注塑成型调校指引.doc

文件名称：注塑成型调校技术指引 7 / 7注塑成型调校指引为了提高产品质量及生产效率，调校机技工必须熟悉注射工艺参数和机器调整环节准则，并充分灵活运用才能改善塑胶制品之缺陷，以下是调整注塑机的主要参数和塑胶制品常见缺陷及改善措施。（资料谨供参考指引）第一章 注塑成型调校的主要参数注塑加工上讲的调机是指根据某一具体模具、原材料不断的调整注塑机的各种参数及其它辅助参数，直到生产出合格的塑胶件的一系列调校方案，称为调机。注塑机的主要参数有如下一些：1 综合参数1.1 容模尺寸：宽高厚1.2 最大射胶量：即为注塑机所能射出的最大胶量，重量一般用克（g）或安士（oz）表示（1oz=28.4g）,由于各种胶料比重不同，一般都是以PS(比重约为1)来作参照的，啤作其它胶料时进行换算，所啤胶件的啤总重(包括水口)必须小于(或等于)最大射胶量的80%，同时不能小于最大射胶量的15%，否则会影响注塑效益。1.3 锁模力：即是模具合模后所能受的最大分开力，一般啤机均有一个额定的锁模力，调得太大易使机器或模具产生变形。锁模力的大小与啤件投影面积大致成正比例关系，粗略计算方法如下：锁模力(吨)=型腔的投影面积（cm）材料压力系数额定锁模力的90%附：材料压力系数参数表塑料名称PSPEPPABS尼龙赛钢玻璃纤维其他工程塑料KP（t/cm）0.320.320.320.390.680.640.720.640.720.640.8例：一模出两个产品，其中：产品投影面=1017=170 cm，水口投影面=0.814=11.2 cm，使用胶料为ABS材料压力系数平均值=0.39，所以：锁模力=170+11.2=181.20.39=70.67吨，70.6790%=78.5吨。如果是说：按产品投影面计算所得的机型，锁模力虽然80吨已足够，即考虑产品毛重量是否超出机型最大容胶量（80吨机型最大容胶量为142 g），另外锁模力大于(或等于)85吨，也要考虑容模尺寸关系和产品特性要求，是否使用80吨（5安）以上的机型；产品特性要求比较严格、机器容模尺寸无法装模，故一般要使用120吨（7安）以上机型。2 温度参数注塑加工中涉及到温度限制有以下几方面：- 烘料干燥温度- 炮筒温度 - 模具温度2.1 烘料干燥温度啤作时需要将原料中的水份含量干燥到一定百分比以下称之为焗料，因为原料水分含量过高会引起汽花、剥层、脱皮、发脆等缺陷。2.2 炮筒温度螺杆从进料口到螺杆头可分为输送段、压缩段、计量段、每段对应的炮筒温度一般是由低到高分布；另：炮嘴温度通常略高于计量末端之温度，而加长射嘴则稍高于计量末端之温度。2.3 模具温度模具温度指模腔表面温度，根据模具型腔各部分的形状不同，一般是难走胶的部位，模温要求高一点，前模温度略高于后模温度，当各部位设定温度后，要求其温度波动小，所以往往要使用模具恒温机，冷水机等辅助设备来调节模温。3 位置参数3.1 低压锁模位置：低压锁模位置要在高压位置前30 mm左右，压力一般设定为0，（以刚好够力将前后模贴合为宜）时间不要超过1秒，要求当模具有杂物时能在设定时间内自动反弹开模。3.2 高压锁模位置：高压锁模位置必须要在前后模合贴后才起高压锁模，时间不超过1秒。3.3 螺杆位置: 螺杆位置指螺杆的射胶速度，压力的分段转换位置，熔胶终止位置，一般射胶终止位置选在1020 mm为宜。3.4 索退位置：索退位置当螺杆回料完停止转动后，螺杆有一个向后松退的动作，称之为索退，也可称为抽胶，一般索退距离为25 mm左右，太大会产生汽泡等缺陷。3.5 开模终止位置：开模终止位置即后模面离开前模面的距离，其大小为能顺利取出胶件为宜，太大会延长周期。3.6 顶针位置：顶针位置即为模具顶针顶出后模面的距离，使产品顶出后面且能顺利取出胶件为宜，注意不要使顶针顶到尽头，必须留有足够的余量，以免造成模具顶针板弹弓被顶断。4 压力参数4.1 射胶压力：螺杆给予熔胶的推进力，称之为射胶压力，根据螺杆位置的各个分段，可设置螺杆不同的推进力给熔胶，各段推进力大小的设置，主要取决于熔胶在模具型腔里的位置，当流经的模腔形状复杂，胶位薄，熔胶受到的阻力就大，则需要较大的的推进力，当流经的位置形状简单，熔胶受到的阻力小，则可设置小的推进力，从而减轻啤机的损耗。4.2 保压：当熔胶注满模腔后，为了补偿胶料冷却收缩使模腔形成的空间和压实胶料，这时螺杆还需给予熔胶一定的推进力，该力即为保压.保压用HP表示，一般大胶件采用中压，小胶件采用低压.(一般情况下,保压压力小于射胶压力) 。4.3 背压：当射胶，保压完成后，螺杆开始旋转，这样，原来在螺杆槽内和料门内的胶料通过螺杆槽被压入炮筒的前端(计量室)，这时熔胶对螺杆有一反作用力迫使螺杆向后退，称之为回料。为了增加熔胶在炮筒前端(计量室)的密度，和调节螺杆后退的速度，必须给螺杆增加一个可调的推力，这个力称之为背压，调节背压可以调节色粉与塑胶原料的混合程度，影响塑化效果，适当的背压可以减轻胶件的混色、气泡、光泽不均等缺陷；但背压不能太大，太大背压会使熔胶产生分解，从而引起胶件变色、黑纹等缺陷；另加大背压就势必延长了生产周期，加剧了啤机的损耗.(一般为10kg/cm左右)。4.4 锁模低压：亦称低压保护，是啤机对模具的保护装置，从模具保护位置到前后模面贴合的那一瞬间，这段时间内锁模机构推动模具后模的力是比较低的，同时当推进过程中，遇到一个高于推动力的阻力时，模具会自动打开，从而停止合模动作，这样合模时前后模之间如有异物，模具就可以得到保护，锁模低压压力一般设定为0，若是有行位的模具稍比没行位的模具大一些，取值5kg/cm。4.5 锁模高压：亦称锁模压力，当合模使前后模面贴合后，锁模力自动由低压转为高压，目的是前模面和后模面贴合时有一定的压力，锁模压力不能太高，太高会压伤模面；调节时，使前后模有一定的压力即可，一般取80100kg/cm.(一般锁模状态：高速低压低速高压合模) 。4.6 开模高压：开模高压是指把锁模机铰由高压锁模状态开模，称为开模高压，一般模面分开时采用高压慢速，模板不同的模具在设定时是有所差异的。4.7 顶针压力：啤机施加于模具顶出板后面的顶出力，大小为顶落塑胶件为宜。5 速度参数5.1 射胶速度：射胶速度即指：啤机在射胶进螺杆推动熔胶时，螺杆的移动速度，射胶速度主要受射胶压力，模具型腔对熔胶的阻力，熔胶本身具备的精度等因素的影响，射胶压力大于熔胶粘度和型腔阻力时，设置的射胶速度才得以充分发挥，根据螺杆位置的各个分段，可设置不同的射胶速度，如：射胶一段，此时熔胶流经水口到胶件，需要低速中压，射胶二段，此时熔胶填充型腔，需要高速高压，射胶三段，熔胶填充胶件周边，需要中速低压，而且射胶速度随着模腔的填满阻力的增大而慢慢降低，直到为零，具体各段的射胶速度的设定，要根据熔胶流经模腔的形状而定。5.2 螺杆转速：螺杆向炮筒计量室供料时的转速，称之为螺杆转速，它影响螺杆的后退速度，当背压设定后，螺杆转速越高，后退速度越快，调节螺杆的转速则可以调节胶料的塑化效果，改善制品的色调不均、混色等缺陷，但螺杆转速过高会导致胶料过度剪切而产生分解，同时还造成空气混入料筒，使制品产生气泡，PC、PVC、POM、PMMA等粘度较大或热敏性塑料都不宜用高螺杆速度，震德注塑机有三级熔胶速度控制选择：一般而言，前段是用较大的速度熔胶以提高效率，一般前段是采用较低或不用背压，中段是保证熔胶在炮筒前端(计量室)的密度，所以中段一般要保持一定的背压，后段减速以保持熔胶位置稳定螺杆索退时的后退速度，称之为索退速度，一般选择低速为宜。5.3 开模速度：开模速度一般为前后模面分开时采用慢速，待产品脱离前模后转入快速，但由于模板不同的模具在设定时应有差异，两板模一般设置：慢快慢；三板模一般设置：中慢慢。5.4 锁模速度锁模速度一般为：快速低压低速高压中速。5.5 顶针速度：顶针顶出胶件的速度，称之为顶针速度，不同结构的胶件其设置不同，一般采用中速。6 时间参数6.1 焗料时间: 焗料所需的时间，不同的胶料所需的时间不同，应参照不同胶料特性设置。6.2 射胶时间螺杆注射胶料所需的时间，其设定一定和螺杆位置移动吻合。6.3 保压时间螺杆进行保压到开始回料的时间，一般为15秒，不可太长，太长则浪费时间。6.4 冷却时间螺杆开始回料到模具准备打开这段时间为冷却时间，冷却时间不可小于回料时间。6.5 周期时间啤机由开始啤作到下一个啤作的开始所需的时间，要求是在啤出合格胶件的前提下，越短越好。 以上项目为各个设定的简单介绍，具体各参数的设定，取决于各种不同的模具、塑料种类，应分别而论。第二章 几个重要控制参数的注塑工艺分析本章将粗略地归纳，注塑生产中的几个重要工艺参数，调校以及相互间的关系。1 塑胶的粘度及条件对粘度的影响熔融塑料流动时大分子之间相互摩擦的性质称为塑料的粘性，而把这种粘性大小的系数称为粘度，所以粘度是熔融塑料流动性高低的反映，粘度越大，熔体粘性越强，流动性越差，加工越困难。工业应用上，比较一种塑料的流动性并不是看其粘度值，而是看其熔体流动指数大小(称MFI)：所谓MFI,就是在一定熔化温度下，熔体受到额定的压力作用下，单位时间内(一般为10分钟)通过标准口模的熔体重量，以g/10min表示，如注塑级的PP料，牌号不同，MFI的值可以从2.530间变化，塑料的粘度并非一成不变,塑料本身特性的变化，外界温度，压力等条件的影响，都可促成粘度的变化。1.1 分子量的影响：分子量越大，分子量分布越窄，反映出来的粘度愈大。1.2 低分子添加济的影响：低分子添加济可以降低大分子连之间的作用力，因而使粘度减小，有些塑料成型时间加入溶济或增塑剂就是为了降低粘度，使之易于模成型。1.3 温度粘度的影响：温度对大多数熔融塑料的粘度影响是很大的，一般温度升高，反映出来的粘度越低，但各种塑料熔体粘度降低的幅度大小有出入PE/PP类塑料，升高温度对提高流动性，降低熔体粘度作用很小，温度过高，消耗加大，反而得不偿失。PMMA、PC、PA类等塑料,温度升高粘度就显著下降，PS、ABS升高温度对于降低粘度于成型亦有较大好处。1.4 剪切速度的影响：有效的增加塑料的剪切速度可使塑料粘度下降，但有部分塑料，如PC亦有例外，其粘度几乎不受螺杆转速的影响。1.5 压力的影响：压力对粘度的影响比较复杂，一般PP、PE类粘度受压力的影响不是很大、但对PS的影响却相当显著，实际生产中，在设备较完善的机器上，应注意发挥高速注射，即高剪切速度的作用，而不应盲目地将压力提高。2 注射温度的控制对成型加工的影响所谓炮筒温度的控制，是指塑料在料筒内如何从原料颗料一直均匀地被加热为塑性的粘流体，也就是料筒烤温如何配置的问题。2.1 料筒温度调节应保证塑料塑化良好，能顺利注射充模又不引起分解这就要求我们不能因受制于塑胶对温度的敏感性而有意识地降低塑化温度，用注塑压力或注射速度等办法强行充模。2.2 塑料熔融温度主要影响加工性能，同时也影响表面质量和色泽。2.3 料温的控制与制件模具有关，大而简单的制件，制件重量与注射量较接近的，需用较高的熔温，薄壁、形状复杂的也要用高熔温，反之，对于厚壁制件，某些需要附加操作的，如装嵌件的，可以使用低的熔温，鉴别塑料溶体温度是否得宜可以用点动动作在低压速下对空注射观察，适宜的料温应使喷出来的料刚劲有力，不带泡、不卷曲、光亮连续。2.4 料温的配置一般都是从进料段到出料段依次递升，但为了防止塑料的过熟分解和制件颜色的变化也可略低于中段，料温配置不当有时会造成卡螺杆故障螺杆不转或空转，这还可能是注射压力过大或螺杆止逆环(介子)失效造成料筒前端的稀薄熔料向进料区方向反流，当这些反流的料灌进螺纹端面与料筒内壁间的微小间隙而受到较低温度冷却时，将冷固成一层薄膜紧紧卡在两个壁面之间，使螺杆不能转动或打滑，从而影响加料，此时，切勿强行松退或注射，建议加料口冷却水暂时关闭，强化升高加料段温度直至比塑料熔点高3050摄氏度，并同时地出料段温度降低至熔化温度附近，待1020分钟后，小心地转动螺杆，能转动时才重开机，然后缓慢加料。3 注射周期中压力的控制3.1 实际施用的压力应比充满型腔压力偏高，在注射过程中，模控压力急剧上升,最终达到一个峰值，这个峰值就是通常所说的注射压力，注射压力显然要比充满型腔压力偏高。3.2 保压压力的作用：模腔充满塑料后直到浇口完全冷却对闭前的一段时间，模腔内的塑胶仍然需要一个相当高的压力支持，即保压，其具体的作用是：3.2.1 补充靠近浇口位置的料量，并在浇口冷凝对闭以前制止模腔中尚未硬化的塑料在残余压力作用下，向浇口料源方向倒流。3.2.2 防止制件的收缩，减少真空泡。3.2.3 减少因制件过大的注射压力而产生粘模爆裂或弯曲变形的现象，所以保压压力通常是注射压力的50%60%，保压压力或时间太长太大的话有可能将浇口及流道上的冷料挤进制件内，使靠近浇口位置上添上冷料亮斑，同时毫无好处地延长了周期。3.3 注射压力的选择：A. 根据制件形状.厚薄选择； B. 针对不同的塑料原料选择；在生产条件和制件质量标准许可的情况下，建议采用就温低压的工艺条件。3.4 背压压力的调节背压所代表是塑料塑化过程所承受的压力，有进也称之为塑