考虑填充过程中收缩的影响,则制品的几何形状会与设计要求相差很大,严重的变形会致使制品报废(即收缩率的问题)。除填充阶段会引起变形外,模具上下壁面的温度差也将引起塑件上下表面收缩的差异,从而产生翘曲变形。对翘曲分析而言,收缩本身并不重要,重要的是收缩上的差异。在注塑成型过程中,熔融塑料在注射充模阶段由于聚合物分子沿流动方向的排列使塑料在流动方向上的收缩率比垂直方向的收缩率大,而使注塑件产生翘曲变形(即各向异性)。一般均匀收缩只引起塑料件体积上的变化,只有不均匀收缩会引起翘曲变形。结晶型塑料在流动方向与垂直方向上的收缩率之差较非结晶型塑料大,而且其收缩率也较非结晶型塑料大,结晶型塑料大的收缩与其收缩的异向性叠加后导致影响结晶型塑料件翘曲变形的倾向较非结晶型塑料大得多。七、残余热应力对制品翘曲变形的影响在注射成型过程中,残余热应力是引起翘曲变形的一个重要因素,而且对注塑制品的质量有较大的影响。由于残余热应力对制品翘曲变形的影响非常复杂,这里就不赘述。八、金属嵌件对制品翘曲变形的影响对放嵌件的注塑制品,由于塑料的收缩率远比金属的大,所以容易导致扭曲变形(有的甚至开裂);为减少这种情况,可先将金属件预热(一般不低于100),再投入生产。九、结论影响注塑制品翘曲变形的因素有很多,模具的结构、塑料材料的热物理性能以及成型过程的条件和参数均对制品的翘曲变形有不同程度的影响。因此,对注塑制品翘曲变形的处理必须综合考虑上述因素。模具设计步骤日期:2008-3-21 阅读:4765一、接受任务书 成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出,其内容如下: 经过审签的正规制制件图纸,并注明采用塑料的牌号、透明度等。 塑料制件说明书或技术要求。 生产产量。 塑料制件样品。 通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出,模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。 二、收集、分析、消化原始资料 收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料,以备设计模具时使用。 消化塑料制件图,了解制件的用途,分析塑料制件的工艺性,尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么,塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理,熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度,有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析,看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外,还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。 消化工艺资料,分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当,能否落实。 成型材料应当满足塑料制件的强度要求,具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途,成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。 三、确定成型方法 采用直压法、铸压法还是注射法。 四、选择成型设备 根据成型设备的种类来进行模具,因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说,在规格方面应当了解以下内容:注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具体见相关参数。 要初步估计模具外形尺寸,判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。 五、具体结构方案: 确定模具类型 如压制模(敞开式、半闭合式、闭合式)、铸压模、注射模等。 确定模具类型的主要结构 选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备,理想的型腔数,在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状,表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低,生产效率高,模具能连续地工作,使用寿命长,节省劳动力。 影响模具结构及模具个别系统的因素很多,很复杂: 型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。 对于注射模来说,塑料制件精度为3级和3a级,重量为5克,采用硬化浇注系统,型腔数取4-6个;塑料制件为一般精度(4-5级),成型材料为局部结晶材料,型腔数可取 16-20个;塑料制件重量为12-16克,型腔数取8-12个;而重量为50-100克的塑料制件,型腔数取4-8个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个,16-32个和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时,就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件,最多型腔数较之指出的4-5 级精度的塑料增多至50%。 确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工,排气、脱模及成型操作,塑料制件的表面质量等。 确定浇注系统(主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小)和排气系统(排气的方法、排气槽位置、大小)。 选择顶出方式(顶杆、顶管、推板、组合式顶出),决定侧凹处理方法、抽芯方式。 决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。 根据模具材料、强度计算或者经验数据,确定模具零件厚度及外形尺寸,外形结构及所有连接、定位、导向件位置。 确定主要成型零件,结构件的结构形式。 考虑模具各部分的强度,计算成型零件工作尺寸。 以上这些问题如果解决了,模具的结构形式自然就解决了。这时,就应该着手绘制模具结构草图,为正式绘图作好准备。 绘制模具图 要求按照国家制图标准绘制,但是也要求结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。 在画模具总装图之前,应绘制工序图,并要符合制件图和工艺资料的要求。由下道工序保证的尺寸,应在图上标写注明工艺尺寸字样。如果成型后除了修理毛刺之外,再不进行其他机械加工,那么工序图就与制件图完全相同。 在工序图下面最好标出制件编号、名称、材料、材料收缩率、绘图比例等。通常就把工序图画在模具总装图上。 、绘制总装结构图 绘制总装图尽量采用1:1的比例,先由型腔开始绘制,主视图与其它视图同时画出。 模具总装图应包括以下内容: 模具成型部分结构 浇注系统、排气系统的结构形式。 分型面及分模取件方式。 外形结构及所有连接件,定位、导向件的位置。 标注型腔高度尺寸(不强求,根据需要)及模具总体尺寸。 辅助工具(取件卸模工具,校正工具等)。 按顺序将全部零件序号编出,并且填写明细表。 标注技术要求和使用说明。 、模具总装图的技术要求内容: 对于模具某些系统的性能要求。例如对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求。 对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于0.05mm模具上、 下面的平行度要求,并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。 模具使用,装拆方法。 防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。 有关试模及检验方面的要求。 、绘制全部零件图 由模具总装图拆画零件图的顺序应为:先内后外,先复杂后简单,先成型零件,后结构零件。 图形要求:一定要按比例画,允许放大或缩小。视图选择合理,投影正确,布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配,图形尽可能与总装图一致,图形要清晰。 标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为:先标主要零件尺寸和出模斜度,再标注配合尺寸,然后标注全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸,后标注全部尺寸。 表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角,如标注其余3.2。 其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。 其它内容,例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求,表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。 、校对、审图、描图、送晒 自我校对的内容是: 模具及其零件与塑件图纸的关系,模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度,结构等是否符合塑件图纸的要求。 塑料制件方面 塑料料流的流动、缩孔、熔接痕、裂口,脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求。图案设计有无不足,加工是否简单,成型材料的收缩率选用是否正确。 成型设备方面 注射量、注射压力、锁模力够不够,模具的安装、塑料制件的南芯、脱模有无问题,注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。 模具结构方面 a.分型面位置及精加工精度是否满足需要,会不会发生溢料,开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。 b.脱模方式是否正确,推广杆、推管的大小、位置、数量是否合适,推板会不会被型芯卡住,会不会造成擦伤成型零件。 c.模具温度调节方面。加热器的功率、数量;冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。 d.处理塑料制件制侧凹的方法,脱侧凹的机构是否恰当,例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。 e.浇注、排气系统的位置,大小是否恰当。 f.设计图纸 g.装配图上各模具零件安置部位是否恰当,表示得是否清楚,有无遗漏 h.零件图上的零件编号、名称,制作数量、零件内制还是外购的,是标准件还是非标准件,零件配合处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量,模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是否标记、叙述清楚。 零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误,不要使生产者换算。 检查全部零件图及总装图的视图位置,投影是否正确,画法是否符合制图国标,有无遗漏尺寸。 校核加工性能:(所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标等是否有利于加工) 复算辅助工具的主要工作尺寸 专业校对原则上按设计者自我校对项目进行;但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。描图时要先消化图形,按国标要求描绘,填写全部尺寸及技术要求。描后自校并且签字。把描好的底图交设计者校对签字,习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查,会签、检查制造工艺性,然后才可送晒。 编写制造工艺卡片 由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡片,并且为加工制造做好准备。在模具零件的制造过程中要加强检验,把检验的重点放在尺寸精度上。模具组装完成后,由检验员根据模具检验表进行检验,主要的是检验模具零件的性能情况是否良好,只有这样才能俚语模具的制造质量。 试模及修模 虽然是在选定成型材料、成型设备时,在预想的工艺条件下进行模具设计,但是人们的认识往往是不完善的,因此必须在模具加工完成以后,进行试模试验,看成型的制件质量如何。发现总是以后,进行排除错误性的修模。 塑件出现不良现象的种类居多,原因也很复杂,有模具方面的原因,也有工艺条件方面的原因,二者往往交只在一起。在修模前,应当根据塑件出现的不良现象的实际情况,进行细致地分析研究,找出造成塑件缺陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变,所以一般的做法是先变更成型条件,当变更成型条件不能解决问题时,才考虑修理模具。 修理模具更应慎重,没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件,就不能再作大的改造和恢复原状。 六、整理资料进行归档 模具经试验后,若暂不使用,则应该完全擦除脱模渣滓、灰尘、油污等,涂上黄油或其他防锈油或防锈剂,关到保管场所保管。 把设计模具开始到模具加工成功,检验合格为止,在此期间所产生的技术资料,例如任务书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、检验记录表、试模修模记录等,按规定加以系统整理、装订、编号进行归档。这样做似乎很麻烦,但是对以后修理模具,设计新的模具都是很有用处的。 模具图图面校核要点日期:2008-3-30 阅读:2753原则:1,每一個設計流程的結束,必須有基本的檢查項目,以確定該流程的設計合理.2,每一個設計流程,檢查重點最好能夠濃縮成最重 要的幾項關鍵點;如此不但能夠縮短檢查圖面的時間,還能夠 讓非模具製作專業人員,也能夠很快的參與圖面的檢查.3,每一張圖面的設計都要線型文字清晰對設計部形成一良好的形!准確的表達工件,工件的最終目的是要現場加工准確.組立圖檢查的重點:一)成品的放置:a:模具中心與產品中心的抉擇;b:模穴的排列方式是否合理;二)模座規格:模仁的大小及厚度設計出來的模板厚度,模座是否合理.E.G.P的設計位置是否合理;(標準及不標準)三)澆注系統:a:澆口的尺寸大小,形式,位置是否合理;b:流道設計是否合理;C:澆道設計是否合理;d:注口設計是否合理;e:定位環設計是否合理.四)機構設計是否合理:a:滑塊機構設計;(分模線,行程的計算及各參數的設定.)b:斜梢機構設計;(拆法,行程的計算及各參數的設定.)C:公母模入子機構設計;(現場加工方便,排氣設計.)d:套筒設計;五)冷卻系統設計是否合理:a:水路的直徑大小及水路的排列是否合理;(D6,D8,D10等及攻牙PT1/8,PT1/4)b:水路的標示號是否加上; (#IN,#OUT)c:“O”型環規格及擺放位置是否合理;(P16P18)六)頂出系統設計是否合理: 此篇文章来自中国热点模具网 a:頂出方法是否適當;(頂出梢,頂出塊,推板,套筒等.)b:頂出位置是否適當;(進料點,肋條,網孔等.)七)輔助機構設計是否合理:a:支撐柱的排布是否合理;b:停止梢的排布是否合理;c:強制回位設計是否合理;d:限位塊設計是否合理;(頂出,滑塊限位。)e: “0”度束塊設計是否合理;f:公母模螺絲排布設計是否合理.八)圖面的設計是否合理:a:公母模上視圖中天字與基準角是否漏標;b:字高及線性的比例. 模板检查要点一)母模板圖面的檢查點:a:母模板圖面中所表示的加工線形是否正確,視圖的擺放(第三角法).b:滑塊機構及流道在母模板中所表示的相關內容是否漏畫,正確.C:水路的標注及水管接頭的標注.(攻牙,鑽孔深度及孔徑.)二)公模板圖面的檢查點:公模板圖面所要檢查的內容基本與母模板圖面相同;還需檢查的是a:頂出系統表示的是否正確(公差的配合);b:水路及頂出機構是否幹涉;(側視圖的表示是否正確);三)其它模板圖面的檢查點:a:主要檢查各模板圖面中所表示的加工線形是否正確,側視圖的表示方法是否正確; 模仁检查要点一)母模仁圖面的檢查點:a:母模仁圖面中所表示的成型位是否方便加工;(靠破,插破是否合理)需要拔模之處是否做到,合理;b:螺絲及水路的放置;二)公模仁圖面的檢查點:a:公模仁圖面中所表示的成型位是否方便加工; (靠破,插破是否合理)需要拔模之處是否做到,合理;b:頂出系統,冷卻系統及螺絲的放置,(機構有無幹涉); 零件圖面的檢查點:1)工件的成型位是否便於加工;2)工件的件數是否已註明,標題欄,其他必要之規格是否已經註明;3)在部分零件需要熱處理,表面氮化處理處時,是否已予以註明; 中国热点模具网 深入谈谈模具的排气日期:2007-10-23 阅读:1274注塑模的排气是模具设计中的一个重要问题,特别是在快速注塑成型中,对注塑模的排气要求更加严格。(1)注塑模中气体的来源。1)浇注系统和模具型腔中存有的空气。2)有些原料含有未被干燥排除的水分,它们在高温下气化成水蒸气。3)由于注塑时温度过高,某些性质不稳定的塑料发生分解所产生的气体。4)塑料原料中的某些添加剂挥发或相互化学反应生成的气体。(2)排气不良的危害注塑模的排气不良,将会给塑件的质量等诸多方面带来一系列的危害。主要表现如下:1)在注塑过程中,熔体将取代型腔中的气体,如果气体排出不及时,将会造成熔体充填困难,造成注射量不足而不能充满型腔。2)排除不畅的气体会在型腔内形成高压,并在一定的压缩程度下渗入塑料内部,造成气孔、空洞,组织疏松等质量缺陷。3)由于气体被高度压缩,使得型腔内温度急剧上升,进而引起周围熔体分解、烧灼,使塑件出现局部碳化和烧焦现象。它主要出现在两股熔体的合流处,*角及浇口凸缘处。4)气体的排除不畅,使得进入各型腔的熔体速度不同,因此易形成流动痕和熔合痕,并使塑件的力学性能降低。5)由于型腔中气体的阻碍,会降低充模速度,影响成型周期,降低生产效率。(3)塑件中气泡的分布型腔中气体的来源主要分三类,型腔中积存的空气;原料中分解产生的气体;原料中残留水蒸发的水蒸气,由于来源的不同所产生气泡的位置也不同。1)模腔中积存空气所产生的气泡,常分布在与浇口相对的部位上。2)塑料原料中所分解或化学反应产生的气泡则沿塑件的厚度分布。3)塑料原料中残存水气化产生的气泡,则不规则地分布在整个塑件上从上述塑件中气泡的分布状况看,不仅可以判断气泡的性质,而且可判断模具的排气部位是否正确可靠。常见透明塑料的性能及注塑工艺日期:2007-10-23 阅读:1162由于塑料具有重量轻、韧性好、成型易、成本低等优点,因此在现代工业和日用产品中,越来越多用塑料代替玻璃,特别应用于光学仪器和包装工业方面,发展尤为迅速。但是由于要求其透明性要好,耐磨性要高,抗冲击韧件要好,因此对塑料的成份,注塑整个过程的工艺、设备、模具等,都要做大量工作,以保证这些用于代替玻璃的塑料(以下简称透明塑料),表面质量良好,从而达到使用的要求。目前市场上一般使用的透明塑料有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,即俗称压克力或有机玻璃,)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)、透明尼龙、丙烯睛一苯乙烯共聚物(AS)、聚砜(PSF)等,其中我们接触得最多的是PMMA、PC和PET三种塑料,下面就以这三种塑料为例,讨论透明塑料的特性和注塑工艺。一、透明塑料的性能透明塑料首先必须有高透明度,其次要有一定的强度和耐磨性,能抗冲击,耐热性要好,耐化学性要优,吸水率要小,只有这样才能在使用中,能满足透明度的要求而长久不变,下面列出表l,比较一下PMMA、PC和PET的性能。表1:透明塑料性能比较性能密度(g/am2)抗拉强度(MPa)缺口冲击(J/m2)透明度(%)变形温度()允许含水量收缩率耐磨性抗化学性PMMA1.1875120092950.040.5差良PC1.20661900901370.020.6中良PET1.371651030861200.032良优注:(1)因品种繁多,这只是取平均值,实际不同品种数据有异。(2)PET数据(机械方面)为经拉伸后的数据。从表1数据可知PC是较理想的选择,但主于其原料价贵和注塑工艺较难,所以仍以选用PMMA为主,(对一般要求的制品),而RET由于要经过拉伸才能得到好的机械性能,所以多在包装、容器中使用。二、透明塑料注塑过程中应注意的共同问题透明塑料由于透光率要高,必然要求塑料制品表面质量要求严格,不能有任何斑纹、气孔、泛白、雾晕、黑点、变色、光泽不佳等缺陷,因而在整个注塑过程对原料、设备、模具、甚至产品的设计,都要十分注意和提出严格甚至特殊的要求。其次由于透明塑料多为熔点高、流动性差,因此为保证产品的表面质量,往往要在较高温度、注射压力、注射速度等工艺参数作细微调整,使注塑料时既能充满模,又不会产生内应力而引起产品变形和开裂。下面就其在原料准备、对设备和模具要求、注塑工艺和产品的原料处理几方面,谈谈应注意的事项。(一)原料的准备与干燥由于在塑料中含有任何一点杂质,都可能影响产品的透明度,因此和储存、运输、加料过程中,必须注意密封,保证原料干净。特别是原料中含有水分,加热后会引起原料变质,所以一定要干燥,并在注塑时,加料必须使用干燥料斗。还要注意一点的是干燥过程中,输入的空气最好应经过滤、除湿,以便保证不会污染原料。其干燥工艺如表2。表2:透明塑料的干燥工艺:工艺干燥温度()干燥时间(h)料层厚度(mm)备注PMMA7080243040采用热风循环干燥PC120130大于6小于30采用热风循环干燥PET14018034采用连续干燥加料装置为佳(二)机筒、螺杆及其附件的清洁为防止原料污染和在螺杆及附件凹陷处存有旧料或杂质,特别热稳定性差的树脂存在,因此在使用前、停机后都应用螺杆清洗剂清洗干净各件,使其不得粘有杂质,当没有螺杆清洗剂时,可用PE、PS等树脂清洗螺杆。当临时停机时,为防止原料在高温下停留时间长,引起解降,应将干燥机和机筒温度降低,如PC、PMMA等机筒温度都要降至160以下。(料斗温度对于PC应降至100以下)(三)在模具设计上应注意的问题(包括产品的设计)为了防止出现回流动不畅,或冷却不均造成塑料成型不良,产生表面缺陷和变质,一般在模具设计时,应注意以下几点。a)壁厚应尽量均匀一致,脱模斜度要足够大;b)过渡部分应逐步。圆滑过渡,防止有尖角。锐边产生,特别是PC产品一定不要有缺口;c)浇口。流道尽可能宽大、粗短,且应根据收缩冷凝过程设置浇口位置,必要时应加冷料井;d)模具表面应光洁,粗糙度低(最好低于0.8);e)排气孔。槽必须足够,以及时排出空气和熔体中的气体;f)除PET外,壁厚不要太薄,一般不得小于lmm。(四)注塑工艺方面应注意的问题(包括注塑机的要求)为了减少内应力和表面质量缺陷,在注塑工艺方面应注意以下几方面的问题。a)应选用专用螺杆、带单独温控射咀的注塑机;b)注射温度在塑料树脂不分解的前提下,宜用较高注射湿度;c)注射压力:一般较高,以克服熔料粘度大的缺陷,但压力太高会产生内应力造成脱模因难和变形;d)注射速度:在满足充模的情况下,一般宜低,最好能采用慢-快-慢多级注射;e)保压时间和成型周期:在满足产品充模,不产生凹陷、气泡的情况下;宜尽量短,以尽量减低熔料在机筒停留时间;f)螺杆转速和背压:在满足塑化质量的前提下,应尽量低,防止产生解降的可能;g)模具温度:制品的冷却好坏,对质量影响极大,所以模温一定要能精确控制其过程,有可能的话,模温宜高一些好。(五)其他方面的问题由于为要防上表面质量恶化,一般注塑时尽量少用脱模剂;当用回用料时不得大20。对于除PET外,制品都应进行后处理,以消除内应力,PMMA应在7080T热风循环干燥4小时;PC应在清洁空气、甘油。液体石腊等加热110135,时间按产品而定,最高需要10多小时。而PET必须经过双向拉伸的工序,才能得到良好机械性能。三、透明塑料的注塑成型工艺(一)透明塑料的工艺特性:除了以上的共同问题,透明塑料亦各有一些工艺特性,现分述如下:1、PMMA的工艺特性PMMA粘度大,流动性稍差,因此必须高料温、高注射压力注塑才行,其中注射温度的影响大于注射压力,但注射压力提高,有利于改善产品的收缩率。注射温度范围较宽,熔融温度为160,而分解温度达270,因此料温调节范围宽,工艺性较好。故改善流动性,可从注射温度着手。冲击性差,耐磨性不好,易划花,易脆裂,故应提高模温,改善冷凝过程,去克服这些缺陷。2、PC的工艺特性PC粘度大,融料温度高,流动性差,回此必须以较高温度注塑(270320T之间),相对来说料温调节范围较窄,工艺性不如PMMA。注射压力对流动性影响较小,但因粘度大,仍要较大注射压力,相应为了防止内应力产生,保压时间要尽量短。收缩率大,尺寸稳定,但产品内应力大,易开裂,所以宜用提高温度而不是压力去改善流动性,并且从提高模具温度,改善模具结构和后处理去减少开裂的可能。当注射速度低时,浇口处易生波纹等缺陷,放射咀温度要单独控制,模具温度要高,流道、浇口阻力要小。3、PET的工艺特性PET成型温度高,且料温调节范围窄(260300),但熔化后,流动性好,故工艺性差,且往往在射咀中要加防延流装置。机械强度及性能注射后不高,必须通过拉伸工序和改性才能改善性能。模具温度准确控制,是防止翘曲。变形的重要因素,因此建议采用热流道模具。模具温度高,否则会引起表面光泽差和脱模困难。四、透明塑料件的缺陷由于篇幅关系,这里只讨论影响产品透明度的缺陷,其他缺陷请参考产品说明书或其他资料。其缺陷大概有以下几项:透明产品的缺陷和克服方法:(一)银纹:由充模和冷凝过程中,内应力各向异性影响,垂直方向产生的应力,使树脂发生流动上取向,而和非流动取向产生折光率不同而生闪光丝纹,当其扩展后,可能使产品出现裂纹。除了在注塑工艺和模具上注意外(见表,最好产品作退火处理。如pc料可加热到160以上保持35分钟,再自然冷却即可。(二)气泡:主于树脂内的水气和其他气体排不出去,(在模具冷凝过程中)或因充模不足,冷凝表面又过快冷凝而形成“真空泡”。其克服方法见表。(三)表面光泽差:主于模具粗糙度大,另一方面冷凝过早,使树脂不能复印模具表面的状态,所有这些都使其表面产牛微小凹凸不平,而使产品失去光泽。其克服方法见表。(四)震纹:是指从直浇口为中心形成的密集波纹,其原因因熔体粘度过大,前端料已在型腔冷凝,后来料又冲破此冷凝面,而使表面出现震纹。其克服方法见表。(五)泛白。雾晕:主要由于在空气中灰尘落入原料之中或原料含水量太大而引起的。其克服方法见表。(六)白烟。黑点:主要由于塑料在机筒内,因局部过热而使机筒树脂产生分解或变质而形成的。注塑产品的色差控制 日期:2007-10-23 阅读:1419色差是注塑中常见的缺陷,色差影响因素众多,涉及原料树脂、色母、色母同原料的混合、注塑工艺、注塑机等,在实际的生产过程中我们一般从以下五个方面来进行色差的控制。1.消除注塑机及模具因素的影响要选择与注塑主品容量相当的注塑机,如果注塑机存在物料死角等问题,最好更换设备。对于模具浇注系统、排气槽等造成色差的,可通过相应部分模具的维修模来解决。必须首先解决好注塑机及模具问题才可以组织生产,以削减问题的复杂性。2.消除原料树脂、色母的影响控制原材料是彻底解决色差的关键。因此,尤其是生产浅色制品时,不能忽视原料树脂的热稳定性不同对制品色泽波动带来的明显影响。鉴于大多数注塑生产厂家本身并不生产塑料母料或色母,这样,可将注意的焦点放在生产管理和原材料检验上。即加强原材料入库的检验;生产中同一产品尽可能采用同一厂家、同一牌号母料、色母生产;对于色母,我们在批量生产前要进行抽检试色,既要同上次校对,又要在本次中比较,如果颜色相差不大,可认为合格,如同批次色母有轻微色差,可将色母重新混合后再使用,以减少色母本身混合不均造成的色差。同时,我们还需重点检验原料树脂、色母的热稳定性,对于热稳定性不佳的,我们建议厂家进行调换。3.减少料筒温度对色差的影响生产中常常会遇到因某个加热圈损坏失效,或是加热控制部分失控长烧造成料筒温度剧烈变化从而产生色差。这类原因产生的色差很容易判定,一般加热圈损坏失效产生色差的同时会伴随着塑化不均现象,而加热控制部分失控长烧常伴随着产品气斑、严重变色甚至焦化现象。因此生产中需经常检查加热部分,发现加热部分损坏或失控时及时更换维修,以减少这类色差产生几率。4减少注塑工艺调整时的影响非色差原因需调整注塑工艺参数时,尽可能不改变注塑温度、背压、注塑周期及色母加入量,调整同时还需观察工艺参数改变对色泽的影响,如发现色差应及时调整。尽可能避免使用高注射速度、高背压等引起强剪切作用的注塑工艺,防止因局部过热或热分解等因素造成的色差。严格控制料筒各加热段温度,特别是喷嘴和紧靠喷嘴的加热部分。5掌握料筒温度、色母量对产品颜色变化的影响在进行色差调整前还必须知道产品颜色随温度、色母量变化的趋势。不同色母随生产的温度或色母量的改变,其产品颜色变化规律是不同的。可通过试色过程来确定其变化规律。除非已知道这种色母颜色的变化规律,否则不可能很快地调好色差。怎样充分地发挥热流道的作用日期:2007-11-1 阅读:1235热流道在注塑生产中已经不可或缺。对于塑料加工商而言,选择适合制品成型的热流道、掌握热流道的正确使用方法是其从热流道中受益的关键。热流道(HRS)也称热水口,即把固化的水口变成熔融的水口,其组成比较简单,主要包括分流板、热咀、温控器等。其中,分流板按形状可分为工形、X形、Y型、T形、口形及其它特殊形状;热咀按形状可分为大水口、尖咀、针阀咀;温控器按温控方式可分为表芯式、插卡式以及电脑集中控制式。在注塑加工中,热流道与模具配合使用,并扮演着非常重要的角色。例如,在超薄件的注塑生产中(如手机电池盖),通过使用热流道能够很轻松地生产出高精度、高质量的产品;对于流动性差的注塑原料(如LCP),通过使用热流道能明显改善原料的流动性,保证注塑生产顺利进行;对于一些大型注塑件,如汽车的保险杠和门板、电视机后壳、空调外壳等,通过使用热流道,使非常困难的注塑成型变得相对简单化。在多型腔的模具注塑中,缺乏热流道根本就无法成型。可以说,热流道是保证流道平衡的最好技术。由于塑胶在流道里存在剪切力,无论模具具有多合理的几何平衡,所成型出来的产品重量也很难一致,特别是对于多型腔的模具而言,如果不使用热流道,所成型出来的产品的外侧就会比内侧轻。对于塑料加工商来说,只要有一定批量的注塑生产,使用热流道是相当经济的。这是因为,热流道帮助企业在注塑生产中消灭了水口。多数情况下,水口不可能被回用。有时,水口的重量与产品的重量几乎差不多,如果采用传统的水口注塑方式,就意味着所浪费掉的原料与产品所使用的原料一样多。以此推算,使用热流道后,可以节约30%50%的原料。另外,热流道还有助于减少模具的磨损,延长模具的寿命。一般情况下,热流道模具的使用寿命是细水口模具的2倍。虽然热流道的组成比较简单,但其每一组成部分都起着很重要的作用。通常,品质好的热流道对结构的设计和材料的要求都很高。就先锐热流道而言,所选用的加热器及感温线全部从韩国进口,所使用的钢材全部是日本进口材料,这些是确保热流道品质的前提条件。另外,热流道供应商还需要根据客户的塑料制品以及所使用的模具情况来帮助客户设计、安装适合的热流道系统。先锐拥有来自韩国的资深热流道专家,他们能根据客户的产品情况,设计出合理的解决方案,以确保热流道系统在注塑加工中能发挥最大效率。例如,在提供上海通用汽车门板注塑用热流道的设计中,在充分考虑门板所用材料的基础上来选择热流道的相关部件。如果门板用PP材料,通常采用3点热流道即可,即用Y形分流板和3个热咀,这一方案在保证制品成型质量的前提下,大大降低了制造成本;如果门板使用防火ABS材料时,就必须使用5点热流道,即用特制的分流板和5个热咀,以确保制品的顺利成型。在安装热流道时,需要注意以下几点:全检热流道,包括所有的尺寸、电阻、数量;全检模具与热流道相关部分的尺寸;装面板前,必须用温控器仔细地检测热流道,确认其正常工作后,才能上机操作;生产前,必须用万用表对热流道进行终检,否则不允许开机;合模前必须空射,空射时用纸板把B板模具遮住,然后再合模试模。为了帮助客户正确使用热流道,热流道供应商应对客户进行培训。培训内容应包括:热流道的基本原理。热流道通过电加热的方式,使流道里的塑料保持熔融状态。在此,需要特别向客户强调的是,热流道在模具里工作时,需要具有良好的保温措施,为此,在制作分流板腔时不可用方铁替代,这一点在注塑成型中是很重要的。学会正确安装、拆卸热流道。首先必须让客户了解热流道的封胶位,它包括热咀与分流板的封胶、热咀与模具A板的封胶、主射咀与面板的封胶、阀针与阀针导套的封胶以及主射咀与热流板的封胶。热流道的维护和保养。要让客户认识到,一旦热流道出了问题,就必须将其从模具上拆下来进行修理,这个过程至少要8个小时。对于客户来说,其损失的费用大约是热流道供应商的10倍。因此,由专人专职或兼职人员维护好热流道非常重要。怎样减少塑料加工中的收缩日期:2007-11-1 阅读:1172收缩是塑料加工商们面临的大敌,特别是对于表面质量要求较高的大型塑料制品,收缩更是一个顽疾。因此人们开发了各种技术,以最大限度地减少收缩,提高产品质量。在注塑塑料部件较厚位置,如筋肋或突起处形成的收缩要比邻近位置更严重,这是由于较厚区域的冷却速度要比周围区域慢得多。冷却速度不同导致连接面处形成凹陷,即为人们所熟悉的收缩痕。这种缺陷严重限制了塑料产品的设计和成型,尤其是大型厚壁制品如电视机的斜面机壳和显示器外壳等。事实上,对于日用电器这一类要求严格的产品上必须消除收缩痕,而对于玩具等一些表面质量要求不高的产品允许有收缩痕的存在。形成收缩痕的原因可能有一个或多个,包括加工方法、部件几何形状、材料的选择以及模具设计等。其中几何形状和材料选择通常由原材料供应商决定,且不太容易改变。但是模具制造商方面还有很多关于模具设计的因素可能影响到收缩。冷却流道设计、浇口类型、浇口尺寸可能产生多种效果。例如,小浇口如管式浇口比锥形的浇口冷却得快得多。浇口处过早冷却会减少型腔内的填充时间,从而增加收缩痕产生的几率。对于成型工人,调整加工条件是解决收缩问题的一种方法。填充压力和时间显著影响收缩。部件填充后,多余的材料继续填充到型腔中补偿材料的收缩。填充阶段太短将会导致收缩加剧,最终会产生较多或较大的收缩痕。这种方法本身也许并不能将收缩痕减少到满意的水平,但是成型工人可以调整填充条件改善收缩痕。还有一种方法是修改模具,有一种简单的解决方法就是修改常规的型芯孔,但是并不能指望这一方法适用于所有的树脂。另外,气体辅助方法同样值得一试。柱、气体和泡沫GE聚合物加工研究中心(PPDC)进行了一项12个月的研究,来评估8种不同的旨在减少收缩痕的方法。这些技术代表了减少收缩痕的一些最新思路。这些方法可以分为两类:一类可以称为取代材料法,另一类为去除热量法。取代材料法是通过增加或减少可能收缩区域的材料用量来减少收缩痕。去除热量法旨在快速地将可能产生收缩的区域的热量去除,从而减少较薄区域和较厚区域产生的冷却不均的可能性。在本次研究中,共评估了5种取代材料法:伸出式凸柱、圆头凸柱、带弹簧凸柱、气体辅助成型和化学发泡。三种去除热量法:铍-铜凸柱、铍-铜嵌件以及特殊设计的热活动凸柱。评估的对象是待试部件中产生的收缩痕的数量,待试部件为带有三角形凸起的制品。所有方法比较的标准为标准工具不锈钢凸柱。该测试工具能产生壁厚为2.5mm的圆盘,凸柱高为22.25mm,直径为4.5mm,壁厚为1.9mm,在底盘上有2mm的三角铁。该研究所用的成型设备为350t的水平触动液压机,材料为日用电子产品中常用的材料,也是收缩问题严重的材料,即GE的PC/ABS、CycoloyCU6800和PPE/PS、NorylPX5622。这两种材料的加工范围均在产品技术参数建议范围的中间点。如果收缩痕处于最小状态,可以下调填充量来引发更多收缩痕,以方便度量并与经验方法进行比较。尽管收缩痕通常都是通过肉眼来观察的,但是这些试验采用了一种机器对收缩痕的深度进行了定量测量。试验内容试验的标准技术之一是伸出式凸柱,即标准凸柱伸出进入凸柱底部的壁里,从而减小壁厚并补偿凸柱中多余材料造成的效果。试验中采用了两种伸出深度,分别为壁厚的25%和50%。另外一个试验采用了一种圆头而不是尖头的
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