注塑工艺参数及其调整

注塑工藝參數及其調整1注射量註射量是指注塑机螺桿在註塑時,向模具內所註射的熔体量.注射量=螺桿推進容積*ρ*Cρ為注塑物料密度C對結晶型聚合物為0.85,對非結晶型聚合物為0.93注塑机不可用來加工小于注射量1/10或超過注射量70%的制品

計量行程(預塑行程)每次注射程序終止后,螺杆處在料桶的最前端,當預塑程序到達時,螺杆開始旋轉,物料被送到螺杆頭部,螺杆在物料的反作用下后退,碰到限位開關為止,此過程為計量過程.注射量的大小与計量行程的精度有關,太小,注射量不夠,太大,使料桶前部每次注射后余料太大,使熔体溫度不均或過熱分解.預塑后計量實中的熔体其縱向溫度和徑向溫度都有溫差,螺杆轉數,預塑背壓和料桶溫度都將對熔体溫度和溫差有較大影響.

防延量防延量是指螺杆計量到位后﹐又直線地倒退一距离﹐使計量室的比容變大﹐內壓下降﹐防止流体從計量室中流出﹒防流延還有一目的是注射噴嘴不退后進行預塑時﹐降低噴嘴流道系統壓力﹐降低內應力﹐并在開模時容易抽出料把﹐防延量大會使計量室中挾雜有气泡﹐對粘度大的物料可不設防延量螺杆轉速螺杆轉速影響注塑物料在螺杆中運送和塑化的熱厲程和剪卻效應﹐因此它是影響塑化能力﹐塑化質量和成形周期的重要參數螺杆轉速提高﹐塑化能力加強塑料的熔融，大體是因螺桿旋轉所產生的熱量，因此螺桿轉速太快，則有下列影響：1.塑料的熱裂解。2.使玻璃纖維(加纖塑料)長度減短。3.使螺桿或螺缸磨損加速。主要優點為增加塑化能力，降低塑化時間。在螺桿直徑較大或螺槽較深時，如果無法降低背壓，可以增加螺桿轉速來提高塑化速度，減少塑化時間。背壓預塑時的背壓表示螺杆在預塑時計量室中壓力﹒背壓對熔体溫度影響較大﹒背壓提高使螺槽中物料密實﹐延長物料在螺杆中熱厲程﹒塑化質量也得到改善﹐過高背壓會使剪切熱過高﹐可能會使物料降解﹒背壓多級調整應与轉速相匹配﹐當計量結束時螺杆轉速應特別低﹐以降低慣性沖擊﹐提高計量精度﹐多級控制有利于消除溫差并提高塑化質量﹒背壓在下列狀況是需要的：1.均一的加熱熔融，尤其是粒子經由剪切熱而仍未熔融者。2.機械均一性，對色母粒和填充物(玻璃纖維)的均勻分散。3.去除材料所帶入之空氣朝向進料口排出。4.產生均一的熔融溫度梯度軸，尤其是在有效的螺桿計量長度被縮短時。5.減少殘留的緩衝熔膠在保壓期間因為空氣的陷入而造成每模間之波動料管溫度料管溫度之設設定是控制料料管加熱環溫溫度，亦既熔熔融之外加熱熱源，其主要要目的有二：：一是為使滯留留於料管及螺螺桿內之冷冷硬樹脂熔融融，以利螺桿桿之轉動。二是為使樹脂脂獲得一部部份熱量。此此一溫度的設設定，依塑膠膠原料不同而而有所不同同，可從材料料使用說明書書中獲得此項項資料，但一一般而言，此此一設定值常常比熔膠溫度低5〜10度，因螺桿轉轉動也能產生生機械熱能的的緣故。料管管溫度設定通通常分為4段控制(大機台更多多)，最好能能配合螺桿的的進料段、壓壓縮段及計計量段，另外外再加上噴嘴嘴分別給予不不同的溫度設設定控制，，由於熔膠溫溫度才是絕對對的條件，而而料管溫度是是相對的，，故很難對這這些設定值做做一綜合結論論，聰明的做做法是從建立一一套資料開始始，然後根據據需要做調整整，一般樹脂脂，大抵在料料管後段的溫溫度設定較低低,大抵在料料管後段的溫溫度設定較低低，然後逐段段昇高溫度度設定，直到到噴嘴部份.。料管溫度的設設定係以使進進料速度穩定定及達到塑料料充分熔融融為目的，而而這通常需配配合塑料的黏黏度特性，耗耗用量及螺桿桿特性來決定定，實務上可可以轉速、計計量時間及射射出時間﹝﹝一次壓時間間﹞等的穩定定性來衡量，，不過並非易易事,按螺桿桿的機械原理理，料管溫度度是由後向前前由低漸高來來設定，而而其上昇的梯梯度則與材料料黏度的高低低相反.射出速度射出速度之設設定是控制熔熔膠充填模具具之時間及流流動模式,，，流動過程是是影響產品外外觀之主要因因素，而射出出速度又是流流動過程中中之最重要條條件，故射出出速度的調整整正確與否對對產品外觀觀品質有絕對對的支配.射出速度設定定的基本原則則是配合塑料料在模穴內流流動時，按其流動波前前所形成之斷斷面大小來昇昇降，並且遵遵守﹝慢→快→慢﹞而儘量快﹝確認外觀有有無瑕疵﹞的的要領。高速充填的效效果§使塑料流動動時，溫度降降低較慢，流流動容易。§壓力損失較較小，模穴內內壓力分佈差差異減少。§增加成品表表面光澤，降降低結合線明明顯程度及提提高其強度；；但也增加表表面流痕、氣氣痕和毛邊的的機會。射出速度§減少充填時時，皮膚層的的形成，肉薄薄部位較易充充填，但但肉厚部位位可能易於凹凹陷。§增加塑料分分子結構的均均勻性或結晶晶度。※初期慢速充填填的效果初期慢速充填填的效果§減少噴痕及及澆口部位的的焦痕、霧點點等瑕疵。§可使多模穴穴成形較易獲獲得流動平衡衡末期減速充填填的效果§增加氣體逃逃逸的機會及及避免對其產產生絕熱壓縮縮，可減少流流路末端的短短射或燒焦。。§保壓的切換換較準確，避避免模腔內壓壓太高或過度度充填；當然然成形品質﹝﹝精度及變形形量﹞也能較較穩定射出壓力的設定主要是是控制油壓使使足以推動螺螺桿達到所設設定的射出速速度要求。由由於每種塑膠膠的特性不同同，流動的難難易程度即即不同，同種種材料熔膠溫溫度不同，黏黏度也會發生生變化，產品品不同、模具具設計、模溫溫不同均會使使材料流動形形成之阻力改改變，要在種種種不同狀況況下維持同同一射出速度度，就得改變變射出壓力，，使克服熔膠膠流動所造成成之阻力。射出壓力與保保持壓力不同同，射出壓力主要要影響的是充充填階段，而而保持壓力影影響的卻是冷冷卻階段保持壓力保持壓力的設設定是為使樹樹脂在冷卻的的過程中不致致產生回流，，且能繼續續補充因樹脂脂冷卻收縮而而不足的空間間，而得到最最佳的模具複複製效果。保保持壓力設定定過高，易造造成毛邊、過過度充填澆口口附近的應力力集中等不良良現象，保持持壓力設定過過低，又易造造成收縮太大大、尺寸不安安定等現象；；應用程式式保持壓力控控制可以適當當調整消除這這些不良現象象。保持壓力必須須伴隨保壓切切換點及保壓壓時間設定方方為有效。保壓一般保壓不足時會會導致：1.凹陷。。2.氣泡。。3.收縮率率增加。4.成形品尺尺寸變小。5.尺寸的波波動性變大。。6.由於熔熔膠回流導致致內層配向。。過大的保壓則則會造成：1.注道(Sprue)區域的應力。。2.脫模困難難。3.外皮層的的拉伸應力。。在保壓時間階段段逐次降低保保壓可：1.減少翹曲曲、降低從澆澆口到末端端的成形品區區域之收縮變變異。2.減少內應應力。3.減少能能源損耗。保壓切換點不適當的保壓壓切換點可能能會造成下列列之影響：保壓切換點太太慢：1.不必要要的高壓峰。。2.過度充充填(瞬間間)。3.成成形品過重。。4.成形品品殘留有更高高的應力。5.注道(spure)附近由於熔膠膠回流產生不不希望之內部部配向。6.危及模具。。7.在夾模模單元有高應應力。保壓切換點太太早：1.壓力低低下。2.模模穴無法完全全填飽。3.成形品重量量不足。4.連續之後的的背壓被利用用來充填。5.流痕(flowmarks)。6.結合連接線較較弱。7.重重量波動。8.更大的收收縮率。9.凹陷(sinkmarks)。在保壓切換點點的選擇是由由模穴的短射射到更高程度度的充填來選選擇。保壓時間保壓時間的設設定是為控制制保壓產生作作用的時間，，保壓時間設設定不足將使使產品發生尺尺寸、重量不不安定。但保保壓時間設定太長長，又會影響響成形效率。適當的保壓壓時間是維持持到澆口凝固固的時間即可可，同時保壓壓大小與保壓壓時間的適當當配合，可使使程序式保壓壓控制發揮最最大效用。保壓係為了射射出終了時密密封注道及因因體積收縮的的補償，因此此保壓必須高高於內部殘留留的壓力。保壓時間設定定如果在最大大有效保壓時時間之前停止止，亦即保壓時間過短短，則可能產生生下列之結果果：1.凹陷陷。2.氣泡泡。3.重量量不足。4.尺寸較小。。5.由於熔熔膠之回流產產生內部配向向。6.更高高的翹曲，尤尤其在半結晶晶性的材料。。7.更大尺尺寸波動。8.收縮率增增加設定有效效的保壓時間至少少須到注道固固化，一般約為冷冷卻時間的的30%即夠。模溫在模具設計及及成形工程的的條件設定上上，重要的是是不僅維持持適合的溫度度，還要能讓讓其均勻分佈佈。不均勻的的模溫分佈，，會導致不均均一的收縮和和內應力，因因而使成形品品易產生變變形和翹曲。。模溫的高低會會影響塑料在在模腔內硬化化的速度，太太低會使充充填較困難以以及未適當的的收縮(或再再結晶)即行行硬化，使得得成形品有較較多的充填和和熱應力之殘殘留；太高則則容易出現毛毛邊及需要較較長的冷卻時時間模溫提高模溫可以以獲致以下的的效果：1.增加成形形品結晶度及及較均勻的結結構。2.使成形收收縮較充分，，後收縮減少少。3.提高成形形品的強度和和耐熱性。4.減少內應應力殘留、分分子配向及變變形。5.減少充填填時的流動阻阻抗，降低壓壓力損失。6.使成形品品外觀較具光光澤及良好。。7.增加成形形品發生毛邊邊的機會。8.增加近澆澆口部位和減減少遠澆口部部位凹陷的的機機會。9.減少結合合線明顯的程程度。10.增加冷冷卻的時間。注塑机理結晶概念﹕聚合物的超分分子結构對注注塑條件及制制品性能非常常大.一般﹐結晶型型聚合物具有有耐熱性和較較高的耐熱強強度﹐非結晶晶型聚合物則則相反﹒分子結构不复复雜,對稱性性高的聚合物物都能生成結結晶.聚合物結晶度度對制品性能能影響:密度:密度度隨結晶度提提高而加大拉伸強度:結結晶度高,拉拉伸強度高沖擊強度:沖沖擊強度隨結結晶強度提高高而變小熱性能:結晶晶度提高有助助于提高軟化化溫度和熱變變形溫度翹曲結晶度度提高會使体体積變小,收收縮加大.結結晶性材料較較非結晶性材材料更易翹曲曲光澤度:結晶晶度提高會贈贈加制品的致致密性,使制制品表面光澤澤度提高影響結晶度的的因素:溫度及冷卻速速率結晶的的溫度范圍是是在Tg与Tm,在高溫區(接接近Tm),晶核不穩定,單位時間成成核數量少,而在低溫區區(接近Tg),自由能低,結結晶時間較長長,結晶速度度較慢,難為為成核創造條條件,聚和物物從Tm以上降到Tg以下,這一過過程的速度稱稱冷卻速度,它是決定晶晶核存在或生生長大的必要要條件.冷卻卻速度決定于于熔体溫度和和模具溫度之之差.根据過過冷度可分為為以下三區(1)等溫冷冷卻區(2)快速冷卻卻區(3)中中速冷卻區2.熔体應應力作用熔熔体壓力的提提高,剪卻作作用的加強都都會加速結晶晶過程.壓力力加大還會影影響球晶的尺尺寸和形狀,低壓容易生生成大而完整整的球晶高壓壓容易生成小小而不規則的的球晶.取向效應:按熔体中大分分子受力的形形式和作用的的性質可分為為剪卻應力作作用下的流動動取向和受拉拉伸作用下的的拉伸效應按取向結构單單元的取向方方向,可分為為單向取向和和雙向取向按熔体溫度場場的穩定性可可分為等溫流流動取向和非非等溫流動取取向,按超聚聚和物分子結結构形狀又可可分為結晶取取向和非結晶晶取向.取向對制品性性能的影響非結晶型聚和和物的取向是是大分子鏈在在應力作用方方向上的取向向,取向方向向的力學性質質增加.而垂垂直于取向方方向的力學性性質則降低.結晶型聚和物物是由連結晶晶片的鏈段起起作用,其強強度隨直線鏈鏈段取向而增增大,雖取向向度的提高,密度和強度度都相應提高高.而伸長率率卻提高.模具溫度高可可保證制品緩緩慢冷卻,起起解取向能力力.增加製品厚度度使取向應力力降低.塑制品的Tg點隨取向度提提高而變大.影響制品取向向的因素物料溫度和模模具溫度增高高都會使取