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幾個重要控制參數(shù)的注塑工藝分析
大分子之間相互摩擦的性質(zhì)稱為塑料的粘性.而把這種粘性大小的系數(shù)稱為粘度,所以粘度是熔融塑料流動性高低的反映.粘度越大,熔體粘性越強,流動性越差,加工越困難.工業(yè)應(yīng)用上,比較一種塑料的流動性并不是看其粘度值,而是看其熔體流動指數(shù)大小(稱MFI):所謂MFI,就是在一定熔化溫度下,熔體受到額定的壓力作用下,單位時間內(nèi)(一般為10分鐘)通過標準口模的熔體重量.以g/10min表示,如注塑加工級的PP料,牌號不同,MFI的值可以從2.5~30間變化,塑料的粘度并非一成不變,塑料本身特性的變化,外界溫度,壓力等條件的影響,都可促成粘度的變化.1.1分子量的影響分子量越大,分子量分布越窄,反映出來的粘度愈大.1.2低分子添加濟的影響低分子添加濟可以降低大分子連之間的作用力.因而使粘度減小,有些塑料成型時間加入溶濟或增塑 劑就是為了降低粘度,使之易于模成型.1.3溫度粘度的影響溫度對大多數(shù)熔融塑料的粘度影響是很大的,一般溫度升高,反映出來的粘度越低,但各種塑料熔體粘度降低的幅度大小有出入:PE/PP類塑料,升高溫度對提高流動性,降低熔體粘度作用很小,溫度過高,消耗加大,反而得不償失PMMA/PC/PA類等塑料,溫度升高粘度就顯著下降,PS ABS升高溫度對于降低粘度于成型亦有較大好處1.4剪切速度的影響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,其粘度幾乎不受螺桿轉(zhuǎn)速的影響.1.5壓力的影響壓力對粘度的影響比較復(fù)雜,一般PP&PE類粘度受壓力的影響不是很大,但對PS的影響卻相當顯著,實際生產(chǎn)中,在設(shè)備較完善的機器上,應(yīng)注意發(fā)揮高速注射,即高剪切速度的作用,而不應(yīng)盲目地將壓力提高.（二）注射溫度的控制對成型加工的影響所謂炮筒溫度的控制是指塑料在料筒內(nèi)如何從原料顆料一直均勻地被加熱為塑性的粘流體,也就是料筒烤溫如何配置的問題.2.1料筒溫度的調(diào)節(jié)應(yīng)保證塑料塑化良好,能順利注射充模又不引起分解.這就要求我們不能因受制于塑膠對溫度的敏感性而有意識地降低塑化溫度,用注塑加工壓力或注射速度等辦法強行充模.2.2塑料熔融溫度主要影響加工性能,同時也影響表面質(zhì)量和色澤.2.3料溫的控制與制件注塑加工模具有關(guān),大而簡單的制件,制件重量與注射量較接近的,需用較高的烤溫,薄壁.形狀復(fù)雜的也要用高烤溫.反之,對于厚壁制件,某些需要附加操作的,如裝嵌件的,可以使用低的烤溫,鑒別塑料溶體溫度是否得宜可以用點動動作在低壓速下對空注射觀察,適宜的料溫應(yīng)使噴出來的料剛勁有力,不帶泡,不卷曲,光亮連續(xù).2.4料溫的配置一般都是從進料段到出料段依次遞升,但為了防止塑料的過熟分解和制件顏色的變化也可略低于中段,料溫配置不當有時會造成卡螺桿故障--螺桿不轉(zhuǎn)或空轉(zhuǎn),這還可能是注射壓力過大或螺桿止逆環(huán)(介子)失效造成料筒前端的稀薄熔料向進料區(qū)方向反流.當這些反流的料灌進螺紋端面與料筒內(nèi)壁間的微小間隙而受到較低溫度冷卻時,將冷固成一層薄膜緊緊卡在兩個壁面之間,使螺桿不能轉(zhuǎn)動或打滑.從而影響加料.此時,切勿強行松退或注射,建議加料口冷卻水暫時關(guān)閉,強化升高加料段溫度直至比塑料熔點高30~50攝氏度,并同時地出料段溫度降低至熔化溫度附近,待10~20分鐘后,小心地轉(zhuǎn)動螺桿,能轉(zhuǎn)動時才重開機,然后緩慢加料.（三）注射周期中壓力的控制3.1實際施用的壓力應(yīng)比充滿型腔壓力偏高,在注射過程中,模控壓力急劇上升,最終達到一個峰值,這個峰值就是通常所說的注射壓力.注射壓力顯然要比充滿型腔壓力偏高.3.2保壓壓力的作用:模腔充滿塑料后直到澆口完全冷卻對閉前的一段時間,模腔內(nèi)的塑膠仍然需要一個相當高的壓力支持,即保壓,其具體的作用是:A:補充靠近澆口位置的料量,并在澆口冷凝對閉以前制止模腔中尚未硬化的塑料在殘余壓力作用下,向澆口料源方向倒流.B:防止制件的收縮,減少真空泡.C:減少因制件過大的注射壓力而產(chǎn)生粘模爆裂或彎曲變形的現(xiàn)象.所以保壓壓力通常是注射壓力的50%~60%.保壓壓力或時間太長太大的話有可能將澆口及流道上的冷料擠進制件內(nèi),使靠近澆口位置上添上冷料亮斑,同時毫無好處地延長了周期.3.3注射壓力的選擇A.根據(jù)制件形狀.厚薄選擇.B.針對不同的塑料原料選擇.在生產(chǎn)條件和制件質(zhì)量標準許可的情況下,建議采用就溫低壓的工藝條件.3.4背壓壓力的調(diào)節(jié)背壓所代表是塑料塑化過程所承受的壓力.有進也稱之為塑化壓力.A.顏色的混和效果受背壓的影響,背壓加大,混和作用加強.B.背壓有助于排除塑料件的各種氣體,減少銀紋和氣泡現(xiàn)象.C.適當?shù)谋硥嚎梢员苊饬贤矁?nèi)局部滯料現(xiàn)象,所以清洗料筒時往往將背壓加大.（四）注射速度的控制4.1速度高低的影響:低速充模優(yōu)點是流速平穩(wěn),制件尺寸比較穩(wěn)定,波動較小,制件內(nèi)應(yīng)力低,內(nèi)外各向應(yīng)力一致性較好,缺點是制件易出現(xiàn)分層結(jié)合不良的熔點痕,水紋等,高速充模可采用較低的注射壓力,改進制品的光澤度和平滑度,消除了接縫線現(xiàn)象及分層現(xiàn)象,收縮凹陷小,顏色更均勻一致.缺點是易產(chǎn)生”自由噴射”,即出現(xiàn)滯流或渦流.溫升過高,顏色發(fā)黃,排氣不良及有時脫模困難.粘度高的塑料有可能產(chǎn)生熔體破裂,制件表面產(chǎn)生霧斑,同時也增加了由內(nèi)應(yīng)力引起的翅曲和厚件沿接縫線開裂的傾向.下圖是表面因注射速度不當引起的缺陷形態(tài):夾水紋(慢) 射紋(快)0燒焦(快) 水波紋(慢)4.2采用高速高壓注射的情況:1.塑膠粘度高,冷卻速度快,長流程制件.2.壁厚太薄的制件.3.玻纖維增強的塑料.4.3多級調(diào)速的應(yīng)用:由于澆道系統(tǒng)及各部位幾何條件不同,不同部位對于充模熔體的流動(特別是速度)提出要求,這就出現(xiàn)了多級注射,我們可以根據(jù)制品的形狀,對相對薄壁的,形狀復(fù)雜的部分實行快速充模,而對于入水口和易燒焦處用低速或中速充模.大部分產(chǎn)品都可以采用低速—高速—中速充模過程,從而達到改變制品表觀和內(nèi)在質(zhì)量的目的.這一設(shè)置方法甚至成為現(xiàn)時通用的公式.
