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注塑基础知识3注塑成型是一门工程技术,它所涉及的内容是将塑料转变为有用并能保持原有性能的制品。注射成型的重要工艺条件是影响塑化流动和冷却的温度,压力和相应的各个作用时间。 一、温度控制 1、料筒温度:注射模塑过程需要控制的温度有料筒温度,喷嘴温度和模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和流动,而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。每一种塑料都具有不同的流动温度,同一种塑料,由于来源或牌号不同,其流动温度及分解温度是有差别的,这是由于平均分子量和分子量分布不同所致,塑料在不同类型的注射机内的塑化过程也是不同的,因而选择料筒温度也不相同。 2、喷嘴温度:喷嘴温度通常是略低于料筒最高温度的,这是为了防止熔料在直通式喷嘴可能发生的流涎现象。喷嘴温度也不能过低,否则将会造成熔料的早凝而将喷嘴堵*,或者由于早凝料注入模腔而影响制品的性能 3、模具温度:模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求,以及其它工艺条件(熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等)。 二、压力控制: 注塑过程中压力包括塑化压力和注射压力两种,并直接影响塑料的塑化和制品质量。 1、塑化压力:(背压)采用螺杆式注射机时,螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力,亦称背压。这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整的。在注射中,塑化压力的大小是随螺杆的转速都不变,则增加塑化压力时即会提高熔体的温度,但会减小塑化的速度。此外,增加塑化压力常能使熔体的温度均匀,色料的混合均匀和排出熔体中的气体。一般操作中,塑化压力的决定应在保证制品质量优良的前提下越低越好,其具体数值是随所用的塑料的品种而异的,但通常很少超过20公斤/平方厘米。 2、注射压力:在当前生产中,几乎所有的注射机的注射压力都是以柱塞或螺杆顶部对塑料所施的压力(由油路压力换算来的)为准的。注射压力在注塑成型中所起的作用是,克服塑料从料筒流向型腔的流动阻力,给予熔料充模的速率以及对熔料进行压实。 三、成型周期 完成一次注射模塑过程所需的时间称成型周期,也称模塑周期。它实际包括以下几部分: 成型周期:成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率。因此,在生产过程中,应在保证质量的前提下,尽量缩短成型周期中各个有关时间。在整个成型周期中,以注射时间和冷却时间最重要,它们对制品的质量均有决定性的影响。注射时间中的充模时间直接反比于充模速率,生产中充模时间一般约为3-5秒。 注射时间中的保压时间就是对型腔内塑料的压力时间,在整个注射时间内所占的比例较大,一般约为20-120秒(特厚制件可高达510分钟)。在浇口处熔料封冻之前,保压时间的多少,对制品尺寸准确性有影响,若在以后,则无影响。保压时间也有最惠值,已知它依赖于料温,模温以及主流道和浇口的大小。如果主流道和浇口的尺寸以及工艺条件都是正常的,通常即以得出制品收缩率波动范围最小的压力值为准。冷却时间主要决定于制品的厚度,塑料的热性能和结晶性能,以及模具温等。冷却时间的终点,应以保证制品脱模时不引起变动为原则,冷却时间性一般约在30120秒钟之间,冷却时间过长没有必要,不仅降低生产效率,对复杂制件还将造成脱模困难,强行脱模时甚至会产生脱模应力。成型周期中的其它时间则与生产过程是否连续化和自动化以及连续化和自动化的程度等有关。 一般的注塑机可以根据以下的程序作调校: 根据原料供应商的资料所提供的温度范围,将料筒温度调至该范围的中间,并调整模温。 估计所需的射胶量,将注塑机调至估计的最大射胶量的三分之二。调校倒索(抽胶)行程。估计及调校二级注塑时间,将二级注塑压力调至零。 初步调校一级注塑压力至注塑机极限的一半(50%) ;将注塑速度调至最高。 估计及调校所需要的冷却时间。 将背压调至3.5bar。 清除料筒内已降解了的树脂。 采用半自动注塑模式;开始注塑程序,观察螺杆的动作。 就需要而适当调节射胶速度和压力,若要使充模时间缩短,可以增加注塑压力。如前所述,由于十足充模之前会有一个过程,充模最终压力可以调至一级注塑压力的100%。压力最终都要调得够高,使可以达到的最大速度不受设定压力限制。若有溢料,可以把速度减低。 每观察一个周期之后,便把射胶量及转换点调节。设定程序,使可以在第一级注塑时已能获得按射胶重量计算达到95-98% 的充模。 当第一级注塑的注射量、转换点、注塑速度及压力均调节妥当后,便可进行第二级的保压压力的调校程序。 按需要适当调校保压压力,但切勿过份充填模腔。 调校螺杆速度,确保刚在周期完成之前熔胶已完成,而注塑周期又没有受到限制。缩短周期时间予提高生产率对大部分的注塑厂商来说,注塑周期可直接影响以下两个主要目的:1、每天从机械中得到更多的制件;2、制件合乎客人的要求。 注塑周期由以下组成:周期开始-螺杆开始前进,注射; 制件浇口冷却 螺杆开始转动-塑化行程开始 螺杆回位完成-螺杆转动停止 如必要的话抽胶发生 模具打开(可能包括模芯的拉出)制件充分冷却便可以顶出顶出 模具闭合(可能包括模芯的回位) 模具闭上-周期重新开始。 自动注塑周期是在持续的相同次序下,同样的事情一次又一次地重复。周期有三个主要部分: 开模时间 ;填充时间;模具闭合时间; 保压时间 提高生产力的目标是在极短时间内完成所有必要的动作,完成顶出,并确保模具得到保护(包括拉出和退回滑块和侧位模芯)。所以,任何,延迟开模时间的模具或注塑机的问题必须维修。另外,如每次注射的开模时间都不一样,制件将亦不一样。 注塑填充模腔(由1-2) 以流动性较好的材料而言(如Delrin?聚甲醛,Zytel?及Zytel? ST尼龙,及Crastin?、Rynite?聚脂),这填充时间应占整个周期1/10至18的时间,填充时最关键的是快速及稳定的螺杆推进时间,及最低和稳定的注塑压力。 当螺杆向前推进将溶体由料管经喷咀,竖流道,横流通,浇口,再射入模腔,当中会遇到阻力。这阻力是由喷咀直径、流道尺寸、浇口大小、产品厚度,以及模具排气设计所影响。 流动阻力应在模具内改善及减少,以达至填充平衡及稳定。否则由于填充不均匀而导致不同模腔所注塑的制品尺寸不同,强度不足,或外观不良。 保压时间(2-3) 当注塑结晶形材料时,保压时间是最重要的一段过程。这段时间是由熔体填充模腔99开始至浇口凝固为终止。模件的强度及韧性都是决定于注塑后有否保持压力到熔体上直至部件浇口凝固。保持压力时亦要预先保留一小段的熔胶位置在螺杆前。这保压的一段就是防止熔体凝固收缩后的空洞,或浇口位置的弱处等导致模件强度不足的关键。 冷却时间(4-7) 当熔体进入模腔,碰到金属表面时,熔体冷却的步骤就己经开始。由于聚甲醛,尼龙,及聚碳等半结晶材料的凝固温度很高,所以需要冷却的时间便很少。若以一般模件来说,在熔胶完成后,模件应该已经有足够的冷却时间。如果在顶出模件时发现出问题的话,可慢慢将冷却时间延长,直至问题解决为止。 开模时间(8-11) 模具开放的时间是整个周期的重要部份,特别是对有装嵌件的模具更是如此,甚至在比较标准的模具中,模具开放时间也经常高过整个周期的20。影响开模的因素: 第一项要考虑的是模具的速度和移动距离,模具在打开并顶出制件过程中移动的距离应减少以免浪费移动时间,当然,模具移动必须在模具再次关闭前足以让制件顺利脱离模具,所以,让制件脱模所需移动距离愈短,则其所花的的间愈少,当注射成型机处于良好状态,从高速打开到低速顶出的转换能够相当平稳。设备需要一些保养以完成这些速度上的变化,但是这些花费可以从模塑时间减少,节省时间而得到多倍的回报。为了达到最少的模具移动时间,调整减速限制开关,以便预出过程中模具不会过于接触或破坏制件,并优化行程的高速段。再者,适当的周期性的保养以确保这减速每次能重复。产生锁模压力时间在整个模具开放时间中是另一个阻延,这个时间可能经过机械磨损和液压阀失效的影响,因此周期性的机械保养可以保持良好的操作状态。 注意: 缩短模具打开行程到所必需的最小,以便制件和流道脱落 排除任何使顶出困难的因素,像顶针周围的飞边(披锋) 缩短顶出行程到所必需的最小值 用最快的开模和闭模速度,同时要适当慢慢地中止和闭合以防止损坏模具 寻找所有闭模和产生锁模压力中的阻延,它们表示机械或液压阀的故障 在模具中大量的装嵌件活动也增长模具开放时间。稍加考虑产品设计(减少倒扣)就往往能使顶出动作自动化或半自动化进行 若这延误是由模具损耗所导致,理应修理模具,以减低延误。养成良好的注塑机操作习惯养成良好的注塑机操作习惯对提高机器寿命和生产安全都大有好处。 1 开机之前: (1)检查电器控制箱内是否有水、油进入,若电器受潮,切勿开机。应由维修人员将电器零件吹干后再开机。 (2)检查供电电压是否符合,一般不应超过15%。 (3)检查急停开关,前后安全门开关是否正常。验证电动机与油泵的转动方向是否一致。 (4)检查各冷却管道是否畅通,并对油冷却器和机筒端部的冷却水套通入冷却水。 (5)检查各活动部位是否有润滑油(脂),并加足润滑油。 (6)打开电热,对机筒各段进行加温。当各段温度达到要求时,再保温一段时间,以使机器温度趋于稳定。保温时间根据不同设备和塑料原料的要求而有所不同。 (7)在料斗内加足足够的塑料。根据注塑不同塑料的要求,有些原料最好先经过干燥。 (8)要盖好机筒上的隔热罩,这样可以节省电能,又可以延长电热圈和电流接触器的寿命。 2 操作过程中: (1)不要为贪图方便,随意取消安全门的作用。 (2)注意观察压力油的温度,油温不要超出规定的范围。液压油的理想工作温度应保持在4550之间,一般在3560范围内比较合适。 (3)注意调整各行程限位开关,避免机器在动作时产生撞击。 3 工作结束时: (1)停机前,应将机筒内的塑料清理干净,预防剩料氧化或长期受热分解。 (2)应将模具打开,使肘杆机构长时间处于闭锁状态。 (3)车间必须备有起吊设备。装拆模具等笨重部件时应十分小心,以确保生产安全。 注塑机使用中的一些知识一、背压的功用 背压的应用可以确保螺杆在旋转复位时,能产生足够的机械能量,把塑料熔化及混合。背压还有以下的用途: 把挥发性气体,包括空气排出射料缸外; 把附加剂(例如色粉、色种、防静电剂、滑石粉等)和熔料均匀地混合起来; 使流经螺杆长度的熔料均匀化; 提供均匀稳定的塑化材料以获得精确的成品重量控制。 所选用的背压数值应是尽可能地低(例如4-15bar,或58-217.5psi),只要熔料有适当的密度和均匀性,熔料内并没有气泡、挥发性气体和未完全塑化的塑料便可以。背压的利用使注塑机的压力温度和熔料温度上升。上升的幅度和所设定背压数值有关。较大型的注塑机(螺杆直径超过70mm/2.75in)的油路背压可以高至25-40bar(362.5-580psi)。但需要注意,太高的背压引起在射料筒内的熔料温度过高,这情况对于热量很敏感的塑料生产是有破坏作用的。 而且太高的背压亦引起螺杆过大和不规则的越位情况,使射胶量极不稳定。越位的多少是受着塑料的黏弹性特性所影响。熔料所储藏的能量愈多,螺杆在停止旋转时,产生突然的向后跳动,一些热塑性塑料的跳动现象较其他的塑料厉害,例如LDPE、HDPE、PP、EVA、PP/EPDM合成物和PPVC,比较起GPPS、HIPS、POM、PC、PPO-M和PMMA都较易发生跳动现象。 为了获得最佳的生产条件,正确的背压设定至为重要,这样,熔料可以得到适当的混合,而螺杆的越位范围亦不会超过0.4mm(0.016in)。 二、模具的开合 一般来说,大多数注塑机所用的模具开合时间比引用的时间要慢(约100-359%),这个差别与模具的重量、大小和复杂性有关,也和模具的安全保护(在开合的操作中防止模具受损)有关。 典型的模具开合时间如下(tcm:注塑机引用的时间单位): 传统的双板模具:1-2tcm 复合模具(包括侧模芯和旋出装置的使用)和多板模具:2-3.5tcm 如模具开合的时间比实际运作的时间多15%,那么便需要修改模具或使用另一台注塑机来缩短时间。较新型注塑机能提供更快的开合速度,使用低模具开合(模具传感)压力,以启动锁模力合紧模具。 注塑机操作员经常没有注意某一特定注塑机的机板速度或时间,而以个人经验来设定模具开合时间,这样往往会令运作时间长。在一个十秒的运作上减少一秒,便立即获得10%的改善,这个改善往往就是构成盈利和亏损的差别。 1、表观 这指的是有一块冷料卡在或粘在料头附近的表面上。冷料头会导致制品表面出现痕迹,严重的还会降低制品的力学性能物理原因 当熔料可以在机器喷嘴或热流道附近冷却时往往会产生冷料头。由于先注射进的熔料总是聚集在浇口附近,在此区域就会产生缺陷。它的成因是因为机器喷嘴或热流道喷嘴周围的温度控制不合理。3、与加工参数有关的原因与改良措施见下表:1、热流道温度太低 增加热流道温度2、喷嘴温度太低 测量喷嘴温度,提高喷嘴温度,减少喷嘴接触区4、与设计有关的原因与改良措施见下表:1、喷嘴横截面太小 增加喷嘴横截面2、浇口几何尺寸不合理 改变浇口几何尺寸将冷料头留在通道3、热流道几何尺寸不合理 改变热流道喷嘴几何尺寸注塑成型缺陷之十一:唱片纹唱片纹(Gramophone rippie)1、表观 在整个料流方向上甚至到流道末端可以看出很深的槽。在采用高粘性(流动性差)材料和厚壁的制品生产时出现这种现象,这些槽看上去象唱片上的纹路。在PC料做成的产品上非常清晰,但在ABS制品上更大,并且呈灰黯色。物理原因 如果在注射过程中特别时在低注射速度的条件下,接触模具表面的熔体凝结速度太快,流动阻力太高,就会在流体前端产生扭曲。凝固的外层材料不会完全接触模腔壁而形成波浪状。这些波浪状的材料会冻结,保压也不再能够将它们弄平整。与加工参数有关的原因与改良措施见下表:1、注射速度太低 增加注射速度2、熔料温度太低 提高料筒温度,增加螺杆背压3、模具表面温度太低 增加模具温度4、保压太低 增加保压与设计有关的原因与改良措施见下表:1、浇口横截面太小 增加浇口横截面,缩短浇道2、喷嘴孔太小 增大喷嘴孔注塑成型缺陷之十二熔接缝熔接缝(Weld line)表观 在充模方式里,熔接缝是指各流体前端相遇时的一条线。特别是模具有高抛光表面的地方,制品上的熔接缝很象一条刮痕或一条槽,尤其是在颜色深或透明的制品上更明显。熔接缝的位置总是在料流方向上。物理原因 熔接缝形成的地方为熔料的细流分叉并又连接在一起的地方,最典型的是型芯周围的熔流或使用多浇口的制品。在细流再次相遇的地方,表面会形成熔接缝和料流线。熔料周围的型芯越大或浇口间的流道越长,形成的熔接缝就越明显。细小的熔接缝不会影响制品的强度。然而,流程很长或温度和压力不足的地方,充模不满会造成明显的凹槽。原因主要是流体前端未均匀熔合产生弱光点。聚合物内加入颜料的地方可能会产生斑点,这是因为在取向上有明显的差异。浇口的数量和位置决定了熔接缝的数量和位置。流体前锋相遇时的角度越小,熔接缝越明显。大多数情况下,工艺调试不可能完全避免熔接缝或料流线。所能做到的是降低其亮度,或将它们移到不显眼或完全看不见的地方 与加工参数有关的原因与改良措施见下表:1、注射速度太低 增加注射速度2、熔料温度太低 提高料筒温度3、模具表面温度太低 增加模具温度4、保压太低 增加保压,尽早进行保压切换与设计有关的原因与改良措施见下表:1、浇口位置不合理 重新定位浇口并将其移到不可见的地方2、料流道处无排气孔 排气孔尺寸应符合材料的特性注塑成型缺陷之十三:水迹纹水迹纹(Moisture streaks)表观 水迹纹是在制品表面有很长的银丝,水迹纹的开口方向沿着料流方向。在制品未完全充满的地方,流体前端很粗糙。物理原因 一些塑料如PA、ABS、PMMA、SAN和PBT等容易吸水。如果塑料储藏条件不好,潮气就会进入颗粒或附在表面。当颗粒熔化时,潮气会转变成蒸汽形成气泡。在注射期间,这些气泡会暴露在流体前锋的表面,爆裂然后产生不规则的纹路 与加工参数有关的原因与改良措施见下表:1、颗粒内残留的水分太高 检查颗粒的储藏条件,缩短颗粒在料斗内的时间,给材料 提供足够的预烘干注塑成型缺陷之十四:颜色不均颜色不均(Colour streaks)表观 颜色不均是制品表面的颜色不一样,可在料头附近和远处,偶尔也会在锐边的料流区出现。物理原因 颜色不均是因为颜料分配不均而造成的,尤其是通过色母、色粉或液态色料加色时。在温度低于推荐的加工温度情况下,母料或色料不能完全均匀化。当成型温度过高,或料筒的残留时间太长,也容易造成颜料或塑料的热降解,导致颜色不均。当材料在正确的温度下进行塑化或均化时,如果通过料头横截面时注射太快,可能会产生摩擦热造成颜料的降解和颜色的改变。通常在使用色母料时,应确保颜料及其溶解液需上色的树脂在化学、物理特性方面的相容性。与加工参数有关的原因与改良措施见下表:1、材料未均匀混合 降低螺杆速度;增加料筒温度,增加螺杆背压2、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压3、螺杆背压太低 增加螺杆背压4、螺杆速度太高 减少螺杆速度与设计有关的原因与改良措施见下表:1、螺杆行程过长 用直径较大或长径比较大的料筒2、熔料在料筒内停留时间短 用直径较大或长径比较大的料筒3、螺杆L:D太低 使用长径比较大的料筒4、螺杆压缩比低 采用高压缩比螺杆5、没有剪切段和混合段 提供剪切段和(或)混合段讨论注塑成型缺陷之十五:烧焦纹烧焦纹(Charred streaks)表观 制品表面表现出银色和淡棕色的非常暗的条纹。物理原因 烧焦暗纹是因为熔料过度热降解而造成的。淡棕色的黯纹是因为熔料发生氧化或分解。银纹的造成一般是因为螺杆、止逆环、喷嘴、料头、制品内窄的横截面或锐边区域产生摩擦。一般来说,在机器停工而料筒仍继续加热的时间内塑料会发生严重降解或分解现象。如果仅在料头附近发现条纹,原因就不止是热流道温度控制优化不足,还同机器的喷嘴有关。熔料的温度哪怕是稍微有点高,熔料在料筒内的残留时间相对较长,也会导致制品的力学性能下降。在 因为分子热运动而产生的降解连锁反应的作用下,熔料的流动性会增加,以至让模件不可避免地发生溢模的现象。对复杂模具尤其要小心。与加工参数有关的原因与改良措施见下表:1、熔料温度太高 降低料筒温度2、热流道温度太高 检查热流道温度,降低热流道温度3、熔料在料筒内残留时间太长 采用小直径料筒4、注射速度太高 减小注射速度:采用多级注射:快-慢注塑成型缺陷之十六:玻璃纤维银纹玻璃纤维银纹(Glass fiber streaks)表观 加入了玻璃纤维的塑料模制品的表面呈多样缺陷:灰暗、粗糙,部分出现金属亮点等很明显的特征,尤其是凸起部分料流区,流体再次会合的接合线附近。物理原因 如果注射温度太低并且模温太低,含有玻纤的材料往往在模具表面凝结过快,此后玻纤再也不会嵌到熔体内。当两股料流前锋相遇时,玻纤的取向是在每条细流的方向上,因而会在交叉的地方导致表面材质不规则,结果就会形成接合缝或料流线。这些现象在料筒内熔料内未完全混合时更加明显,例如螺杆行程太长,导致熔料混合不均的熔料也被注射。 与加工参数有关的原因与改良措施见下表:1、注射速度太低 增加注射速度:考虑用多级注射:先慢-后快2、模温太低 增加模温3、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压4、熔料温度变化高,如熔料不均匀 增加螺杆背压;减小螺杆速度;使用较长的料筒以缩短行程注塑成型缺陷之十七:溢边溢边(Flash)表观 在凹处周围,沿分型线的地方或模具密封面出现薄薄的飞边。物理原因 在多数情况下,溢边的产生是因为在注射和保压的过程中,机器的合模力不够,无法沿分型线将模具锁紧并密封。如果模腔内有地方压力很高,此处模具变形就有可能造成溢模。在高的成型温度和注射速度条件下,熔料在流道末端仍能充分流动,如果摸具没有锁紧就会产生溢边。如果只在模具上某一点发现溢边,这就说明模具本身有缺陷:此处模具未完全封住。典型的溢边情形:局部产生溢边是由于模具有缺陷,而扩展到整个周围则是因为合模力不够。必须注意!为避免溢边在增加合模力时应该慎重,因为合模力过量易损坏模具。建议正确的做法是应仔细确认溢边的真正原因。特别是在使用多型腔的模具之前,准备一些模具的分析资料不失为一个好办法,这样可以给所有的问题提供正确答案。 与加工参数有关的原因与改良措施见下表:1、锁模力不够 增加锁模力2、注射速度太快 减少注射速度:用多级注射:快-慢3、保压切换晚 早一点保压切换4、熔料温度太高 降低料筒温度5、模壁温度太高 降低模壁温度6、保压太高 降低保压与设计有关的原因与改良措施见下表:1、模具强度不够 增加模具强度2、模具在分型线或凸边处密封不足 重新设计模具注塑成型缺陷之十八:收缩收缩(Sink marks)表观 塑件表面材料堆积区域有凹痕。收缩水主要发生在塑件壁厚厚的地方或者是壁厚改变的地方。物理原因 当制品冷却时,收缩(体积减小,收缩)发生,此时外层紧模壁的地方先冻结,在制品中心形成内应力。如果应力太高,就会导致外层的塑料发生塑性变形,换句话说,外层会朝里凹陷下去。如果在收缩发生和外壁变形还未稳定(因为还没有冷却)时,保压没有补充熔料到模件内,在模壁和已凝固的制品外层之间就会形成沉降。这些沉降通常会被看成为收缩。如果制品有厚截面,在脱模后也有可能产生这样的缩水。这是因为内部仍有热量,它会穿过外层并对外层产生加热作用。制品内产生的拉伸应力会使热的外层向里沉降,在此过程中形成收缩。与加工参数有关的原因与改良措施见下表:1、保压太低 增加保压2、保压时间太短 延长保压时间3、模壁温度太高 降低模壁温度4、熔料温度太高 降低熔料温度,降低料筒温度与设计有关的原因与改良措施见下表:1、料头横截面太小 增加料头横截面2、料头太长 缩短料头3、喷嘴孔太小 增加喷嘴孔径4、料头开在薄壁处 将料头定位在厚壁处5、材料堆积过量 避免材料堆积6、壁/筋的截面不合理 提供较合理的壁/筋的截面比例注塑成型缺陷之十九:注射不足注射不足(Short shot)表观 : 模腔未完全充满,主要发生在远离料头或薄壁面的地方。物理原因 熔料的注射压力和/或注射速度太低,熔料在射向流长最末端过程中冷却。通常在低熔料温度和模温的条件下注射高粘性材料时会碰到这种情况。它也会发生在需要高压注射但保压设置低不成比例的时候。实际上,当需要高注射压力时,保压也应按比例提高:正常时,保压应为注射压力的50%左右,但如果采用高注射压力,保压应为70%80%。如在料头附近发现注射不满,可以解释为:流体前锋在这些点被阻挡,较厚的地方先被充满。如此,在模腔几乎被充满之后,在薄壁处的熔料已经凝结并且在流体中心部位有少量的流动导致注射不足。 与加工参数有关的原因与改良措施见下表:1、注射压力太低 增加注射压力2、注射速度太低 增加注射速度3、保压太低 增加保压4、保压切换太早 延迟从注射到保压的切换5、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压6、保压时间太短 延长保压时间与设计有关的原因与改良措施见下表:1、流道/料头横截面太小 增加流道/料头的横截面2、模具排气不足 提高模具排气性3、喷嘴孔太小 增加喷嘴孔径4、薄壁处的厚度不够 增加截面厚度注塑成型缺陷之二十:翘曲翘曲(Warpage)表观 制品的形状在制品脱模后或稍后一段时间内产生旋转或扭曲现象。典型表现为,制品平坦部分有起伏,直边朝里或朝外弯曲或扭曲。物理原因 制品-因其特性-冻结的分子链在应力作用下发生内部移位。在脱模的时候,按不同的制品形状,应力往往会造成不同程度的变形。内应力使制品收缩不均,小颗粒移位,颗粒内冷却不平衡或颗粒内产生过量的压力。特别是用部分结晶材料制成的制品,如PE、PP、POM比非晶体材料如PS、ABS、PMMA和PC更容易产生缩壁,更易于翘曲。 与加工参数有关的原因与改良措施见下表:1、模内压力太高 降低保压,将保压切换提前2、模温太低 增加模具温度3、流体前锋,粘性太低 增加注射速度4、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压 与设计有关的原因与改良措施见下表:1、模温不稳定 提供冷却/加热均衡的模具2、截面厚度不规则 按树脂特性重新设计制品形状尺寸注塑成型缺陷之二十一:顶白顶白(Ejector marks)表观 在制品面对喷嘴一侧,即在顶出杆位于模具顶出一侧的地方发现应力泛白和应力升高的现象物理原因 如果必须的脱模力太高或顶出杆的表面相对较小,此处的表面压力会很高,发生变形最终造成顶出部位泛白。 与加工参数有关的原因与改良措施见下表:1、保压太高 降低保压2、保压时间太长 缩短保压时间3、保压时间切换太迟 将保压切换提前4、冷却时间太短 延长冷却时间与设计有关的原因与改良措施见下表:1、脱模斜度不够 按规格选择脱模斜度2、脱模方向上表面粗糙 对脱模方向上模具进行抛光3、顶出一侧上形成真空 型芯内装气阀PA12 聚酰胺12或尼龙12化学和物理特性 PA12是从丁二烯线性,半结晶-结晶热塑性材料。它的特性和PA11相似,但晶体结构不同。 PA12是很好的电气绝缘体并且和其它聚酰胺一样不会因潮湿影响绝缘性能。它有很好的抗冲击性机化学稳定性。PA12有许多在塑化特性和增强特性方面的改良品种。和PA6及PA66相比,这些材料有较低的熔点和密度,具有非常高的回潮率。PA12对强氧化性酸无抵抗能力。 PA12的粘性主要取决于湿度、温度和储藏时间。它的流动性很好。收缩率在0.5%到2%之间,这主要取决于材料品种、壁厚及其它工艺条件。 注塑模工艺条件 干燥处理:加工之前应保证湿度在0.1%以下。如果材料是暴露在空气中储存,建议要在85C热空气中干燥45小时。如果材料是在密闭容器中储存,那么经过3小时温度平衡即可直接使用。 熔化温度:240300C;对于普通特性材料不要超过310C,对于有阻燃特性材料不要超过270C。 模具温度:对于未增强型材料为3040C,对于薄壁或大面积元件为8090C,对于增强型材料为90100C。增加温度将增加材料的结晶度。精确地控制模具温度对PA12来说是很重要的。 注射压力:最大可到1000bar(建议使用低保压压力和高熔化温度)。 注射速度:高速(对于有玻璃添加剂的材料更好些)。 流道和浇口:对于未加添加剂的材料,由于材料粘性较低,流道直径应在30mm左右。对于增强型材料要求58mm的大流道直径。流道形状应当全部为圆形。注入口应尽可能的短。可以使用多种形式的浇口。大型塑件不要使用小浇口,这是为了避免对塑件过高的压力或过大的收缩率。浇口厚度最好和塑件厚度相等。如果使用潜入式浇口,建议最小的直径为0.8mm。 热流道模具很有效,但是要求温度控制很精确以防止材料在喷嘴处渗漏或凝固。如果用热流道,浇口尺寸应当比冷流道要小一些。典型用途 水量表和其他商业设备,电缆套,机械凸轮,滑动机构以及轴承等。ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性: 丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性; 苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看,ABS是非结晶性材料。 三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相, 另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相 中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场 上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等 到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。 ABS材料具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高 的抗冲击强度。 注塑模工艺条件 干燥处理:ABS材料具有吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件 为8090C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度:210280C;建议温度:245C。 模具温度:2570C。(模具温度将影响塑件光洁度,温度较低则导致光洁度较低)。 注射压力:5001000bar。 注射速度:中高速度。典型用途 汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒等),电冰箱, 大强度工具(头发烘干机,搅拌器,食品加工机,割草机等),电话机壳体, 打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。PA6 聚酰胺6或尼龙6化学和物理特性 PA6的化学物理特性和PA66很相似,然而,它的熔点较低,而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗溶解性比PA66要好,但吸湿性也更强。因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响,因此使用PA6设计产品时要充分考虑到这一点。为了提高PA6的机械特性,经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂,有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶,如EPDM和SBR等。 对于没有添加剂的产品,PA6的收缩率在1%到1.5%之间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向还要稍高一些)。成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成函数关系。 对于没有添加剂的产品,PA6的收缩率在1%到1.5%之间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向还要稍高一些)。成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成函数关系。 注塑模工艺条件 干燥处理:由于PA6很容易吸收水分,因此加工前的干燥特别要注意。如果材料是用防水材料包装供应的,则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%,建议在80C以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时,建议进行105C,8小时以上的真空烘干。 熔化温度:230280C,对于增强品种为250280C。 模具温度:8090C。模具温度很显著地影响结晶度,而结晶度又影响着塑件的机械特性。对于结构部件来说结晶度很重要,因此建议模具温度为8090C。对于薄壁的,流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度,但却降低了韧性。如果壁厚大于3mm,建议使用2040C的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80C。 注射压力:一般在7501250bar之间(取决于材料和产品设计)。 注射速度:高速(对增强型材料要稍微降低)。 流道和浇口:由于PA6的凝固时间很短,因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t(这里t为塑件厚度)。如果使用热流道,浇口尺寸应比使用常规流道小一些,因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。典型用途 由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。由于有很好的耐磨损特性,还用于制造轴承。PA66 聚酰胺66或尼龙66化学和物理特性 PA66在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种半晶体-晶体材料。PA66在较高温度也能保持较强的强度和刚度。PA66在成型后仍然具有吸湿性,其程度主要取决于材料的组成、壁厚以及环境条件。在产品设计时,一定要考虑吸湿性对几何稳定性的影响。 为了提高PA66的机械特性,经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂,有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶,如EPDM和SBR等。 PA66的粘性较低,因此流动性很好(但不如PA6)。这个性质可以用来加工很薄的元件。 它的粘度对温度变化很敏感。PA66的收缩率在1%2%之间,加入玻璃纤维添加剂可以将收缩率降低到0.2%1% 。收缩率在流程方向和与流程方向相垂直方向上的相异是较大的。 PA66对许多溶剂具有抗溶性,但对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱。 注塑模工艺条件 干燥处理:如果加工前材料是密封的,那么就没有必要干燥。然而,如果储存容器被打开,那么建议在85C的热空气中干燥处理。如果湿度大于0.2%,还需要进行105C,12小时的真空干燥。 熔化温度:260290C。对玻璃添加剂的产品为275280C。熔化温度应避免高于300C。 模具温度:建议80C。模具温度将影响结晶度,而结晶度将影响产品的物理特性。对于薄壁塑件,如果使用低于40C的模具温度,则塑件的结晶度将随着时间而变化,为了保持塑件的几何稳定性,需要进行退火处理。 注射压力:通常在7501250bar,取决于材料和产品设计。 注射速度:高速(对于增强型材料应稍低一些)。 流道和浇口:由于PA66的凝固时间很短,因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t(这里t为塑件厚度)。如果使用热流道,浇口尺寸应比使用常规流道小一些,因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。典型用途 PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品。PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯化学和物理特性 PBT是最坚韧的工程热塑材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。 PBT吸湿特性很弱。 非增强型PBT的张力强度为50MPa,玻璃添加剂型的PBT张力强度为170MPa。玻璃添加剂过多将导致材料变脆。PBT的;结晶很迅速,这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。对于有玻璃添加剂类型的材料,流程方向的收缩率可以减小,但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。一般材料收缩率在1.5%2.8%之间。含30%玻璃添加剂的材料收缩0.3%1.6%之间。熔点(225%C)和高温变形温度都比PET材料要低。维卡软化温度大约为170C。玻璃化转换温度(glass trasitio temperature)在22C到43C之间。 由于PBT的结晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期时间一般也较低。 注塑模工艺条件 干燥处理:这种材料在高温下很容易水解,因此加工前的干燥处理是很重要的。建议在空气中的干燥条件为120C,68小时,或者150C,24小时。湿度必须小于0.03%。如果用吸湿干燥器干燥,建议条件为150C,2.5小时 熔化温度:225275C,建议温度:250C 。 模具温度:对于未增强型的材料为4060C。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径为12mm。 注射压力:中等(最大到1500bar)。 注射速度:应使用尽可能快的注射速度(因为PBT的凝固很快)。 流道和浇口:建议使用圆形流道以增加压力的传递(经验公式:流道直径=塑件厚度+1.5mm)。可以使用各种型式的浇口。也可以使用热流道,但要注意防止材料的渗漏和降解。浇口直径应该在0.81.0*t之间,这里 t是塑件厚度。如果是潜入式浇口,建议最小直径为0.75mm。典型用途 家用器具(食品加工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等),电器元件(开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等),汽车工业(散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部件等)。PC 聚碳酸酯化学和物理特性 PC是一种非晶体工程材料,具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德冲击强度(otched Izod impact stregth)非常高,并且收缩率很低,一般为0.1%0.2%。 PC有很好的机械特性,但流动特性较差,因此这种材料的注塑过程较困难。在选用何种品质的 PC材料时,要以产品的最终期望为基准。如果塑件要求有较高的抗冲击性,那么就使用低流动率的PC材料;反之,可以使用高流动率的PC材料,这样可以优化注塑过程。 注塑模工艺条件 干燥处理:PC材料具有吸湿性,加工前的干燥很重要。建议干燥条件为100C到200C,34小时。加工前的湿度必须小于0.02%。 熔化温度:260340C。 模具温度:70120C。 注射压力:尽可能地使用高注射压力。 注射速度:对于较小的浇口使用低速注射,对其它类型的浇口使用高速注射。典型用途 电气和商业设备(计算机元件、连接器等),器具(食品加工机、电冰箱抽屉等),交通运输行业(车辆的前后灯、仪表板等)。PE-HD 高密度聚乙烯化学和物理特性 PE-HD的高结晶度导致了它的高密度,抗张力强度,高温扭曲温度,粘性以及化学稳定性。 PE-HD比PE-LD有更强的抗渗透性。PE-HD的抗冲击强度较低。PH-HD的特性主要由密度和分子量分布所控制。适用于注塑模的PE-HD分子量分布很窄。对于密度为0.91 0.925g/cm3,我们称之为第一类型PE-HD;对于密度为0.926 0.94g/cm3,称之为第二类型PE-HD;对于密度为0.94 0.965g/cm3,称之为第三类型PE-HD。 该材料的流动特性很好,MFR为0.1到28之间。分子量越高,PH-LD的流动特性越差,但是有更好的抗冲击强度。 PE-LD是半结晶材料,成型后收缩率较高,在1.5%到4%之间。 PE-HD很容易发生环境应力开裂现象。可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力,从而减轻开裂现象。PE-HD当温度高于60C时很容易在烃类溶剂中溶解,但其抗溶解性比PE-LD还要好一些。 注塑模工艺条件 干燥:如果存储恰当则无须干燥。 熔化温度:220260C。对于分子较大的材料,建议熔化温度范围在200250C之间。 模具温度:5095C。6mm以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度,6mm以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。对于最优的加工周期时间,冷却腔道直径应不小于8mm,并且距模具表面的距离应在1.3d之内(这里“d”是冷却腔道的直径)。 注射压力:7001050bar。 注射速度:建议使用高速注射。 流道和浇口:流道直径在4到7.5mm之间,流道长度应尽可能短。可以使用各种类型的浇口,浇口长度不要超过0.75mm。特别适用于使用热流道模具。1. PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯 典型应用范围:汽车工业(结构器件如反光镜盒,电气部件如车头灯反光镜等),电器元件(马达壳体、电气联结器、继电器、开关、微波炉内部器件)。工业应用(泵壳体、手工器械等)。 注塑模工艺条件:干燥处理:加工前的干燥处理是必须的,因为PET的吸湿性较强。建议干燥条件为120165C,4小时的干燥处理。要求湿度应小于0.02%。熔化温度:对于非填充类型:265280C;对于玻璃填充类型:275290C。模具温度:80120C。注射压力:3001300bar。注射速度:在不导致脆化的前提下可使用较高的注射速度。流道和浇口:可以使用所有常规类型的浇口。浇口尺寸应当为塑件厚度的50100%。 化学和物理特性: PET的玻璃化转化温度在165C左右,材料结晶温度范围是120220C。PET在高温下有很强的吸湿性。对于玻璃纤维增强型的PET材料来说,在高温下还非常容易发生弯曲形变。可以通过添加结晶增强剂来提高材料的结晶程度。用PET加工的透明制品具有光泽度和热扭曲温度。可以向PET中添加云母等特殊添加剂使弯曲变形减小到最小。如果使用较低的模具温度,那么使用非填充的PET材料也可获得透明制品。 2. PETG 乙二醇改性-聚对苯二甲酸乙二醇酯 典型应用范围:医药设备(试管、试剂瓶等),玩具,显示器,光源外罩,防护面罩,冰箱保鲜盘等。 注塑模工艺条件:干燥处理:加工前的干燥处理是必须的。湿度必须低于0.04%。建议干燥条件为65C、4小时,注意干燥温度不要超过66C。熔化温度:220290C。模具温度:1030C,建议为15C。注射压力:3001300bar。注射速度:在不导致脆

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