注塑成型理论PPT课件

EPSONPRECISIONH K LTDBSFACTORY 注塑成型概論 編號 BS JS 037版次 01整理 IPDept 注塑成型概论 3 注塑成型所谓注塑成型 InjectionMolding 是指 将已加热融化的材料喷射注入到模具内 经由冷却与固化後 得到成形品的方法 4 注塑成型 适用于量产与形状复杂产品等成形加工领域 射出成形工程是以下列六大顺序执行 1 合模2 射出3 保压4 冷却5 开模6 取出产品重复执行这种作业流程 就可连续生产制品 5 注塑成型 6 注塑成型机 注塑成型机可区分为合模装置与注射装置 合模装置是开闭模具以执行脱模 eject 作业 而且也有肘杆方式 以及利用油压缸直接开闭模具的直压方式 7 注塑成型机 注射装置是将树脂予以加热融化後再射入模具内 此时 要旋转螺杆 并如下图所示让投入到料斗的树脂停留在螺杆前端 称之为计量 经过相当于所需树脂量的行程储藏後再进行射出 8 注塑成型机 9 注塑成型机是将树脂送至模具内 再制作出成形品的一种机械 当树脂在模具内流动时 则控制螺杆的移动速度 射出速度 并在填充树脂後用压力 保压力 进行控制 当达到一定的螺杆位置或一定射出压力时 则从速度控制切换成压力控制 10 模具 所谓模具 Mold 是指 为了将材料树脂做成某种形状 而用来承接射出注入树脂的金属制模型 虽然没有图示记载 但实际上有几个空孔 并用温水 油 加热器等进行温度管理 11 模具的构成 12 已溶解的材料是从浇口进入模具内 再经由流道与流道口填充到模槽内 接下来则经由冷却工程与开模成型机脱模杆上的模具脱模板 推顶出成形品 注塑成型 13 注塑成型 14 成形品 成形品是由流入融化树脂的浇口 导入模槽的流道与产品部份所构成 由于一次的成形作业只能作出一个产品 因此效率不高 若能利用流道连结数个模槽 就可同时成形数个产品 15 此时 当各模槽的流道长度不同时 就无法同时填充树脂 而且大部分的模槽尺寸 外观 物性皆不同 因此通常都会将流道设计成相同长度 成形品 16 成形品 17 回料的使用 成形品中的浇口与流道并不属于产品 因此该部分往往被废弃 甚至粉碎後再度用作成形专用材料 这就称为回料 18 回料的使用 回料不能单独作为成形专用材使用 通常都是配合造粒才能予以使用 由于会经过成形工程 因此可让树脂做出各种特性的变化 回料之配方比例的上限为30 左右 若配方比例过高就有可能会损害到树脂的原有性质 19 成形条件 所谓成形条件是指 为了获得所需的成形品 而利用成型机的汽缸温度 射出速度 模具温度等组合成无数个设定条件 由于可获得的成形品外观 尺寸 机械物性会因成形条件而异 因此要找出最佳的成形条件 就必须仰赖熟练的技术与经验 20 塑胶成型主要缺陷 凹痕 缩水Shrinkage 原因 Part壁厚部分及加强筋部位的冷却不足 由于模腔内压力不足引致随内部收缩而产生的表面凹陷 解决对策 21 塑胶成型主要缺陷 解决办法 提高模具温度扩大注口 流道尺寸提高保压压力 增加保压时间保持缓冲料量 直到浇口封闭将加强筋厚度设置为基板厚度的1 3调整壁厚 22 塑胶成型主要缺陷 熔接痕 原因 塑料在模具內流动时 各流动液 meltfront 会合处所遗留的纹线 解决办法 升高模温增大注射压力更换流动性更好的材质 23 塑胶成型主要缺陷 银纹 原因 水与分解气体等的挥发成分以及塑化时混入空气 模腔内由于含有非平衡流动而造成的空气夹层解决对策 24 塑胶成型主要缺陷 解决办法 材料充分烘干降低塑脂温度提高螺杆背压强化排气槽 25 塑胶成型主要缺陷 流痕原因 塑脂在流过浇口时产生的喷射模样残留于制品表面塑脂在流过转角位或厚度变化部位 薄 厚 时产生流速变化引起流痕残留于制品表面解决办法 26 塑胶成型主要缺陷 解决办法 一次性对策 防止喷射现象减小流过浇口时的初始速度扩大浇口更换流动性好的材料升高塑脂温度二次性解决对策 27 塑胶成型主要缺陷 二次解决办法 即使发生喷射也不残留模样升高模温 增大保压压力 28 塑胶成型主要缺陷 变更浇口位置 将料流流过浇口厚的直线距离变短 a 设计浇口位置 让料流直对模芯流动b将浇口移到薄壁部位 29 塑胶成型主要缺陷 解决办法 在转角处设R角在厚度变化处设置缓和的梯度和R角 30 塑胶成型主要缺陷 表面粗糙原因 与模腔接触不良模垢 31 塑胶成型主要缺陷 解决对策a提高模具温度 加快注塑速度b提高保压压力 增加保压时间c扩大注口 流道 浇口尺寸d强化排气槽 32 塑胶成型主要缺陷 解决模垢方法 a充分烘干材料b树脂温度不易过高c强化排气槽d提高模具温度清洗模腔a将模芯放入溶剂中进行超声波清洗 33 塑胶成型技术 气体辅助注塑中空物件的水注塑 34 气体辅助注塑工艺原理 第一阶段 塑料注射熔体进入型腔 遇到温度较低的模壁 形成一个较薄的凝固层 第二阶段 气体入射惰性气体进入熔融的塑料 推动中心未凝固的塑料进入尚未充满的型腔 35 气体辅助注塑 第三阶段 气体入射结束气体继续推动塑料熔体流动直到熔体充满整个型腔 第四阶段 气体保压结束在保压状态下 气道中的气体压缩熔体 进行补料确保制件的外观 36 气体辅助注塑 气辅成型优点a 消除产品表面缩痕 改善产品表面质量 b 减少翘曲变形 减少流动条痕 c 降低产品内应力 提高产品强度 d 节省塑料原料 减轻制品重量 一般可减轻20 40 37 气体辅助注塑 e 改善材料在制品断面上的分布 改善制品的刚性 f 降低锁模力 射胶力和注塑机耗电量 g 缩短成型时间 提高生产效率 h 延长模具使用寿命 降低模具制造成本 38 中空物件的水注塑 水輔注塑是中空或部分中空物件成型的最新方法 作為挖除厚截面的一种手段 它基本上与气輔成型是相似的 但水注射技術具有一個很大的优點 物件內部的直接冷卻 水的導熱率比气体大40倍 水的熱容比气体大4倍 39 中空物件的水注塑 水注塑和气体注塑的主要區別是 气体能被壓縮 而水不能 當向熔体中注入水時 水的前緣形成了牢固的邊界或者高粘性的隔膜 隔膜將熔化材料向前推 而不是聚合物將水推向邊上 該動作的主要原因是水与气体相比有著較高的粘度和不可壓縮性 粘性前部成為了一個撞錘把物件挖空 當前部被水壓沿著模腔推動時 它也冷卻著熔体 40 中空物件的水注塑 制件內表面光滑是水注射与气体注射相比的几個优點之一 圖示為PP材料的球拍柄樣板 41 中空物件的水注塑工藝方法 欠射 也被叫做泡沫或充气過程 是通過熔体部分填充模具來完成的 在熔体注射結束之前 水被注入模具之中 將材料擠入模腔盡頭以作最終的壓緊 閥會隔离來自注射部件的熔体和來自頂針的水 打開水的釋放閥 讓水從物件中排出 42 中空物件的水注塑工藝方法 這种方法被認為适合于极厚物件 它不會有廢料或回用料 水 气 的進出點可以在同一點或接近于同一點 缺點与所需的嚴格控制有關 太少的材料會導致水透過熔体沖入模具中 水注射壓力必須比熔体壓力高 以推動它充分填充 從樹脂注射到水注射的轉換點會在物件表面留下停頓印記 所以A級產品是不切實際的 而且 欠射端部的材料很有可能產生較厚的截面 會拉長循環時間 43 中空物件的水注塑工藝方法 回推 熔体完全填充模穴 打開位于熔体填充物端部的水針 把過量的熔体擠回進注射部件的頭部 這种方法的优點包括了無廢料的產生和獲得A級成品的能力 就缺點來說 它需要專門的噴嘴和檢查環 來調節回到注射部件之中的材料 44 中空物件的水注塑工藝方法 溢流 模腔被熔体完全填充 并被閥隔离 一獨立的銷在模內打開使水注入 而同時模腔端部的閥從主腔至次級或溢流腔處打開一通道 入水取代熔体 將熔体擠入次級模腔中 次級閥閉合以容裝和壓緊熔体 通過重力或蒸發可以消除水分 45 中空物