注塑机油缸为8英寸,注塑机螺杆直径规格为2.5英寸,增压比是

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注塑缺陷处理和工艺知识
塑胶制品不良及处理方法 成型上之缺点有些是发生在机器性能,模具设计或原料特性本身外,大部份问题可靠调整操作条件来解决。 调整操作条件必需注意: a、 每 次 变 动 一 个 因 素 见 到 其 结 果 再 变 动 另 一 个 。 b、 调 整 完 了 后 必 需 观 察 一 段 时 间 , 待 操 作 平 衡 稳 定 后 之 结 果 才 算 数 。 压 力 之 变 动 在 一 、 两 模 内 即 知 结 果 , 而 时 间尤其温度之变动需观察十分钟之结果才算稳定结果。 c、 熟 知 各 种 缺 点 可 能 之 调 整 之 因 素 及 方 向 , 以 下 分 项 说 明 各 种 缺 点 , 其 可 能 发 生 之 原 因 及 对 策 。 有些缺点及原因仅限于某些原因,有些缺点是同一原因之过。 9. 1 成 品 未 完 整 故障原因 原料温度太低 射出压力太低 熔胶量不够 射出时间太短 射出速度太慢 模具温度太低 模具温度不匀 模具排气不良 射嘴阻塞 进胶不平均 浇道或溢口太小 原料内润滑剂不够 螺杆止逆环(过胶圈)磨损 机器能量不够 9. 2 缩 水 ( SINK MARK) 故障原因: 模具进胶不足 熔胶量不足 射出压力低 保持压力不够 射出时间太短 射出速度太快 溢口不平衡 射料嘴阻塞 料温过高 模温不当 冷却时间不够 排气不良 成品本身或其肋及柱过厚 料管过大 螺杆止逆环磨损 9. 3 成 品 黏 模 故障原因 填 料 过 饱 ( OVERPACK) 射出压力太高 剂量过多 降低射出压力 使用脱模剂 处理方法 增加熔胶计量行程 提高射压 提高或增长保持压力 增长射出时间 减少速度 调整模具入口大小或位置 拆除清理 降低料温 调整适当之温度 酌延冷却时间 在缩水处设排气孔 检讨成品 更换较小规格料管 拆除检修 处理方法 处理方法 提高料管温度 提高射出压力 增多计量行程 增长射出时间 加快射出速度 提高模具温度 重调模具水管 恰当位置加适度之排气孔 拆除清理 重开模具溢口位置 加大浇道或溢口 酎加润滑剂 拆除检查修理 更换较大机器 保压时间太久 射出速度太快 料温太高 进料不均使部份过饱 冷却时间不足 模具温度过高或过低 模 具 内 有 脱 模 倒 角 ( UNDERCUT) 模具表面不光 9. 4 浇 道 ( 水 口 ) 黏 模 故障原因 射出压力太高 原料温度过高 浇道过大 浇道冷却不够 浇道脱模角不够 浇道凹孤 与射嘴之配合不正 浇道内表面不光或有脱模倒角 浇道外孔有损坏 无浇道抓锁 填料过饱 9. 5 毛 头 、 披 风 故障原因 原料温度太高 射出压力太高 填料过饱 合模线或靠密面不良 锁模压力不够 制品投影面积过大 9. 6 开 模 时 或 顶 出 时 成 品 破 裂 故障原因 填料过饱 模温太低 部份脱模角不够 有脱模倒角 成品脱模时不能平衡脱离 顶针不够或位置不当 脱模时模具产生真空现象 9. 7 融 合 线 故障原因 原料熔融不佳 模具温度过低 射出速度太慢减少射出时间 降低射出速度 降低料温 变更溢口大小或位置 增加冷却时间 调整模温及两侧相对温度 修模具除去倒角 打光模具处理方法 降低射出压力 降低原料温度 修改模具 延长冷却时间或降低料管温度 修改模具增加角度 重新调整其配合 检修模具 检修模具 加设抓锁 降低射出剂量、时间及速度处理方法 降低原料温度、降低模具温度 降低射出压力 降低射出时间、速度及剂量 检修模具 增加锁模压力 更换锁模压力较大之机器处理方法 降低射出压力、时间、速度及胶量 升高模温 检修模具 检修模具 检修模具 检修模具 开模或顶出慢速,加进气设备处理方法 提高原料温度 提高背压加快螺杆转速 提高模具温度 增加射出速度 射出压力太低 原料不洁或渗有他料 脱模油太多 浇道及溢口过大或过小 模内空气排除不及 9. 8 流 纹 ( FLOW 故障原因 原料熔融不佳 模具温度过低 射出速度太快或太慢 射出压力太高或太低 原料不洁或渗有他料 溢口过小产生射纹 成品断面厚薄相差太多 9. 9 银 纹 、 气 疮 ( SILVER STREAKS) 故障原因 原料含有水份 原料温度过高或模具过热 原料中其他添加物如润滑剂 染料等之分解 原料中其他添加物混合不匀 射出速度太快 模具温度太低 原料粒粗细不匀 料管内夹有空气 原料在模内流程不当 LINES)提高射出压力 检查原料 少用脱模油尽量不用 调整模入口尺寸或改变位置 增开排气孔或检查原有排气孔是否堵塞处理方法 提高原料温度 提高背压加快螺杆转速 提高模具温度 调整适当射出速度 调整适当射出压力 检查原料 加大溢口 更成品设计或溢口位置处理方法 原料彻底烘干 提高背压 降低原料温度,射嘴及前段温度过高 减少其使用量或更换 耐温较高之代替品 彻底混合均匀 减慢射出速度 提高模具温度 使用粒状均匀之原料 降低料管后段温度 提高背压 调整溢口之大小及位置 模具温度保持平均9. 10 成 品 表 面 不 光 泽 故障原因 模具温度太低 原料之剂量不够 模内有过多脱模油 模内表面有水 模内表面不光 9. 11 成 品 变 形 ( WARPING) 故障原因 成品顶出时尚未冷却 处理方法 降低模具温度 延长冷却时间 降低原料温度 成品形及厚薄不对称 填料过多 脱模后以定形架固定 变更成形设计 减少射出压力、速度、时间及剂量 处理方法 提高模具温度 降低射出压力、时间、速度及剂量 擦拭干净 擦拭并检查是否漏水 模具打光 几个溢口进料不平均 顶出系统不平衡 模具温度不均匀 近溢口部份之原料太松太紧 9. 12 成 品 内 有 气 孔 ( AIR BUBBLES) 故障原因 填料量不足以防止过度之缩水 成品断面,肋或柱过厚 射出压力太低 射出时间不足 浇道溢口太小 射出速度太快 原料含有水份 原料温度高以致分解 模具温度不平均 冷却时间太长 水浴冷却过急 背太不够 料管温度不当 9. 13 黑 点 ( BLACK SPOTS) 故障原因 原料过热部份附着料管管壁更改溢口 改善顶出系统 调整模具温度 增加或减少射出时间处理方法 变更成品设计或溢口位置 提高射出压力 增加射出时间 加大浇道及入口 调慢射出速度 原料彻底干燥 降低原料温度 调整模具温度 减少模内冷却时间、使用水浴冷却 减短水浴时间或提高水浴温度 提高背压 降低射嘴及前段温度,提高后段温度处理方法 彻底空射 拆除料管清理 降低原料温度 减短加热时间原料混有异物、纸屑等 射入模内时产生焦斑检查原料 彻底空射 降低射出压力及速度 降低原料温度 加强模具排气孔 酌降关模压力 更改入口位置料管内有使原料过热的死角 黑 纹 ( BLACK STREAKS) 故障原因 原料温度过高 螺杆转速太快 螺杆与料管偏心而产生非常磨擦热 射嘴孔过小或温度过高 料管或机器过大检查射嘴与料管间接触面有无间隙或腐蚀现象处理方法 降低料管温度 降低螺杆转速 检修机器 重新调整孔径或温度 更换料管或机器污渍痕 与注射纹 1.注 塑 件 缺 陷 的 特 征 通常与浇口区域有关:其表面黯淡,有时还可见到条纹。 2.可 能 出 现 问 题 的 原 因 (1).熔 融 温 度 太 高 。 (2).模 具 填 充 速 度 太 快 。 (3).温 度 太 高 。 (4).与 塑 料 特 性 有 关 。 (5).射 嘴 口 存 在 冷 料 。 3.补 救 方 法 (1).降 低 射 料 缸 前 两 区 的 温 度 。 (2).降 低 注 塑 速 度 。 (3).降 低 注 塑 压 力 。 (4).降 低 模 具 温 度 。 (5).用 PE 生 产 的 零 件 大 多 都 会 存 在 射 纹 , 可 根 据 使 用 要 求 修改入料口位置。 (6).尽 可 能 避 免 产 生 冷 料 ( 控 制 好 射 嘴 温 度 ) 。注塑件尺寸差异 1.注 塑 件 缺 陷 的 特 征 注塑过程中重量尺寸的变化超过了模具、注塑机、塑料组合的生产能力。 2.可 能 出 现 问 题 的 原 因 (1).输 入 射 料 缸 内 的 塑 料 不 均 。 (2).射 料 缸 温 度 或 波 动 的 范 围 太 大 。 (3).注 塑 机 容 量 太 小 。 (4).注 塑 压 力 不 稳 定 。 (5).螺 杆 复 位 不 稳 定 。 (6).运 作 时 间 的 变 化 、 溶 液 黏 度 不 一 致 。 (7).注 射 速 度 ( 流 量 控 制 ) 不 稳 定 。 (8).使 用 了 不 适 合 模 具 的 塑 料 品 种 。 (9).考 虑 模 温 、 注 射 压 力 、 速 度 、 时 间 和 保 压 等对产品的影响。 3.补 救 方 法 (1).检 查 有 无 充 足 的 冷 却 水 流 经 料 斗 喉 以 保 持 正 确 的 温 度 。 (2).检 查 是 否 劣 质 或 松 脱 的 热 电 偶 。 (3).检 查 与 温 度 控 制 器 一 起 使 用 的 热 电 偶 是 否 属 于 正 确 类 型 。 (4).检 查 注 塑 机 的 注 塑 量 和 塑 化 能 力 , 然 后 与 实 际 注 塑 量 和 每 小 时 的 注 塑料用量进行比较。 (5).检 查 是 否 每 次 运 作 都 有 稳 定 的 熔 融 热 料 。 (6).检 查 回 流 防 止 阀 有 否 泄 露 , 若 有 需 要 就 进 行 更 换 。 (7).检 查 是 否 错 误 的 进 料 设 定 。 (8).保 证 螺 杆 在 每 次 运 作 复 回 位 置 都 是 稳 定 的 , 即 不 多 于 0.4 mm 的 变 化 。 (9).检 查 运 作 时 间 的 不 一 致 性 。 (10).使 用 背 压 。 (11).检 查 液 压 系 统 运 作 是 否 正 常 , 油 温 是 否 过 高 或 过 低 ( 25―60oC) 。 (12).选 择 适 合 模 具 的 塑 料 品 种 ( 主 要 从 缩 率 及 机 械 强 度 考 虑 ) 。 (13).重 新 调 整 整 个 生 产 工 艺 。 收缩痕 1.注 塑 件 缺 陷 的 特 征 通 常 与 表 面 痕 有 关 ( 请 参 考 “空 穴 ”部 分 ) , 而 且 是 塑 料 从 模 具 表 面 收 缩 脱 离 形 成 的 。 2.可 能 出 现 问 题 的 原 因 (1).熔 融 温 度 不 是 太 高 就 是 太 低 。 (2).模 腔 内 塑 料 不 足 。 (3).冷 却 阶 段 时 接 触 塑 料 的 面 过 热 。 (4).流 道 不 合 理 、 浇 口 截 面 过 小 。 (5).模 温 是 否 与 塑 料 特 性 相 适 应 。 (6).产 品 结 构 不 合 理 ( 加 强 进 古 过 高 , 过 厚 , 明 显 厚 薄 不 一)。 (7).冷 却 效 果 不 好 , 产 品 脱 模 后 继 续 收 缩 。 3.补 救 方 法 (1).调 整 射 料 缸 温 度 。 (2).调 整 螺 杆 速 度 以 获 得 正 确 的 螺 杆 表 面 速 度 。 (3).增 加 注 塑 量 。 (4).保 证 使 用 正 确 的 垫 料 ; 增 加 螺 杆 向 前 时 间 ; 增 加 注 塑 压力;增加注塑速度。 (5).检 查 止 流 阀 是 否 安 装 正 确 , 因 为 非 正 常 运 行 会 引 致 压 力流失。 (6).降 低 模 具 表 面 温 度 。 (7).矫 正 流 道 避 免 压 力 损 失 过 大 ; 根 据 实 际 需 要 , 适 当 扩 大截面尺寸。 (8).根 据 所 用 塑 料 的 特 性 及 产 品 结 构 适 当 控 制 模 温 。 (9).在 允 许 的 情 况 下 改 善 产 品 结 构 。 (10).设 法 让 产 品 有 足 够 的 冷 却 。 注口黏著 1.注 塑 件 缺 陷 的 特 征 注口被注口套牵住。 2.可 能 出 现 问 题 的 原 因 (1).注 口 套 与 射 嘴 没 有 对 准 。 (2).注 口 套 内 塑 料 过 份 填 塞 。 (3).射 嘴 温 度 太 低 。 (4).塑 料 在 注 口 内 未 完 全 凝 固 , 尤 其 是 直 径 较 大 的 注 口 。 (5).注 口 套 的 园 弧 面 与 射 嘴 的 园 弧 面 配 合 不 当 , 出 现 装 似 “冬 菇 ”的 流 道 。 (6).流 道 不 够 拔 出 斜 度 。 3.补 救 方 法 (1).重 新 将 射 嘴 和 注 口 套 对 准 。 (2).降 低 注 塑 压 力 。 (3).减 少 螺 杆 向 前 时 间 。 (4).增 加 射 嘴 温 度 或 用 一 个 独 立 的 温 度 控 制 器 给 射 嘴 加 热 。 (5).增 加 冷 却 时 间 , 但 更 好 的 办 法 是 使 用 有 较 小 注 口 的 注 口 套代替原本的注口套。 (6).矫 正 注 口 套 与 射 嘴 的 配 合 面 。 (7).适 当 扩 大 流 道 的 拔 出 斜 度 。空穴缺陷 1.注 塑 件 缺 陷 的 特 征 可 以 容 易 地 在 透 明 注 塑 件 的 “空 气 阱 ”内 见 到 但 也 可 出 现 在 不 透 明 的 塑 料 中 。 这与厚度有关,而且常因塑料收缩离开注塑件中心而引起。 2.可 能 出 现 问 题 的 原 因 (1).模 具 未 充 分 填 充 。 (2).止 流 阀 的 不 正 常 运 行 。 (3).塑 料 未 彻 底 干 燥 。 (4).预 塑 或 注 射 速 度 过 快 。 (5).某 些 特 殊 材 料 应 用 特 殊 的 设 备 生 产 。 3.补 救 方 法 (1).增 加 射 料 量 。 (2).增 加 注 塑 压 力 。 (3).增 加 螺 杆 向 前 时 间 。 (4).降 低 熔 融 温 度 。 (5).降 低 或 增 加 注 塑 速 度 。 ( 例 如 对 非 结 晶 体 类 的 塑 料 要 增 加 45%速 度 ) 。 注塑件弯曲 1.注 塑 件 缺 陷 的 特 征 注塑件形状与模腔相似但却是模腔形状的扭曲版本。 2.可 能 出 现 问 题 的 原 因 (1).弯 曲 是 因 为 注 塑 件 内 有 过 多 内 部 应 力 。 (2).模 具 填 充 速 度 慢 。 (3).模 腔 内 塑 料 不 足 。 (4).塑 料 温 度 太 低 或 不 一 致 。 (5).注 塑 件 在 顶 出 时 太 热 。 (6).冷 却 不 足 或 动 、 定 模 的 温 度 不 一 致 。 (7).注 塑 件 结 构 不 合 理 ( 如 加 强 筋 集 中 在 一 面 , 但 相 距 较 远)。 3.补 救 方 法 (1).降 低 注 塑 压 力 。 (2).减 少 螺 杆 向 前 时 间 。 (3).增 加 周 期 时 间 ( 尤 其 是 冷 却 时 间 ) 。 从 模 具 内 ( 尤 其 是 较 厚 的 注 塑 件 ) 顶 出 后 立 即 浸 入 温 水 中 ( 38oC) 使 注 塑 件慢慢冷却。 (4).增 加 注 塑 速 度 。 (5).增 加 塑 料 温 度 。 (6).用 冷 却 设 备 。 (7).适 当 增 加 冷 却 时 间 或 改 善 冷 却 条 件 , 尽 可 能 保 证 动 、 定 模的模温一致。 (8).根 据 实 际 情 况 在 允 许 的 情 况 下 改 善 塑 料 件 的 结 构 。如何转换注塑材料及颜色? 当 完 成 一 批 生 产 后 ,注 塑 机 需 要 转 换 注 塑 材 料 来 生 产 另 一 批 产 品 ,但 转 换 材 料 的 工 序 若 有 不 当 ,往 往 影 响 产 品 的 品 质 ,例 如 出 现 黑 点 。 想 达 致 完 善 的 转 料 程 序 , 首 先 要 了 解 材 料 转 换 的 性 质 : 同一类别注塑材料转换颜色 异种注塑材料的转换 同时转换塑料及颜色 同一类别注塑材料转换颜色 对同一类别注塑材料转换颜色时,尽量从淡色材料转为浓色材 料,从透明材料转换为不透明材料,这样会较为容易操作。 从淡转浓色的操作程序如下: 清理料斗内材料。 空打数次,将炮筒内材料完全射出。 注入新的注塑材料于料斗内。 打开料斗下部闸门,空打十数次,直到换色完成。 从浓转淡色的操作程序 清理料斗内材料 卸下料斗及拆下各部份零件并用清洗液清洗各部份零件和炮筒口内。 装回料斗及其零件。 用同一材料混入洗螺 液把早前的浓色推出直至退色为止。 注入新的注塑材料于料斗内。 打开料斗下部闸门,空打数次,直到换色完成。B. 异 种 注 塑 材 料 的 转 换 异种材料的转换操作是利用各种材料于换料前后的的熔融黏度差距,而炮筒温度的控制是极其重要。 注 塑 材 料 当 温 度 高 时 ,会 黏 贴 在 金 属 表 面 ,温 度 低 时 不 会 黏 贴 ,转 料 大 多 运 用 此 性 质 进 行 ,使 其 在 清 洗 时 不 黏 在 炮筒内壁,并使欲转换的材料不卷付螺 。 所 以 在 转 换 前 宜 用 熔 融 黏 度 较 高 的 材 料 预 先 清 洗 , 例 如 (PE)等 。 在转换前炮筒温度应尽量低于实际的成型温度。 螺 转速宜低,减低螺 背压,防止摩擦热导致材料温度上升。 每次提供少量要用的材料给炮筒,熔融塑料尽量勿卷于螺 。 以短行程使螺 前进,高冲击性射出塑料,效果更佳。 注 : 但螺 及炮筒内壁、沟位等部位若有损坏或残缺,熔融材料会滞留此部份而不易清洗乾净。C. 同 时 转 换 塑 料 及 颜 色 在 此 等 情 况 时 ,应 选 择 一 种 黏 度 较 高 的 塑 料 并 加 上 清 洗 液 一 同 使 用 ,效 果 更 加 理 想 ,但 在 一 些 特 别 困 难 清 洗 的 情 况 下 可 用 一 种 (NRC)螺 清 洗 料 进 行 清 洗 , 效 果 特 别 显 着 及 快 捷 。 清理料斗内材料 卸下料斗及拆下各部份零件并用清洗液清洗各部份零件和炮筒口内壁。 装回料斗及其另件。 用同一材料混入洗螺 液,将早前的浓色推出直至退色为止。 注入新的注塑材料于料斗内。 打开料斗下部闸门,空打十数次,直到换色完成。 注塑机使用小百科 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; 使流经不同有助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。 很 多 注 塑 人 员 在 整 个 储 料 过 程 中 只 采 用 单 一 数 值 的 背 压 , 所 选 用 的 背 压 数 值 应 是 尽 可 能 地 低 ( 例 如 4-1 5bar,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 。 对 于 全 电 动 注 塑 机 的 最 大 阻 力 感 应 背 压 的 设 定 ,是 相 当 于 油 路 背 压 的 15bar(2 17.5psi)所 选 定 的 数 值 和 作 用 在 马 达 压力轴承的力量成正比例,为了方便转换熔料背压轴承的阻力,可以从图表查知。 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 70 mm/2.75in)的 油 路 背 压 可 以 高 至 25-40bar(362.5-580psi)。但 需 要 注 意 ,太 高 的 油 路 背 压 或 是 阻 力 感 应 背 压引起熔料背压过高,亦表示在射料缸内的熔料温度过高,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 0.4 mm(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。 外部气体注射成型防止缩痕 注射成型有 A 级表面光洁度和加强筋或凸台的制品一直被认为是注射成型加工厂商的一个类似幻想式的目标, 尽管他们为此在通常的注射成型和内部气体辅助注射成型技术方面做出了最大的努力。 对于广泛多样的工业制 而 品,却还在不断提高对于有加强筋或凸台的制品表面进行毫无缩痕凹陷成型的要求。在薄壁应用方面,如手机、 汽 车 车 体 侧 边 成 型 件 、轿 车 内 装 饰 板 和 计 算 机 监 视 器 等 制 品 ,对 这 一 要 求 是 特 别 关 键 性 的 。除 薄 壁 制 品 外 ,供 应 商 说 , 外 部 气 体 注 射 成 型 (EGM)在 大 型 、 平 板 状 制 品 , 如 盖 板 、 机 壳 、 仪 表 板 和 格 栅 等 零 部 件 成 型 方 面 有 巨 大 的 潜力。从 1990 年 代 早 期 开 始 就 有 两 种 可 以 选 择 的 加 工 技 术 专 门 用 于 补 救 注 射 成 型 表 面 缺 料 的 缺 陷 。 一 种 办 法 是 在 模 具 被 充 模 到 大 约 98%-99 %后 , 通 入 气 体 到 制 品 的 一 个 外 表 面 。 此 气 体 从 型 芯 一 侧 进 入 模 具 , 并 向 相 对 一 侧 的 模 具 表 面 推 压 ,使 关 键 的 要 求 外 观 的 表 面 紧 贴 模 具 壁 。另 一 种 办 法 是 气 体 反 压 法 。在 反 压 法 中 ,一 种 气 体 ,通 常 是 空 气 ,在 熔 体 注 射 前 预 先 对 模 具 增 压 ,以 确 保 在 型 腔 充 模 前 持 续 加 压 ,使 熔 体 压 向 模 具 表 面 。两 种 办 法 的 作 用 都 是 在 熔 体 冷 却 时 保 证 材 料 贴 合 到 模 具 表 面 。“它 们 影 响 材 料 的 方 式 类 似 于 压 缩 成 型 ,”巴 顿 菲 尔 (Batten feld)公 司 加 工 工 程 和 开 发 经 理 Juergen Ehritt 说 。 三 种 外 部 气 体 注 射 成 型 技 术 正 被 五 家 美 国 公 司 应 用 推 广 , 它 们 是 美 国 巴 顿 菲 尔 公 司 的 Airmold Contour 工 艺 ; 由 日 本 Asahi Kasei 公 司 开 发 ,Incoe 公 司 和 CGI 气 辅 注 塑 公 司 获 得 许 可 证 的 外 部 气 体 成 型 技 术 ;以 及 由 Textron 汽 车 公 司 通 过 它 的 IntelliMold 系 统 部 门 提 供 的 气 体 反 压 工 艺 , 也 即 IntelliMold 工 艺 。 虽然外部气体注射成型技术的采用一直很缓慢, 供应商宣称说∶成型厂商的兴趣正在增长 ― 因为客户保密的 但 原 因 , 这 种 增 长 不 可 能 加 以 证 实 。 “我 们 当 前 具 有 数 以 十 计 的 有 效 利 用 的 例 子 和 商 业 性 应 用 , 但 是 全 部 都 是 专 利 所 有 的 , ”Incoe 公 司 业 务 开 发 副 总 裁 John Blundy 说 。 Textron 汽 车 公 司 称 , 它 在 自 己 的 密 歇 根 州 Tro y 的 Trim 部 门 有 三 个 商 业 应 用 采 用 气 体 反 压 技 术 。 现 在 为 IntelliMold 工 艺 的 运 转 配 备 了 24 台 成 型 机 ,它 们 中 的 大 多 数 超 过 1000t,并 计 划 在 今 年 年 底 最 少 有 100 个 系 统 安 装 到 公 司 的 机 器 设 备 上 , 制 造 部 门 执 行 副 总 裁 Jerry Mosingo 说 。 在 Textron 汽 车 公 司 去 年 买 来 该 项 技 术 前 , 此 加 工 工 艺 的 十 几 个 许 可 已 经 被 授 予 其 他 公 司 , 也 还 有 它 的 原 始 开 发 商 , 密 歇 根 州 Ann Arbor 的 M & C 先 进 加 工 工艺公司。 CGI 公 司 的 主 席 及 董 事 Terry Pearson 说 , 外 部 气 体 辅 助 工 艺 在 欧 洲 和 亚 洲 有 许 多 商 业 应 用 , 并 且 至 少 有 一 家 北 美 的 成 型 加 工 厂 商 正 在 为 一 项 汽 车 应 用 而 关 注 它 。CGI 公 司 是 在 八 月 间 由 两 家 英 国 公 司 ― Cinpres,一 家 内 部 气 体 辅 助 技 术 供 应 商 和 Gas Injection 公 司 ,Asahi 公 司 的 外 部 气 体 工 艺 较 早 期 的 推 动 者 ― 合 并 建 立 的 。Pearson 说 , Asahi Kasei 公 司 从 1990 年 代 中 期 开 始 发 出 了 3 0 个 许 可 证 。 “几 种 应 用 正 在 用 于 汽 车 零 部 件 开 发 , 那 里 用 任 何 其 他 方 法 不 可 能 消 除 缩 痕 凹 陷 , ”Pearson 说 。 巴 顿 菲 尔 公 司 的 Ehritt 说 , 它 的 外 部 气 体 加 工 工 艺 被 商 业 应 用 于 北 美 , 但 是 详 细 的 细 节 是 专 属 于 客 户 的 。突破 零 部 件 典 型 的 内 部 支 撑 结 构 厚 于 外 部 的 零 件 壁 厚 时 ,支 撑 结 构 部 分 冷 却 得 较 慢 。在 冷 却 上 的 这 一 差 异 在 制 品 内 造 成 了 内 应 力 , 可 能 在 制 品 表 面 表 现 为 缩 痕 、 斑 点 、 压 陷 、 光 斑 和 翘 曲 。 “当 结 构 部 分 (加 强 筋 或 者 凸 台 )冷 却 时 , 由 于 正 常 的 体 积 收 缩 , 它 拉 动 周 围 的 材 料 , 吸 引 制 品 表 面 的 材 料 , ”In coe 公 司 的 Blund y 解 释 说 。 内 部 气 体 辅 助 注 射 成 型 一 直 用 于 解 决 凹 陷 的 问 题 ,办 法 是 制 成 较 厚 的 加 强 筋 ,然 后 用 气 体 部 分 地 充 入 以 挤 空 加 强 筋 。这 一 方 法 的 缺 点 包 括 可 能 的 较 高 的 材 料 用 量 、较 高 的 充 模 压 力 和 较 长 的 冷 却 时 间 ,而 这 一 切 还 不 能 保 证 不 出 现凹陷。 这 些 考 虑 打 开 了 外 部 气 体 注 射 成 型 之 门 。除 了 解 决 表 面 质 量 问 题 ,从 而 可 以 免 除 后 阶 段 的 涂 饰 工 作 以 外 ,外 部 气 体 注 射 成 型 技 术 还 能 产 生 多 种 加 工 好 处 。 其 一 是 缩 短 或 者 无 需 周 期 中 的 保 压 或 者 锁 模 阶 段 。 “保 压 阶 段 至 少 需 要 50%的 合 模 力 吨 数 ,”巴 顿 菲 尔 公 司 的 Ehritt 说 。保 压 由 气 体 压 力 实 现 了 ,所 以 对 合 模 力 吨 数 的 要 求 可 以 降 低 30% 以 上 。 较 低 的 合 模 力 可 能 意 味 着 延 长 模 具 寿 命 , Pearson 补 充 说 。 外 部 气 体 注 射 成 型 是 一 种 低 压 成 型 方 法 , 甚 至 在 薄 壁 成 型 时 最 高 也 只 要 求 13.79 Mpa(2000 lbf/in2)的 压 力 来 消 除 凹 陷 。 种 内 部 气 体 注 射 成 型 技 术 可 能 需 要 两 到 三 倍 的 气 体 压 力 , 约 为 6.89 到 25.51 Mpa(1000 到 3700 lbf/in2), 一 大 而 通 常 的 注 射 成 型 甚 至 需 要 更 高 的 压 力 , 大 约 为 30.34 到 68.95 Mpa(4400 到 10000 lbf/in2), 而 且 还 未 必 一 定 能 解 决 问 题 , Pearson 说 。 外 部 气 体 也 能 帮 助 将 制 品 从 型 芯 上 推 出 ,以 减 少 或 者 消 除 顶 杆 痕 迹 。它 能 允 许 成 型 的 制 品 壁 较 薄 ,从 而 降 低 材 料 用 量 。较 低 的 合 模 压 力 以 及 消 除 过 度 充 模 现 象 ,有 利 于 生 产 无 内 应 力 制 品 。较 薄 的 壁 厚 以 及 与 模 具 接 触 的 改 善 也 能带来较快冷却和缩短整个周期时间的好处。 “采 用 一 个 外 部 气 体 系 统 给 与 了 成 型 加 工 厂 商 使 用 较 低 成 本 、 大 收 缩 材 料 , 如 PP 的 机 会 , 较 例 ”CGI 公 司 的 Pearson 说。 其他方法的局限性 外 部 气 体 成 型 技 术 的 供 应 商 熟 知 内 部 气 体 辅 助 成 型 方 法 。 Incoe 公 司 曾 为 成 功 的 气 体 辅 助 注 射 工 作 出 售 过 模 具 部 件 , 并 且 巴 顿 菲 尔 公 司 和 CGI 公 司 都 向 市 场 供 应 内 部 和 外 部 气 体 两 种 工 艺 方 法 。 所 以 , 它 们 对 内 部 气 体 辅 助 注 射技术的局限性的看法可以认为是不带偏见的. “采 用 内 部 气 体 注 射 成 型 , 气 体 流 过 阻 力 最 小 的 通 道 , 问 题 也 恰 恰 出 在 那 里 , ”Incoe 公 司 的 Blund y 说 。 “如 果 在 一 个 区 段 , 模 具 较 热 或 较 冷 , 可 能 引 起 气 体 通 道 的 扩 展 或 者 分 流 到 较 小 的 通 道 中 , 形 成 一 种 指 形 效 应 。 ”指 形 效 应 并 非 唯 一 的 能 破 坏 表 面 质 量 的 气 体 辅 助 现 象 , CGI 公 司 的 Pearson 补 充 说 。 气 体 流 流 过 制 品 时 , 流 动 状 态 的 任 何 犹 豫 现 象 都 可 能 在 表 面 上 形 成 可 见 的 线 条 ,这 类 似 于 在 熔 体 充 模 时 犹 豫 会 形 成 斑 纹 一 样 。内 部 气 体 辅 助 成 型 也 能 在 制 品 上 的 气 体 注 射 点 上 留 下 “影 ”迹 ,那 里 的 气 体 压 力 最 高 。当 气 体 压 力 从 气 体 注 入 口 进 一 步 下 降 除 去 时 ,可 能 形 成 凹 陷 或 者 熔 接 缝 。 内 部 气 体 辅 助 成 型 也 需 要 进 气 和 排 气 孔 , 会 在 制 品 上 留 下 斑 点 。 (Hettin ga 设 备 公 司 的 一个内部气体辅助成型系统在成型后将气体保留在制品中。) Pearson 补 充 说 ,让 内 部 气 体 流 入 一 个 加 强 筋 是 一 项 挑 战 。“如 果 您 有 许 多 平 行 的 加 强 筋 ,实 际 上 不 可 能 使 气 体 均 匀 地 流 到 每 一 根 加 强 筋 。 ”有 不 同 型 腔 的 成 套 模 具 也 能 表 明 内 部 气 体 辅 助 成 型 的 气 体 渗 透 是 否 令 人 满 意 的 问 题 。 内 部 气 体 辅 助 注 射 成 型 还 需 要 特 殊 的 提 供 气 体 的 喷 嘴 和 排 气 装 置 ,以 及 供 气 体 替 代 的 熔 体 排 出 溢 出 阀 。这 些 项 目 在外部气体技术中或者是取消了,或者是经工程重新组合进入了模具中。 外部气体注射成型的加工过程也优于通常的注射成型。 常的注射成型尝试用高压保压和锁模来解决凹陷问题。 “通 为 补 偿 收 缩 ,一 般 的 注 射 成 型 厂 商 在 型 腔 中 注 射 较 多 的 材 料 以 进 行 保 压 ,但 是 ,那 样 会 在 制 品 内 造 成 内 应 力 ,而 且 也 不 能 完 全 解 决 凹 陷 问 题 ,”Pearson 说 。在 某 些 情 况 下 ,厂 商 为 防 止 凹 陷 而 设 置 保 压 和 锁 模 时 间 ,代 价 是 加 长 了周期时间。 为 说 明 外 部 气 体 注 射 成 型 的 优 点 , In coe 公 司 成 型 了 一 个 645.16 cm2(100 in2)的 ABS/PC 合 金 的 扫 描 器 盖 子 , 使 用 通 常 的 加 工 方 法 , 采 用 或 不 采 用 保 压 , 以 及 使 用 它 的 外 部 气 体 注 射 成 型 (EGM)加 工 方 法 。 在 所 有 情 况 下 ,周 期 时 间 是 相 同 的 。 Blund y 说 , 用 无 保 压 法 制 成 的 制 品 重 量 为 246.5 g, 需 要 41 t 的 合 模 力 , 并 且 仍 有 凹 陷 。 有 保 压 阶 段 方 法 生 产 的 制 品 重 261.5g, 需 要 125t 的 合 模 力 , 仍 然 有 凹 陷 。 EGM 零 件 重 246.5g, 仅 需 41t 压 力 , 并 且 没 有凹陷。 没有能包治百病的灵丹妙药 外 部 气 体 注 射 成 型 技 术 不 是 适 合 所 有 注 射 成 型 厂 商 的 灵 丹 妙 药 ,供 应 商 告 诫 说 。Pearson 说 ,“有 许 多 注 射 成 型 工 作对制品内残余有一定程度的应力是可以接受的,并且对制品没有负面影响。”源 自 CGI 公 司 、 Incoe 公 司 和 巴 顿 菲 尔 公 司 的 消 息 也 警 告 说 , 外 部 气 体 成 型 仅 仅 限 于 只 需 要 在 制 品 一 侧 表 面 具 有 高 质 量 光 洁 度 的 制 品 。 “所 以 透 明 制 品 成 型 厂 商 不 会 希 望 采 用 这 一 加 工 方 法 , ”巴 顿 菲 尔 公 司 的 Ehritt 告 诫 说 。 但 是 ,Textron 公 司 的 技 术 服 务 经 理 Anthon y Spaldin g 说 ,它 的 公 司 正 在 使 它 的 加 工 方 法 最 佳 化 以 减 小 这 一 效 应 。 该 公 司 用 透 明 ABS 料 制 造 了 一 块 无 斑 点 的 样 品 板 。 某 些 供 应 商 也 说 高 纯 度 (至 少 98%)的 氮 气 是 它 们 的 加 工 方 法 使 用 的 最 佳 气 体 。在 受 压 气 体 中 的 氧 含 量 较 高 时 ,可 能 造 成 某 些 塑 料 熔 体 的 氧 化 。 使 用 氮 气 增 加 了 设 备 和 /或 操 作 成 本 。 但 是 , Textron 公 司 的 发 言 人 说 , 他 们 在 使 用 压 缩 空 气 的 IntelliMold 反 压 法 技 术 上 没 有 看 到 问 题 。 还 有 , Incoe 公 司 最 近 用 清 洁 、 干 燥 的 车 间 压 缩 空 气 试 验 了 它 的 外 部 气 体 注 射 成 型 工 艺 方 法 , 并 对 它 们 的 初 始 结 果 感 到 鼓 舞 , Blund y 报 告 说 。 供 应 商 指 出 ,节 约 原 料 和 周 期 时 间 将 部 分 地 抵 偿 为 采 用 这 一 加 工 方 法 所 需 的 许 可 证 费 用 、模 具 的 改 变 和 附 加 设 备 所 需 的 成 本 。还 有 ,某 些 消 息 源 承 认 ,采 用 外 部 气 体 成 型 技 术 时 ,周 期 时 间 的 减 少 可 能 是 微 小 的 。为 了 有 效 利 用 , 在 型 腔 充 模 和 气 体 引 入 之 间 通 常 有 一 个 时 间 延 迟 。 “你 必 须 给 材 料 一 点 时 间 , 让 材 料 准 备 好 , 以 使 气 体 有 东 西 可 以 推 压 , ”Blund y 说 。 供 气 体 进 入 、 保 压 和 排 出 模 具 的 时 间 与 通 常 注 射 成 型 的 保 压 和 锁 模 时 间 大 致 相 同 。 成型模具的改进 外 部 气 体 注 射 成 型 通 常 需 要 在 模 具 内 或 在 提 供 气 体 的 管 道 内 装 一 个 压 力 传 感 器 ,以 及 气 体 发 生 器 和 控 制 技 术 。气 体 注 射 速 度 是 重 要 的 , 压 力 也 是 重 要 的 。 改 进 模 具 要 增 加 5 %到 20 %的 制 模 成 本 。 成 型 模 具 改 进 的 最 关 键 的 地 方 是 模 具 要 紧 紧 地 密 封 ,以 在 注 射 成 型 期 间 保 持 均 匀 的 气 体 压 力 。密 封 的 关 键 区 域 是 分 型 线 、顶 杆 销 、型 芯 和 排 气 孔 。在 带 有 可 移 动 型 芯 或 者 其 他 部 件 的 模 具 中 ,供 应 商 建 议 在 模 具 的 外 部 部 件 上 加 一 个 密 封 块 。硅 橡 胶 是 最 通 常 使用的密封材料。 制 品 设 计 也 对 有 效 的 气 体 密 封 做 出 贡 献 。 “靠 近 分 型 线 的 制 品 几 何 参 数 必 须 稍 作 改 变 以 建 立 密 封 , ”In coe 公 司 的 Blundy 说 。 常 常 有 这 样 的 情 况 , 制 品 上 的 一 条 加 强 筋 或 者 凸 台 就 自 然 地 密 封 了 气 体 , 以 致 气 体 只 在 加 强 筋 之 间 的局部区域起作用。 排 出 气 体 也 要 在 模 具 上 作 某 些 改 变 。 Textron 公 司 在 通 常 的 模 具 内 用 机 械 方 法 加 工 一 个 单 独 的 通 道 连 接 现 有 的 排 气 孔 , 通 道 起 到 空 气 歧 管 的 作 用 。 其 他 系 统 , 如 Incoe 公 司 的 外 部 气 体 注 射 成 型 , 它 是 依 靠 在 模 具 内 的 一 个 金 属 多 孔 嵌 件 , 让 气 体 进 出 的 。 “当 气 体 供 应 中 断 时 , 气 体 通 过 此 嵌 件 , 经 阻 力 最 小 的 通 道 反 向 流 回 , ”Blun dy 说 。 另外,可能需要特殊的阀门技术来防止气体通过热流道喷嘴逃逸。 三种外部气体成型方法 巴 顿 菲 尔 公 司 的 Airmold Contour 加 工 方 法 是 公 司 内 部 气 体 辅 助 成 型 技 术 Airmold 的 一 种 延 伸 。 该 方 法 使 用 一 种 可 移 动 的 供 气 设 备 , 带 有 图 像 接 触 屏 控 制 装 置 。 “我 们 不 控 制 进 入 制 品 的 气 体 体 积 , 我 们 控 制 压 力 , ”Ehritt 说 。 闭环气体的压力控制系统依靠一个时间或者熔体压力触发信号引进并维持型腔中的气体压力。 体通过一个设计 气 安装成与型腔内表面齐平相连接的喷嘴或气针进气。 此 成 型 机 安 装 在 Solvay 工 程 聚 合 物 公 司 的 实 验 室 里 , 成 型 机 规 格 为 500 t 和 4000 t。 这 些 成 型 机 可 为 巴 顿 菲 尔 公 司向客户演示用,许可证费用取决于具体的应用。 CGI 公 司 有 Asahi 公 司 拥 有 的 两 项 外 部 气 体 注 射 成 型 技 术 的 许 可 证 。 第 一 项 类 似 于 由 Inco e 公 司 在 北 美 地 区 提 供 的 技 术 。 第 二 项 包 括 外 部 气 体 注 射 和 附 加 的 保 压 功 能 。 “甚 至 对 于 外 部 气 体 注 射 成 型 技 术 , 也 有 可 能 产 生 某 些 体 积 收 缩 。 保 压 有 助 于 收 缩 进 一 步 减 少 , ”Pearson 说 。 他 拒 绝 说 明 在 什 么 情 况 下 CGI 公 司 会 推 荐 某 一 种 方 法 而 不 推 荐 另 一 种 方 法 , 或 者 是 详 细 说 明 两 种 加 工 方 法 的 区 别 。 按 照 Pearson 的 说 法 , 由 任 何 一 种 加 工 方 法 制 成 的 制 品 难以彼此加以区别。 CGI 公 司 一 种 氮 气 注 射 系 统 , 可 在 10.14 Mpa(1470 lbf/in2)的 压 力 下 提 供 气 体 , 由 安 装 在 模 具 和 机 器 上 的 传 感 器 进行控制。 CGI 公 司 声 称 它 的 加 工 方 法 的 使 用 者 可 以 减 小 制 品 壁 厚 多 达 50%,缩 短 周 期 时 间 达 40 %,模 具 压 力 至 少 也 可 降 低 25%。 此 加 工 方 法 能 按 模 具 或 者 按 成 型 机 发 放 许 可 证 。 费 用 从 5000 到 20000 美 元 不 等 , 取 决 于 所 需 模 具 或 机 器 设 备 的 尺 寸 大 小 。专 利 使 用 费 用 是 一 次 性 的 ,对 模 具 终 生 有 效 。CGI 公 司 也 提 供 为 进 行 外 部 气 体 注 射 成 型 而 进 行 模 具 改 造的服务。 Incoe 公 司 的 EGM 加 工 方 法 施 加 高 达 10.34 Mpa(1500 lbf/in2)的 氮 气 通 过 模 具 的 型 芯 侧 到 达 型 腔 内 的 熔 融 塑 料 。 气 体 通 过 一 块 多 孔 的 金 属 嵌 件 、气 针 或 有 孔 的 小 珠 进 入 。气 体 控 制 器 需 要 一 个 来 自 成 型 机 的 信 号 ,以 在 充 模 过 程 结束或接近结束时释放气体。信号可根据时间或者螺杆位置产生。 如 要 使 用 EGM 技 术 , Inco e 公 司 基 于 制 品 总 体 规 划 的 领 域 , 每 套 模 具 收 取 一 次 性 费 用 5000 到 15000 美 元 。 coe 对 In 公 司 为 其 气 体 控 制 用 控 制 设 备 收 取 附 加 的 7500 到 9000 美 元 , 后 , 型 厂 商 也 可 以 使 用 其 他 来 源 的 气 体 控 制 器 。 然 成 Incoe 公 司 可 在 它 的 实 验 室 在 125 t 和 425 t 成 型 机 上 演 示 它 的 EGM 技 术 。 气体反压 Textron 公 司 的 IntelliMold 外 部 气 体 成 型 工 艺 与 其 他 方 法 不 同 。 首 先 , 在 熔 体 进 入 前 , 它 用 空 气 预 先 充 满 模 具 型 腔 。第 二 ,当 型 腔 充 模 时 ,它 连 续 测 量 并 控 制 内 部 熔 体 压 力 ,目 的 是 使 制 品 密 度 均 匀 。在 这 一 技 术 背 后 的 概 念 是 , 在 通 常 的 注 射 成 型 中 熔 体 刚 一 进 入 模 具 时 遇 到 低 压 , 然 后 在 充 模 结 束 时 又 是 很 高 的 压 力 。 Textron 公 司 称 , 当 试 图 采 用 高 的 保 压 来 对 付 缩 痕 凹 陷 时 ,这 一 现 象 特 别 明 显 。在 第 一 批 和 最 后 一 批 固 化 的 材 料 密 度 之 间 的 差 异 本 身 就 是造成缩痕凹陷、应力和翘曲之源。 “我 们 给 模 具 施 加 1.38Mpa(200 lbf/in2)的 车 间 空 气 , 它 有 助 于 控 制 材 料 的 流 锋 并 使 制 品 从 充 模 开 始 到 结 束 都 密 度 均 匀 , ”Textron 公 司 的 Spalding 解 释 道 。 “反 压 力 在 我 们 充 模 时 包 住 制 品 , 所 以 我 们 不 需 要 对 模 具 作 过 度 充 模 处 理或压缩材料。” 压 缩 空 气 作 为 恒 定 的 力 将 材 料 均 匀 地 推 向 型 腔 壁 。 “这 达 到 较 好 的 尺 寸 稳 定 性 , 并 减 少 了 翘 曲 、 凹 陷 、 汇 合 线 和 收 缩 , ”Spaldin g 说 。 另外,气体的压力保持制品的外观侧与型腔表面接触时间较长,防止制品外观侧因为收缩而脱离型腔表面。 这 样 , 仅 仅 是 因 为 免 去 了 保 压 和 锁 模 时 间 , 即 可 减 少 周 期 时 间 达 到 25%, Textron 公 司 称 。 IntelliMold 系 统 使 用 两 个 压 力 转 换 器 ,一 个 设 在 喷 嘴 内 ,另 外 一 个 在 型 腔 内 ,设 在 接 近 充 模 的 最 远 点 。当 熔 体 进 入 模 具 时 ,被 压 缩 的 空 气 被 迫 压 回 ,并 从 它 进 入 的 排 气 口 排 出 。型 腔 中 的 转 换 器 开 始 感 受 气 体 压 力 ,而 当 型 腔 几 乎 充 满 时 , 感 受 熔 体 的 压 力 。 控 制 器 每 2 ms 从 两 只 传 感 器 接 收 一 次 压 力 数 据 , 并 用 特 有 的 算 法 加 工 这 些 数 据 , 以 使 型 腔 内 的 熔 体 压 力 达 到 标 称 值 。控 制 器 调 节 注 射 杆 的 速 度 来 维 持 型 腔 内 熔 体 压 力 的 设 定 点 值 。设 定 点 通 过 反 复试验或按照原先使用的加工方法的经验来选择。 设 置 IntelliMold 加 工 方 法 不 使 用 通 常 的 注 射 速 度 或 压 力 变 化 曲 线 。 没 有 速 度 曲 线 , 而 压 力 曲 线 本 质 上 是 平 坦 的 。 这 种 方 法 被 说 成 是 使 加 工 过 程 对 油 液 粘 度 、 模 具 及 其 周 围 温 度 , 以 及 材 料 粘 度 “透 明 ”, 或 者 不 受 影 响 。 Textron 公 司 在 它 的 实 验 室 中 在 四 台 成 型 机 器 上 进 行 试 验 ―Van Dorn 230 t 和 350t, 台 Engel 公 司 的 500t 机 器 , 一 和 一 台 HPM 公 司 的 880t 成 型 机 。 Textron 公 司 在 每 台 机 器 的 基 础 上 发 放 技 术 许 可 证 。 费 用 根 据 成 型 的 尺 寸 灵 活 确 定 。 装 和 培 训 包 括 在 许 可 证 费 用 中 。 gel 公 司 和 Van Dorn Demag 公 司 被 许 可 在 它 们 的 机 器 上 提 供 IntelliMold 安 En 加工方法。 Textron 公 司 也 提 供 它 的 IntelliMold 加 工 方 法 的 两 种 类 型 ∶ Xtralite 和 Xtraso ft,前 者 用 于 成 型 泡 沫 制 品 ,后 者 是 一 种 采 用 单 一 机 筒 成 型 双 硬 度 , 即 硬 /软 制 品 的 工 艺 方 法 如何调校注塑机 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 (减 压 )行 程 。将 位 置 转 移 点 (如 注 塑 机 有 此 设 备 )设 置 于 距 离 底 部 1 寸 的 位 置 。 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 %)(假 如 采 用 叠 模 , 一 级 注 塑 压 力 可 调 至 十 足 所 需 。 ) 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。 如有需要,参考热流道系统的调校程序。 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 。 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 [ 控 制 的 ] 转 移 , 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 移 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、转移点、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。 复查塑料,确保有一定程度的塑料。 调校螺 速度,确保刚在下一周期开始之前馀料完全回收,而注塑周期又没有受到限制。 注塑机的保养要点 一.每天保养事项 1.机 器 环 境 卫 生 2.油 温 3.机 铰 润 滑 系 统 4.加 热 系 统 5.冷 却 运 水 6.急 停 7.安 全 机 构 效 果 二.每周保养事项 1.行 程 、 近 接 开 关 的 检 查 2.渗 油 3.黄 油 润 滑 部 份 4.螺 丝 松 脱 5.油 量 三.每季保养事项 1.电 线 接 头 2.电 箱 卫 生 3.油 泵 、 油 马 达 4.加 黄 油 5.电 源 四.每年保养事项 1.油 箱 及 压 力 油 2.电 线 的 绝 缘 程 度 3.电 马 达 4.射 胶 螺 杆 5.机 铰 注塑成型知识 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 程 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死,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 /厘 米 2。 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 间 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 20-1 20 秒 (特 厚 制 件 可 高 达 5~10 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 泪 盈 眶 性 能 和 结 晶 性 能 ,以 及 模 具 温 等 .冷 嘲 热 讽 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 30~120 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 两 化 的 程 度 等 有 关 浅析注塑机预防性维修保养 注 塑 机 是 塑 料 加 工 业 中 普 遍 使 用 的 设 备 之 一 ,通 常 它 要 长 时 间 工 作 ,因 此 如 何 保 证 注 射 机 在 连 续 生 产 中 正 常 稳 定 工 作 ,无 论 对 于 注 射 机 的 制 造 厂 商 或 是 用 户 都 是 一 个 值 得 重 视 和 努 力 解 决 的 问 题 ,就 用 户 角 度 而 言 ,在 正 确 选 用 注 射 机 型 的 前 提 下 ,定 期 的 预 防 性 维 修 保 养 是 保 障 注 射 机 正 常 工 作 的 一 个 有 效 办 法 。所 谓 预 防 性 维 修 保 养 是 一 系 列 的 预 防 工 作 及 检 查 ,以 免 机 器 发 生 故 障 ,延 长 各 部 份 零 件 的 工 作 寿 命 ,例 如 将 突 然 出 现 引 致 停 产 的 故 障 转 为 预 见及可以计划的停机修理或大修; 及时发现及更换损坏零件可防止连锁性的损坏等都是预防性维修保养的工作 能 目的。预防性维修保养工作内容如下: 生产效率:减少停机时间及保持正常运转速度都能提高生产效率; 机器精度;及时更换已老化或磨损的零件可保持机器的精度水平; 零 件 寿 命 :定 期 更 换 易 损 零 件 ,适 当 的 调 整 和 润 滑 以 及 适 当 的 环 境 条 件( 温 度 、湿 度 、尘 埃 附 着 )都 可 以 延 长 零 件的寿命。 预防性维修保养 注 射 机 是 集 液 压 、电 气 、机 械 等 技 术 于 一 身 的 设 备 ,随 着 各 项 技 术 的 成 熟 和 发 展 ,三 者 的 结 合 就 更 为 密 切 ,因 此 注射机的预防性维修的各项工作就按液压、电气、机械三方个来进行分述。 液压部分 液压油量 油 量 不 足 会 引 致 油 温 易 升 高 、空 气 易 于 溶 入 油 中 而 影 响 油 质 和 液 压 系 统 的 正 常 工 作 ,油 量 不 足 通 常 是 漏 油 或 修 理 时 流 失 所 致 ,为 此 日 常 应 留 意 检 查 有 没 有 泄 漏 的 部 位 ,及 早 更 换 磨 损 的 密 封 件 ,收 紧 松 动 的 接 头 等 ,维 修 后 要 检 查油箱的油量,及时补给。 液压油温度 液 压 系 统 的 理 想 工 作 温 度 应 介 乎 450C- 500C 之 间 ,原 因 是 液 压 系 统 是 依 据 一 选 定 的 压 力 油 粘 度 而 设 计 ,但 粘 度 会 随 着 油 温 的 高 低 而 变 化 ,进 而 影 响 系 统 中 工 作 元 件 ,如 油 缸 、液 压 阀 等 ,使 控 制 精 度 和 响 应 灵 敏 度 降 低 ,对 于 精 密 注 射 机 的 情 况 尤 甚 。同 时 温 度 过 高 亦 会 加 速 密 封 件 的 老 化 令 其 硬 化 、碎 裂 ;温 度 过 低 则 加 工 能 量 消 耗 大 ,使 运 转 速 度 降 低 。因 此 密 切 注 意 液 压 油 的 工 作 温 度 是 十 分 必 要 的 。油 温 过 高 的 原 因 多 样 ,但 多 归 于 油 路 故 障 或 冷 却 系统的失效等。 液压油油质 液 压 油 的 重 要 性 质 之 一 是 其 化 学 稳 定 性 ,即 氧 化 稳 定 性 。氧 化 是 决 定 液 压 油 有 效 使 用 寿 命 的 最 主 要 因 素 , 氧 化 生 成 的 木 焦 油 、油 泥 和 炭 渣 等 不 可 溶 物 会 污 染 液 压 系 统 ,并 增 加 液 压 元 件 的 磨 损 、减 少 各 种 间 隙 、堵 塞 小 孔 、最 终致使液压系统发生故障。液压油的氧化速度取决于本身及工作状况等多方面因素,其中温度是主要因素之一, 因 此 要 使 用 合 适 的 液 压 油 ,并 定 期 检 查 液 压 油 的 氧 化 程 度( 从 油 本 身 的 颜 色 转 深 而 判 断 ),超 过 一 定 数 量 的 工 作 小时后主动换油是绝对必要的。 滤油器清洗 滤 油 器 起 到 洁 净 液 压 油 的 作 用 ,因 此 滤 油 器 应 每 隔 三 个 月 清 洗 一 次 以 保 持 油 尕 吸 油 管 畅 通 ,同 时 检 查 滤 油 网 有 否 损 坏 。 通 常 过 滤 网 的 规 格 不 得 大 于 200 目 。 冷却器清洗 冷 却 器 应 每 两 年 清 洗 一 次 ,或 者 依 据 其 工 作 能 力 有 否 降 低 而 清 洗 ,冷 却 器 内 部 堵 塞 或 积 垢 均 将 影 响 冷 却 效 率 ,冷 却用水应选择软性的(无矿物质)为佳。 电气部分 电线接头检查 接 头 不 紧 固 的 电 线 会 令 接 头 位 置 产 生 高 温 或 产 生 火 花 而 损 坏 ,接 头 不 良 也 会 影 响 信 号 的 传 输 ;接 触 器 上 的 接 头 会 因电磁动作的震动而较易松开,因此需要定时检查线接头位置及收紧。 电动机 一 般 电 动 机 都 是 空 气 冷 却 式 的 ,尘 埃 积 聚 会 造 成 散 热 困 难 ,所 以 每 年 作 定 期 清 理 ,通 常 在 电 路 中 装 有 电 机 过 载 切 断 器 ,该 保 护 装 置 的 限 定 电 流 是 可 调 的 ,应 根 据 电 机 功 率 作 适 当 的 选 择 ,同 时 一 旦 过 载 保 护 器 启 动 ,应 确 定 检 查 是否欠相、接点不良或油温过高后才按回复位开关。 发热筒和热电偶 发 热 筒 应 期 检 查 是 否 紧 固 以 保 证 能 有 效 地 传 热 ,在 正 常 生 产 中 发 热 筒 的 烧 毁 是 不 易 觉 察 的 ,为 此 要 注 意 温 控 制 器 的 工 作 情 ,从 中 判 断 发 热 筒 是 否 正 常 。另 外 发 热 筒 常 见 损 坏 处 是 电 线 连 接 处 ,由 于 接 头 不 良 ,接 触 电 阻 增 大 ,使 连接处局部过热导致接口氧化而损毁。 电磁接触器 用 于 电 热 部 分 的 接 触 器 因 为 动 作 交 数 较 频 繁 ,其 损 耗 速 度 亦 较 快 ,若 主 触 点 过 热 发 生 熔 化 粘 合 则 可 能 造 成 加 热 温 度失控,因此若发现接触有过热现象、发出响声或分断时火很大,则表求将会损坏,应尽早更换。 电脑控制部分 随 着 微 机 控 制 技 术 在 注 塑 机 上 的 应 用 ,微 电 脑 部 分 及 其 相 关 的 辅 助 电 子 板 的 正 常 工 作 对 电 源 电 压 的 波 动 ,工 作 环 境 的 温 、湿 度 ,安 装 的 抗 震 性 以 至 外 界 高 频 信 号 的 干 扰 都 提 出 了 较 高 的 要 求 ,为 此 保 持 控 制 箱 内 通 风 散 热 用 的 风 扇 正 常 工 作 ,使 用 精 度 较 高 的 电 源 稳 压 设 备 供 电 ,设 法 减 少 控 制 箱 受 外 来 振 动 的 影 响 ,等 均 是 正 常 工 作 的 基 本 要 求,应切实解决这些方面的问题并定时检查。机 械 部 分 1、 模 板 平 行 度 模 板 平 行 度 最 能 反 映 出 锁 模 部 分 的 状 况 ,模 板 不 平 行 会 使 产 品 不 合 格 及 增 加 设 备 和 模 具 磨 损 。模 板 的 平 行 度 可 通 过 锁 模 时 尾 板 的 移 动 情 况 及 产 品 的 外 观 分 析 初 步 反 映 出 来 ,但 确 切 的 情 况 ,需 要 用 百 分 表 等 仪 器 检 测 而 得 。模 板 平行度的调整须由熟悉的人员按步骤进行,否则调整失当对机器的损害更大。 2、模 厚 调 整 应 定 期 使 用 模 厚 调 整 系 统 ,将 模 厚 从 最 厚 至 最 薄 来 回 调 一 次 以 保 证 动 作 畅 顺 ,对 长 期 用 同 一 模 具 生 产的机器,必须进行此项检查以避免故障。 3、 中 央 润 滑 系 统 所 有 机 械 活 动 部 分 都 需 要 有 适 当 的 润 滑 ,中 央 润 滑 系 统 是 目 前 注 射 成 型 机 的 必 备 之 一 。中 央 润 滑 系 统 的 油 量 应 注 意 经 常 检 查 是 否 加 满 ,所 用 润 滑 油 须 洁 净 无 杂 质 以 保 证 所 有 润 滑 位 置 有 润 滑 油 供 应 。当 发 现 油 管 堵 塞 或 泄 漏 应 即 时更换或修理。大部分机械磨损都是因缺乏润滑而发生的,因此要对润滑有足够的重视。 4、保 持 各 动 作 的 畅 顺 动 作 震 动 或 不 畅 顺 可 能 是 因 为 速 度 调 整 不 当 ,速 度 改 变 及 时 间 不 配 合 或 机 械 、油 压 调 节 引 起。这类震动会令机械部分加速磨损及震动已紧固的螺丝,所以应减少及避免。 5、 轴 承 检 查 当 轴 承 部 分 在 工 作 时 有 异 声 发 出 , 或 温 度 升 高 即 表 示 轴 承 内 部 已 磨 损 , 应 及 时 检 查 或 更 换 , 并 重 新注入润滑脂。 6、注 射 系 统 注 射 螺 杆 、止 逆 环 和 机 筒 组 成 注 塑 机 的 心 脏 部 分 ,决 定 了 加 工 的 质 量 和 效 率 ,必 须 使 它 们 保 持 良 好 的 工 作 状 态 。首 先 采 取 必 要 的 措 施 防 止 非 塑 料 的 碎 屑 混 入 塑 料 料 流 内 ,再 者 要 重 视 检 查 螺 杆 与 机 筒 间 、止 逆 环 与 机 筒 的 正 确 间 隙 ,正 常 的 间 隙 应 能 封 住 塑 料 回 流 并 产 生 塑 化 所 需 的 剪 切 作 用 ,当 发 现 熔 胶 动 作 缓 慢 、熔 料 有 斑 点 和黑点,或产品成形不稳定时应检查螺杆、止逆环和机筒的磨损情况。 部分常见故障的起因及解决方法 油 温 过 高油温不正常上升可能是冷却系统不正常或油压元件在工作时产生高热而引起。 1、 冷 却 系 统 不 正 常 1) 冷 却 系 统 供 应 不 足 , 如 水 掣 未 完 全 开 启 , 水 压 不 足 或 水 泵 流 量 不 符 合 需 要 等 。 2) 管 道 堵 塞 , 如 过 滤 网 、 冷 却 塔 或 水 管 堵 塞 。 3) 冷 却 水 温 过 高 , 如 冷 却 塔 散 热 能 力 不 足 , 或 损 坏 或 气 温 过 高 。 2、 液 压 系 统 产 生 高 热 1) 油 泵 损 坏 , 内 部 零 件 在 高 速 转 动 时 磨 损 产 生 高 热 。 2) 压 力 调 节 不 适 当 , 液 压 系 统 长 期 处 于 高 压 状 态 而 过 热 。 3) 油 压 元 件 内 漏 , 例 如 方 向 阀 损 坏 或 密 封 圈 损 坏 令 高 压 油 流 经 细 小 空 间 时 产 生 热 量 。 噪音产生 不正常的噪音产生,表示有零件损坏或调整不当,应按噪音发出的位置查明原因即时维修。 1、 油 箱 内 的 液 压 油 不 足 , 油 泵 吸 入 空 气 或 滤 油 器 污 物 阻 塞 都 会 造 成 油 泵 缺 油 , 引 致 油 液 中 的 气 泡 排 出 撞 击 叶 片 而产生噪音,解决的方法是检查油量,防止吸入空气及清洗滤油器。 2、 液 压 油 粘 度 高 、 增 加 流 动 阻 力 , 需 要 更 换 合 适 的 液 压 油 。 3、 由 于 油 泵 或 电 机 的 轴 承 或 叶 片 损 坏 , 联 轴 器 的 同 心 度 偏 差 引 起 噪 音 , 须 调 整 同 心 度 或 更 换 零 件 。 4、 方 向 阀 反 应 失 灵 但 功 能 仍 在 , 如 阀 心 磨 损 , 内 漏 、 毛 刺 阻 塞 、 移 动 不 灵 活 , 电 磁 阀 因 电 流 不 足 而 失 灵 亦 会 产 生噪音。解决的方法是清洗阀芯,阀芯磨损须更换新件,电流须稳定及充足。 5、 液 压 元 件 损 坏 或 油 路 管 道 阻 塞 令 液 压 油 高 速 流 动 时 产 生 噪 音 。 6、 机 械 部 分 故 障 , 轴 承 磨 损 或 机 械 缺 乏 润 滑 油 或 零 件 松 动 , 应 找 出 原 因 将 零 件 紧 固 或 更 换 , 保证有足够的润滑油。 产品生产不稳定或不合格 在稳定的生产周期中,出现成品质量不稳定,多是机械零件磨损或调整失当所致。 1、 螺 杆 、 止 逆 环 、 机 筒 的 磨 损 。 2、 注 射 油 缸 内 密 封 圈 损 坏 而 产 生 内 漏 。 3、 发 热 筒 的 温 度 控 制 不 稳 定 。 4、 压 力 、 速 度 控 制 部 分 失 常 。 工程塑料的材料成型技术 工 程 塑 料 生 产 企 业 的 企 业 定 位 ,不 仅 在 于 生 产 出 各 种 性 能 优 良 的 工 程 塑 料 ,而 且 在 于 不 断 地 开 发 出 各 种 新 型 成 型 加工技术,以满足全面推进工程塑料发展和进步的需要。 ( 1) 气 体 辅 助 注 射 成 型 法 有 AGI 法 、 CINPRES 法 及 GIM 法 等 , 但 原 理 完 全 相 同 , 如 AGI 法 是 将 隋 性 气 体 ( 一 般 为 N2) 注 嘴 设 在 注 塑 机 注 嘴 内 部 , 而 CINPRES 法 是 将 隋 性 气 体 与 注 塑 机 注 嘴 分 别 设 置 , 且 既 可 以 是 一 个 也 可 以 是 几 个 。 气 体 辅 助 注 射 成 型 法 的 关 键 是 在 树 脂 填 充( 不 完 全 填 充 )完 毕 后 ,利 用 型 腔 内 树 脂 冷 却 前 的 时 间 差 ,将 具 有 一 定 压 力 的 隋 性 气 体 迅 速 地 注 入 成 型 品 内 部 ,此 时 气 体 可 在 成 型 品 壁 厚 较 大 的 部 分 形 成 空 腔 ,这 样 既 能 使 成 型 品 壁 厚 变 得 均 匀 不 产 生缩痕,也能提高其表面转写性使制品表面平整光滑。 ( 2) 注 射 压 缩 成 型 法 有 整 体 压 缩 法 和 部 分 压 压 缩 法 之 分 ,利 用 整 体 压 缩 法 成 型 时 ,首 先 在 模 具 保 持 一 定 开 度 的 合 模 状 态 下 ,将 树 脂 填 充( 不 完 全 填 充 )进 去 ,而 后 利 用 油 缸 压 缩 使 模 具 的 动 模 板 移 动 至 完 全 合 模 状 态 ,此 时 树 脂 因 受 压 而 充 满 模 具 并 被赋形。部分压缩法是在完全合模的情况下充填树脂(不完全充填) 压缩不是靠整个动模板移动,而是靠动模 , 板 上 制 品 赋 形 面 部 分( 可 以 是 全 体 也 可 以 是 一 部 分 )的 移 动 而 实 现 的 。注 射 压 缩 成 型 法 的 优 点 是 可 以 采 用 较 低 的 注 塑 压 力 成 型 薄 形 制 品 或 需 较 大 成 型 压 力 的 制 品 , 一 般 用 于 流 动 性 较 差 的 树 脂 或 壁 厚 较 薄 的 制 品 如 高 分 子 量 PC 或纤维增强工程塑料等的成型。 ( 3) 注 射 减 压 成 型 法 成型时首先利用注射高压将树脂充填至模具,再将模具动模板突然后退开启一定距离(有开启限位装置) 使树 , 脂冷却成型。该方法得到的制品表面层致密,中间层疏松,有均匀分布的小气泡,类似于三明治。 ( 4) 彩 印 PC 薄 片 表 面 镶 嵌 成 型 [ 5,6]首 先 将 冲 切 好 的 彩 印 PC 薄 片 /装 在 模 具 上 ,然 后 合 模 并 在 所 定 的 条 件 下 注 射 成 型 。该 方 法 所 得 制 品 的 表 面 ( 可 以 是 外 表 面 也 可 以 是 内 表 面 ) 为 印 刷 面 , 而 注 射 树 脂 可 以 是 PC、 也 可 以 是 PS、 丙 烯 腈 /苯 乙 烯 ) 共 聚 物 ( ( AS) ,甲 基 苯 乙 烯 ( MS) ,聚 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 ( PMMA) 等 透 明 材 料 或 ABS 等 不 透 明 材 料 。该 方 法 克 服 了 以 往 曲 面 印 刷 困 难 的 缺 点 , 可 以 先 在 平 面 状 的 PC 薄 片 上 进 行 彩 印 , 再 将 其 按 所 需 形 状 冲 切 后 镶 入 模 具 , 而 后 靠 注 射 树 脂 的 压 力 和 温 度 得 到 曲 面 状 的 制 品 , 适 用 于 汽 车 仪 表 或 各 种 家 电 、 OA 设 备 的 面 板 等 。 此 外 , 还 有 CFI 法 , 但 主 要 使 用 表 面 硬 化 或 硬 化 后 彩 印 的 PC 薄 片 进 行 表 面 镶 嵌 成 型 。 ( 5) 模 具 滑 合 成 型 法 ( DSI) DSI 有 DSI-2M 法 和 M-DSI 法 之 分 ,DSI-2M 法 主 要 用 于 中 空 制 品 的 制 造 ,而 M-DSI 主 要 用 于 异 种 树 脂 的 非 中 空 积 层 构 造 体 的 制 造 , 其 原 理 完 全 相 同 。 用 DSI-2M 法 时 , 首 先 将 中 空 制 品 的 两 个 半 面 分 别 注 射 成 型 , 然 后 将 两 部 分 的 阴 模( 制 品 的 半 面 还 在 模 具 中 )滑 移 至 对 合 位 置 ,再 次 向 两 接 合 面 部 分 注 射 树 脂 ,使 之 结 合 在 一 起 ,得 到 完 整的中空制品。和吹塑成型品相比,该法制品具有表精度、尺寸精度高,壁厚均匀且设计自由度大(如 L 型) 等优点。 ( 6) 模 具 表 面 电 感 加 热 成 型 法 要 点 是 在 合 模 前 将 由 线 圈 组 成 的 圆 形 平 面 式 电 感 加 热 器 移 至 模 具 表 面 附 近( 对 着 模 具 表 面 ,保 持 极 小 的 距 离 但 不 接触) ,利 用 电 磁 感 应 使 模 具 表 面 迅 速 升 温 后 ,退 出 电 感 加 热 器 并 立 即 合 模 注 射 。该 方 法 适 用 纤 维 增 强 工 程 塑 料 , 其 优 点 是 可 使 纤 维 沉 入 制 品 内 部 ,提 高 纤 维 增 强 制 品 的 表 面 光 滑 性 。一 般 只 需 对 赋 形 制 品 外 表 的 模 具 表 面 加 热 即 可。 ( 7) 超 声 波 辅 助 成 型 利 用 低 频 振 动 波( 一 般 低 于 500HZ)或 超 声 波( 19 kHZ 左 右 )可 以 提 高 熔 融 树 脂 流 动 性 的 原 理 ,借 助 超 声 波 探 头 和振动变位器使模具型腔处的振动强度变得最大(模口处的振动强度最小) 以提高树脂的流动性和表面转写性 , 选择注塑机之简易流程 1. 收集应用资料 部件尺寸及定向 物料规格说明 注模尺寸 2.决 定 所 需 要 的 锁 模 力 检 查 部 件 高 度 ,壁 厚 ,物 料 ,型 芯 和 投 影 面 ,以 决 定 所 需 之 锁 模 力 3.核 实 所 选 夹 紧 装 置 之 空 间 核 实 模 具 尺 寸 : 水 平 、 垂 直 和 闭 合 高 对 应 于 所 选 夹 紧 装 置 的 关 系 :必 要 时 增 中 夹 紧 模 选 择 4.预 计 周 期 时 间 根据壁厚、流程、浇口厚度、肋条和凸缘,决定大致充填、填密和冷却时间,根 据部件高度(锁模行程) , 型芯、滑阀动作以及任何必需部件的排出物,决定大 致锁模横移时间和部件排出物。这会有助决定所需机 器之操作规范。 5.锁 模 速 度 及 干 周 期 取 拾 定 机 锁 模 性 能 是 否 足 以 达 至 所 需 的 工 作 性 能 。如 果 必 需 更 大 工 作 性 能 ,决 定 更 快 速 横 移 速 度 是 否 合 用 及 或 用 得上。检查增加夹压速度之选择及作出 取拾决定。 6.注 射 单 元 选 择 决定某一单元具充足容积,能接纳注入之注射量。一般选择是所需注射介乎总容量的一成到八成之间。 7. 生 产 能 力 7.1 每 小 时 输 出 重 量 核 实 所 选 单 元 能 够 生 产 所 要 求 之 产 量 ,产 量 以 每 小 时 输 出 磅 数 计 算 。如 所 选 单 元 无 力 达 至 要 求 产 量 ,增 加 长 度直径比例,然后,再度审核。假使增加长度直径比例亦不 奏效,可增肿注射单元大小和螺植直径,其后 再次验证结果。 7.2 提 取 率 ( Recover Rate) 利用选定之锁模泵组和注射单元的标准挤压机摩打, 定螺旋再填充或提取和螺旋填充时间之最小值。 (接 决 如 触 杆 ) 间 歇 时 间 大 于 再 充 填 时 间 加 上 螺 旋 减 压 所 需 之 0.5 秒 , 可 进 展 至 下 一 步 骤 。 如 果 ( 接 触 杆 ) 间 歇 于 结 合 再 充 填 和 螺 旋 减 压 两 者 的 时 间 ,检 查 下 述 的 选 择 。选 择 下 面 一 个 或 一 组 ,重 新 计 算 再 充 填 时 间 ,反 复 检 查 此等取拾,直至获得预期的结果。 1. 一 台 较 少 容 积 挤 压 机 摩 打 能 否 为 已 知 物 提 供 转 力 矩 ? 如 果 “是 ”的 话 ,利 用 螺 杆 的 每 分 钟 转 数 ,决 定 再 充 填 时间。 2. 检 讨 增 加 输 往 挤 压 机 的 油 流 量 , 增 加 螺 旋 每 分 钟 转 速 和 减 少 再 充 填 时 间 的 结 果 。 3. 检 查 增 加 输 往 挤 压 机 的 油 流 量 , 增 加 螺 旋 每 分 钟 转 速 和 减 少 再 充 填 时 间 的 结 果 。 4. 增 加 注 射 单 元 大 小 , 实 际 目 标 是 要 增 加 螺 杆 直 径 , 核 实 螺 杆 直 径 正 在 增 加 以 及 决 定 重 新 充 填 时 间 。 5. 假 定 给 出 料 为 聚 烃 物 料 , 提 高 长 度 直 径 比 例 , 这 样 会 提 升 再 充 填 率 15% 。 7.3 所 需 注 塑 率 根 据 物 料 、壁 厚 、流 距 和 模 具 大 概 温 度 ,决 定 要 求 之 充 填 时 间 。利 用 要 求 充 填 时 间 和 注 射 量 以 及 利 用 在 先 前 锁 模 和 挤 压 机 选 择 工 段 时 选 定 的 泵 组 gp m,计 算 所 需 注 塑 率 。假 使 算 出 的 充 填 时 间 少 于 希 望 获 得 的 充 填 时 间 , 参考下历所列的选择。选择一个或一组别,重新计算充填时间。继续参考所列选择,直至获得欲求取之结果 为止。 1. 复 查 为 成 本 对 于 操 作 表 现 关 系 而 增 加 gp m 组 合 。 2. 复 查 蓄 能 器 为 注 塑 成 本 对 于 操 作 表 现 关 系 而 增 加 的 注 塑 组 合 注塑机操作过程注意事项 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 45~50℃ 之 间 , 一 般 在 35~60℃ 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 。 控制注塑周期来提高生产 注塑周期的定义及述语 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。 谈 及 有 关 达 到 这 些 目 标 是 一 回 事 ,但 实 际 上 做 的 却 是 另 一 回 事 ;首 先 ,我 们 必 须 确 定 什 么 是 注 塑 周 期 ,以 确 保 我 们所谈意念相同。 Model Open Time -- 开 模 时 间 Fuilling Time -- 填 充 时 间 Hold Time -- 保 压 时 间 周 期 开 始 --螺 杆 开 始 前 进 螺杆向树脂料(熔胶)推进 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 如必要的话倒塑发生 制件充分冷却便可以顶出 模具打开(可能包括模芯的拉出) 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 1 / 8 的 时 间 , 充 时 最 关 键 的 是 快 速 及 稳 定 的 螺 杆 推 进 时 间 , 最 低 和 稳 定 的 注 塑 压 力 。 填 及 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。 当 我 们 调 校 注 塑 机 上 的 注 塑 速 度 (相 对 亦 是 填 充 时 间 )时 , 实 际 上 我 们 是 调 校 输 送 螺 杆 之 后 液 压 装 置 的 阀 门 大 小 。 若 单 以 调 校 阀 门 应 付 这 不 同 的 阻 力 变 化 是 相 当 困 难 ,而 且 机 器 的 反 应 时 间 亦 未 能 这 般 灵 敏 ,所 以 这 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 操 控 。这 段 时 间 是 由 熔 体 填 充 模 腔 99% 开 始 至 浇 口 凝 固 为 终 止 。 模件的强度及勒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。 持压力时亦要预先保留一小 保 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 Delrin?聚 甲 醛 , Zytel?及 Zytel? ST 尼 龙 ,及 Crastin?、Ryn ite?聚 脂 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 , 当 螺 杆 完 成 塑 化 之 后 (螺 杆 转 动 后 退 再 次 生 产 熔 胶 ), 模 件 应 该 已 经 有 足 够 的 冷 却 时 间 。若 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 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% , 设 备 一 经 装 置 并 进 行 , 就 有 忽 视 模 具 开 放 时 的 倾 向 ! 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 而 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 (被 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,它们表示计时器或液压阀的故障 在 模 员 中 大 量 的 装 嵌 件 活 动 也 增 长 横 星 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 怎样用传统设备 -实现薄壁注射成型? 在 塑 胶 注 射 成 型 加 工 中 ,零 件 的 壁 厚 是 一 个 十 分 关 键 的 参 数 。薄 壁 注 塑 件 有 很 多 好 处 ,它 降 低 零 件 重 量 、生 产 规 模 、减 少 材 料 开 支 及 缩 短 成 型 周 期 等 ,但 是 制 造 薄 壁 产 品 必 须 采 用 昂 贵 的 高 速 注 塑 机 ,甚 不 化 算 。究 竟 传 统 注 塑 机可否胜任,文为你详尽分析。甚 么 是 薄 壁 注 塑 ? 一 般 的 定 义 是 在 一 个 有 50cm?表 面 积 的 注 塑 件 ,其 壁 厚 为 lmm。这 种 级 别 则 可 称 之 为 薄 壁 注 塑 零件。 然 而 , 传 统 的 注 塑 机 往 往 不 能 适 应 薄 壁 注 塑 的 要 求 。 以 一 台 制 作 3 mm 壁 厚 零 件 的 传 统 机 器 为 例 , 当 熔 化 的 热 塑 胶 材 料 的 前 沿 部 份 流 经 模 具 型 腔 时 ,它 将 会 与 温 度 较 低 的 型 芯 或 型 腔 内 壁 接 触 ,并 形 成 一 层 固 化 的 薄 表 皮 。这 种 提 前 固 的 表 皮 大 致 要 占 整 个 壁 厚 的 20%。 在 这 层 表 皮 内 边 ,注 入 的 熔 化 材 料 仍 在 不 断 地 向 前 流 动 。显 然 ,如 果 零 件 的 薄 壁 减 少 并 达 到 “薄 壁 ”的 程 度 ,其 冷 却 速 度 也 会 加 快 ,从 而 导 致 上 述 固 化 表 皮 占 整 个 壁 厚 的 比 例 将 会 增 加 ,也 就 是 说 ,其 后 续 流 人 型 胶 的 熔 融 “芯 部 ” 将 会 缩 小 。相 反 ,零 件 产 生 冷 凝 的 时 间 间 隔 却 在 缩 短 。这 都 给 材 料 的 继 续 流 动 增 添 了 难 度 ,从 而 使 的 零 件 在 冷 凝 之 前 实 现 “填 满 ”的 要 求 变 得 更 加 困 难 。 为 了 克 服 内 壁 注 塑 的 填 充 困 难 , 常 要 对 注 塑 机 进 行 特 别 的 设 计 或 改 装 , 采 用 多 通 道 注 入 口 , 加 高 达 2 41MPa 通 如 施 的 注 射 压 力 和 1, 000 mm/ s 的 注 入 速 度 。 然 而 , 这 些 做 法 将 要 花 费 相 当 可 观 的 资 金 。 能否在传统的未经改装的标准注塑机上,对某些工艺参数进行控制,以实现薄壁注塑的要求呢? 答 案 是 肯 定 的 。据 报 导 ,曾 经 有 人 在 一 台 最 大 夹 紧 力 为 90 公 吨 ,最 大 注 射 量 为 170g 的 传 统 机 器 上 做 过 这 方 面 的 实 验 。 在 这 台 机 器 上 安 置 了 具 有 一 个 扇 形 注 入 口 内 插 件 和 一 个 注 口 ,并 有 一 个 型 腔 的 模 具 。 该 内 插 件 的 长 / 厚 比 为 140:1,型 腔 厚 度 为 lmm。 使 用 的 树 脂 是 LexanSP7602 聚 碳 酸 酯 和 Magunu m9015。 产 品 零 件 的 重 量 ,是 唯 一 的 可 变 输 出 值 。 在 同 一 个 模 具 型 腔 条 件 下 , 零 件 重 量 的 变 化 , 显 然 与 注 塑 过 程 熔 化 材 料 在 型 腔 内 “填 满 ”的 程 度 密 切 相 关 。 据 称 , 对 零 件 重 量 变 化 的 分 析 。 其 结 果 的 可 信 度 能 高 达 95% 。 因 此 该 实 验 就 是 从 有 关 工 艺 参 数 与 零 件 重 量 的 关 系 著 手 进 行 研 究 的 。为 此 ,在 型 腔 里 特 别 装 设 了 五 个 压 力 与 温 度 转 换 器 。一 个 数据探测系统在腔内跟踪压力与温度曲线。 该 实 验 采 用 了 一 个 半 分 数 因 子 ( h alffractional factorial) 设 计 , 用 来 研 究 喷 嘴 温 度 , 模 具 温 度 ,冷 却 时 间 , 注 射 速 度 和 夹 持 压 力 。据 称 ,这 五 个 参 数 都 能 影 响 零 件 之 重 量 。为 了 建 立 这 些 参 数 以 确 定 它 们 对 零 件 重 量 的 影 响 ,采 用 了不同高低值的组合(见下表),来进行注射成型。 薄壁注塑研究的实验能数范围 参 数 聚碳酸酯 ABS 喷 嘴 温 度 (℃ ) (290 - 300) (260 - 280) 模 具 温 度 (℃ ) (80 - 90) (68 - 80) 冷 却 时 间 (s) (40 - 50) (25 - 35) 注 射 速 度 (mm/s (203 - 272) (229 - 272) 夹 持 压 力 (MPa) (4.8 - 5.5) (3.4 - 4.1)对 PC 和 ABS 两 种 材 料 进 行 了 实 验 。实 验 条 件 是 :各 自 的 熔 化 温 度 ;标 准 的 模 具 温 度 和 零 件 重 量 ;标 准 的 零 件 张 力强度和最高的许用注射速度。另外两种材料的相对黏度也都能在不同的剪切率下得到确立。 实验结果如下: ● 将 ABS 材 料 由 其 熔 化 温 度 260℃ 升 至 280℃ 对 其 零 件 重 量 会 由 6.6 g 增 至 7.4g, 即 有 22% 的 增 大 。 ● 对 PC 材 料 , 当 将 共 熔 化 温 度 由 290℃ 升 至 300℃ 时 零 件 重 量 即 从 7.3g 增 至 8.9g, 即 增 大 了 22% 。 ● 当 模 具 温 度 从 80℃ 升 至 9 0℃ 时 , PC 和 ABS 两 种 材 料 的 零 件 重 量 都 有 增 大 , 但 PC 更 为 敏 感 , 后 者 的 零 件 重 量 可 从 8.4g 增 至 8.8g, 增 长 了 4.8% 。 ●熔 化 温 度 和 模 具 温 度 的 变 化 都 会 导 致 零 件 张 力 强 度 的 改 变 。 但 熔 化 温 度 的 增 高 将 会 使 强 度 下 降 , 而 模 具 温 度 的 升高则会使强度增加。 ● 缩 短 冷 却 时 间 和 提 高 注 射 速 度 都 将 使 PC 材 料 的 零 件 重 量 得 以 增 加 , 而 ABS 材 料 则 不 受 这 两 个 参 数 的 影 响 。 结果分析: ● 对 PC 材 料 而 言 , 熔 化 温 度 、 模 具 温 度 、 冷 却 时 间 和 注 射 速 度 都 是 影 响 零 件 重 量 的 关 键 参 数 ; 而 对 于 ABS. 影 响其零件重量的参数只是熔化温度和模具温度。 ●熔 化 温 度 的 升 高 , 将 使 材 料 有 更 高 的 热 能 , 同 时 会 导 致 熔 融 黏 度 的 降 低 , 从 而 使 得 熔 融 材 料 更 易 于 流 动 , 其 形 成 一 个 更 长 的 流 往 长 度 ,同 时 更 加 顺 畅 地 填 满 型 胶 。但 熔 化 温 度 过 高 ,将 会 促 使 材 料 退 化 和 降 级 。所 以 ,这 一 参 数仅可在该树脂允许的上限之内被用来保证型胶的填满。 ●模 具 温 度 的 升 高 , 会 减 不 树 脂 在 型 腔 里 的 冷 凝 层 , 使 熔 融 化 材 料 在 型 腔 内 更 易 于 流 动 , 从 而 获 得 更 大 的 零 件 重 量和更好的表面质量。 ● 更 短 的 冷 却 时 间 , 可 使 熔 化 材 料 在 容 器 内 停 留 的 时 间 更 短 并 减 少 了 退 化 的 可 能 性 。 据 认 为 ,减 少 壁 厚 50% ,将 导 致 冷 却 时 间 成 4 倍 地 减 少 。 另 外 , 冷 却 时 间 构 成 了 约 70% 的 生 产 周 期 , 它 的 减 少 意 味 着 生 产 效 率 的 提 高 。 ●机 器 注 射 量 应 尽 可 能 达 到 最 大 值 。 因 为 这 也 帮 助 熔 化 材 料 在 容 器 停 留 时 间 的 减 少 。 ● 增 高 注 射 速 度 , 也 会 使 熔 化 材 料 的 相 对 黏 度 下 降 , 这 是 由 于 剪 切 变 得 更 薄 时 , 产 生 假 塑 胶 体 ( pseudoPlastic) 影 响 的 结 果 。同 时 ,这 种 剪 切 的 加 热 ,仅 发 生 在 不 到 一 秒 钟 的 瞬 间 ,这 对 于 导 致 明 显 的 退 化 来 说 ,是 无 足 轻 重 的 。 ● 注 射 速 度 的 提 高 , 虽 然 会 使 PC 材 料 黏 度 下 降 并 造 成 零 件 重 量 的 上 升 , 但 比 起 熔 化 温 度 增 高 时 零 件 重 量 的 增 加 要少得多。不过,由于它还能使得材料更加不易退化,所以,提高注射速度还是有它可取之处的。 注 射 速 度 的 改 变 , 对 于 ABS 材 料 几 乎 不 会 造 成 任 何 影 响 , 这 是 由 于 此 时 它 的 相 对 黏 度 没 有 产 生 明 显 的 下 降 的 缘 故 。通 过 在 传 统 注 塑 机 条 件 下 对 一 些 工 艺 参 数 的 变 更 ,取 得 了 零 件 重 量 增 加 的 效 果 。这 一 结 果 实 际 上 反 映 了 树 脂 在 熔 化 状 态 下 填 满 lmm 型 腔 能 力 的 增 加 也 就 是 提 高 了 薄 壁 成 型 的 能 力 。 综 合 实 验 情 况 ,在 传 统 注 塑 机 上 加 工 薄 壁 零 件 同 样 是 可 以 做 得 到 的 。进 行 操 作 时 ,可 以 将 其 注 射 速 度 调 整 到 所 允 许 的 最 高 界 限 ,在 此 基 础 上 ,可 以 按 照 该 材 料 所 推 荐 的 最 高 熔 化 温 度 界 限 和 模 具 最 高 温 度 标 准 ,尽 可 能 地 提 高 这 两个温度参数。这就是在传统注塑机上,以低成本的选择,实现优质的薄壁往塑的主要对策 塑料注射}

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