注塑成型基础知识.ppt

注塑机构造图 注塑成型工艺参数的真正作用 无论是熔胶参数还是射胶参数都是控制塑料三态 玻璃态 高弹态 粘流态 的变化 熔胶时从玻璃态进入高弹态变为粘流态 只有将 分子同构 状态下的熔料注入模具内 才能注塑出品质优良的塑件 射胶时熔料从粘流态冷却高弹态回到玻璃态 如何把握好塑胶三态变化的时机 节点 是设定注塑工艺参数的关键 我们在设定熔料参数时 通过优化料温 螺杆转数 背压等参数 确保熔料质量OK 使其熔料能够达到 分子同构 状态 我们在设定射胶参数时 要通过优化模温 注射位置 注射速度 注射压力 保压压力和保压时间等工艺参数 确保熔料能够及时顺利地充满型腔各个角落 再经冷却固化得到所期望的优质产品 设定注塑工艺参数的正确顺序 温度位置速度压力时间 熔胶温度 射胶时间 保压时间 模具温度 熔胶位置 射胶位置 保压切换位置 注射速度 保压速度 注射压力 保压压力 冷却时间 料筒温度的作用设定与优化 料筒温度的作用是给塑料提供部分热量 让其熔融塑化 设定料筒温度的主要依据是塑料的热性能 熔点到分解温度之间 设定料筒温度时需保持一个温度梯度 从下料口到料筒前段逐步升高 调整料筒温度时需根据不同的塑料来选择合适的调温幅度 耐温性好的塑料 调整料温的幅度在5 10度之间 耐温性差的 调整料温时需小心 调整料温的幅度在2 3度之间 耐温性一般的塑料调整料温的幅度在3 5度之间 熔料温度不同于料筒温度 熔料温度是指从喷嘴出来的温度 熔料热量的来源有五个方面 料筒加热 螺杆剪切热 绝热压缩热 喷嘴加热和剪切热 热量和温度是两个不同的概念 其总热量不能超过熔料分解时所需的热量 注塑生产过程中一定要设法稳定料筒温度 下料口处的温度不要太高 下料口处的冷却水阀需要打开 熔料温度与螺杆转速和背压大小有关 当螺杆转速太快或背压过大时 产生的热量达到60 左右 甚至会超过料筒外加热的热量 料温变化会引起熔料粘度的变化 即使注塑工艺条件不变 都会造成注塑成型的变化 处理注塑异常时 对于热稳定性差的料 要及时降温 保温 以防熔料分解 每一种塑料在高温料筒内停留时间是有限的 最大剂量 机台 2 周期 实际剂量 每模 料垫 60 滞留时间 喷嘴温度的作用设定与优化 喷嘴温度的作用 调整熔体温度 加速熔体流动和防止出现 冷料 由于喷嘴很小 热惯性较小 当喷嘴与低温的模具主流道衬套接触时 喷嘴温度会很快下降 导致结晶型塑料出现 堵嘴 现象 一旦冷料进入模具内会产生流纹 影响产品的外观质量 喷嘴温度一定要严格控制 不要忽视喷嘴温度 塑料性能 喷嘴温度的设定 目的 略高于料筒末端温度 防止堵嘴 略低于料筒末端温度 防止分解 结晶型料 防止流涎 等于料筒末端温度 其它种类的料 序号 1 2 3 热稳定性能差的料 模温的作用设定与优化 模温的作用 调节进入模腔内熔料粘度的变化 减少熔料的流动阻力 确保熔料顺利充满型腔各个角落 并使熔料贴紧模面 提高胶件外观质量 模温高低与注塑成型的冷却时间有关 对成型周期和注塑生产效率有直接关系 模温需根据塑料种类 熔融指数 胶件厚薄 产品质量 尺寸精度和产品强度来科学设定 模温的设定与控制是注塑成型的核心 经专业研究机构分析 注塑成型过程中80 的注塑缺陷都与模温有关 影响模温稳定的因素 水 油 压力 水 油 流量 水 油 温度 水道生锈 水道堵塞 水阀大小 胶管折弯 环境温度及周期时间的波动等 注塑成型过程中要严格控制模温 学会测量模温 要稳定模温 要达到吸热与放热平衡的状态 模温越低 进入模具内的熔料冷却就快 粘度增大 流动阻力增大 对于壁厚较薄的胶件 充填就困难 易产生缺胶现象 熔料表皮冷却层厚度影响模具的复制性 导致注塑件外观不良 对于壁厚的胶件 较低的模温可缩短注塑周期 提高注塑效率 对于结晶型塑料 模温的高低对其结晶度的影响较大 模温越高 结晶度越大 收缩率越大 注塑件的刚性提高 胶件尺寸的稳定性就越好 模具散热的三种途径 热对热 热传导 热辐射 冷却液吸收的热量 Q1 机板吸收的热量 Q3 高温熔料的热量 Q 空气吸收的热量 Q2 热辐射 热对热 热传导 模具只有达到吸热等于放热 模温才能稳定下来 注塑生产才能顺利和稳定 射胶各段位置的设定与优化 正确找出射胶各段位置是设定注塑工艺参数的最重要的一步 射胶各段位置包括射胶起始位置 一段射胶位置 二段射胶位置 末端射胶位置 保压切换位置及倒索 抽胶 位置等 射胶各段位置一般根据塑料流动性 模具结构 产品大小 胶件厚薄 流道长短 浇口位置 模具排气 产品质量等情况来综合设定 只有在科学 准确设定射胶各段位置后 才能设定其他工艺参数 倒索的作用设定与优化 在塑化开始或预塑结束时 将螺杆直线的后退一段距离的动作称为倒索 抽胶 或防流涎 螺杆直线后退的距离称为防涎量或倒索行程 倒索 抽胶 的作用 增大料筒内熔料的空间 降低熔料压力 防止熔料因内压过大从喷嘴或螺丝间隙向外面流出或溢出 防止流涎 另外 还可以降低喷嘴和流道内的压力 减少内应力 并在开模时更容易抽出主流道 水口料 倒索 抽胶 一般分为熔胶前和熔胶后两种 熔胶前抽胶可降低保压后料筒前端剩余熔料的压力 以降低主流道内的压力及产品的内应力 并使主流道在开模时更容易被拉出 水口料不易粘前模 熔胶后抽胶是为了降低料筒内熔料的压力 防止在主流道脱模后 喷嘴内的熔料发生流涎 倒索 抽胶 量的大小依据塑料的粘度高低 熔融指数大小 料温高低 背压大小和胶件的质量状况而定 倒索 抽胶 量一般为 2 5mm 过大的抽胶量会使计量室内熔料进入空气 必将影响产品的外观质量 如 料花 气泡等 对于粘度大的塑料 如 PC PMMA LCP等 可以不使用倒索 抽胶 以增加射胶量的稳定性 熔胶位置终点的确定与优化熔胶终点位置也是射胶的起始位置 注塑一模产品所需的胶量称为射胶量 一般模具选择注塑机最大注射量的30 80 为佳 有两种方法确定熔胶终点位置 射胶量 一是观察方法 二是计算方法 一 观察方法先预估一个熔胶量 观察并记录该位置 打一模走满胶的注塑件 观察并记录实际螺杆停止位置 两者的差值 即螺杆移动的距离 则为射胶量 再根据螺杆停止的位置 观察缓冲垫 残留量 是否合适 如果缓冲垫不够预期要求 则相应增加熔胶终点位置 反之就相应减少熔胶终点位置 再加上抽胶 倒索 的距离 二 计算方法称量一模胶件 含流道 的重量为G 根据螺杆直径D 计算出螺杆截面积S 1 4 D L 理论注射体积S 1 4 D L熔胶终点位置 螺杆行程 垫胶量 抽胶量 螺杆行程 L 一模胶件重量 G 螺杆截面积 S 塑料的密度 L D 注射速度的作用设定与优化 注射速度是指注塑时螺杆向前移动的速度 它与熔料从浇口进入模腔时的实际充填速度不同 注射速度的单位一般为 g s cm s或m s 注射速度的作用 为熔料进入模具提供一定的充填速度 调节或控制进入模腔内熔料粘度的变化 确保熔料能够顺利充满模腔 注射速度低时 熔料进入模腔后冷却的快 其粘度增大 流动阻力增大 所需的注射压力则较大 注射速度高时 熔料进入模腔后冷却速度比较慢 粘度变化小 流动阻力小 更容易充满型腔 因此 注射速度与注射压力不是成正比关系 注射速度不同 熔料在模腔内的流动状态和充模效果不同 在满足胶件外观质量的前提下 注射速度越快越好 最佳的注塑速度为60 保险70 注射速度快的场合 注射速度慢的场合 薄壁产品或薄壁部位 熔融指数 FMI 低 主流道偏长或偏细 模具温度低或模温低的部位 注塑表面产生水波纹处 若模具排气OK 胶件有夹水纹 熔接线 若模具排气OK 胶件缺胶处 胶件起皮或有冷料纹 厚壁产品或厚壁部位 熔融指数 FMI 高 主流道既短又粗 热稳定性差的塑料且浇口小 注塑件飞边 披锋 处 注塑件困气 烧焦 部位或表面缩水处 注塑件浇口部位产生蛇纹或气纹时 胶件台阶位 尖角位产生气纹 注射速度不当造成的注塑缺陷 注射速度快出现的问题 注射速度慢出现的问题 注塑件易产生飞边 特别是末端封胶位 流道内易产生冷料 注塑件浇口处会产生流纹 薄壁部位或末端封胶位产生缺胶 模具排气不良 注塑件就会产生困气或烧焦 小浇口位易产生气纹或剪切热过高 分解 浇口前方易产生喷射纹 蛇纹 内应力增大或产品重量增加 注塑件表面会产生夹水纹 熔接线 注塑件表面易产生水波纹 主分流道细长 产品会缩水 熔料在模具内流动过程中 易产生分子取向 台阶位或角位产生气纹 胶件表面易产生料花 银纹 壁厚产品 特别是镜面 易产生乱流纹 熔料流动时 其表皮易冷 会产生起皮现象 注射速度过快 过慢引起的产品缺陷 水波纹 慢 射纹 快 飞边 快 排气OK时 熔接线 慢 困气导致塑料烧焦 快 注射压力的作用设定与优化 注射压力的作用 为了克服熔料在模具内流动过程中所需的阻力 注射压力又称一次压力 它在注塑时为注射速度提供足够的能量 给予熔体一定的充填速度 并对熔体进行压实 以保证充填过程顺利进行 注塑压力在喷嘴处最高 其后沿着主流道 分流道 流口及模腔逐步损耗 直至降到最低 影响注射压力的因素有三类 1 塑胶原料因素 如 塑料的种类 粘度或熔融指数 FMI 等 2 结构性因素 如 流道系统 浇口状况 模具结构及产品厚薄等 3 注塑工艺条件因素 如 模温 料温及注射速度等 注射压力 模腔压力变化曲线 压力损失 距离 压力 Pm Po 背压的作用设定与优化 背压的作用 阻止螺杆后退过快 提高熔料的温度 改善脱气效果 增加色粉扩散的均匀性 提高产品质量和射胶量 产品尺寸 的稳定性 背压的设定依据 塑料的热稳定性 螺杆回料快慢 计量的稳定性 脱气效果 喷嘴漏胶 流涎状况和产品质量等 背压大小一般设定为3 15kg cm 最大不能超过20kg cm 螺杆后退太快 塑化质量差 螺杆后退太慢 注塑周期加长 脱气不良 产品易产生料花 熔料在料筒内漏流量大 影响塑化效率 熔料密度低 注塑时易产生缩水 变形 熔料压力大 射胶后喷嘴内的熔料易流涎 射胶量不稳定 热稳定差的塑料易过热分解 发黄 产品重量 制品尺寸变化大 喷嘴处容易出现漏胶现象 螺杆和料筒内壁机械磨损增大 色粉扩散不良 混色 背压过低出现的问题 背压过高出现的问题 解决方法 解决方法 适当提高背压 适当降低背压 保压的作用设定与优化 保压 在注射过程快要结束时 注射压力切换为保压压力后 就会进入保压阶段即保持一段时间的压力 以持续不断地向模腔内进行补胶 保压又叫二次压 保压的作用 是在胶件冷却收缩过程中不断地向模腔补胶 以填补胶件收缩时空出的空间所需的胶料量 保压切换位置的确定 熔料达到胶件的95 左右位置时切换保压比较适宜 保压切换位置的确定是设定保压参数的核心 设定保压的前提条件 在分流道和浇口没有冷冻封胶之前 保压切换方式 1 注射位置 2 注射时间 3 注射压力 4 注射速度 保压不当造成的不良现象 保压压力过高 进料量不足 缺胶 补胶不足 产品表面缩水 壁厚处胶件内部缩孔 真空泡 收缩率大 尺寸偏小 收缩变形量大 光面产品表面产生水波纹 补胶不足 胶件重量变轻 胀模力增大 锁模力需增大 产品周边会产生毛边 胶件易粘模 脱模困难 收缩率小 尺寸偏大 胶件包紧力大 胶件脱模不良易出现顶白或断针 胶件内应力大 易开裂或变形 产品重量增大 耗料多 保压压力过低 螺杆转速的作用设定与优化 螺杆转速的作用 调节剪切热 控制熔料塑化质量 影响塑化能力 成型周期和熔体温度的均匀性 随着螺杆转速的提高 塑化能力 色粉的扩散性 熔体温度及熔体温度的均匀性都有所提高 螺杆转速的设定依据为 塑料热性能 熔料质量 产品质量及螺杆回料快慢等 螺杆转速一般设定为40 100rpm 螺杆转速快慢的设定一般是以熔胶时间小于冷却时间为依据 如果螺杆转速过快 剪切热量迅速增加 甚至会超过料筒电热 对于热稳定性差的塑料 如 PVC POM 防火料等 加纤塑料和熔融指数低的塑料 如 PC PMMA等 应采用较低的螺杆转速 40 6