注塑成型常见问题及对策

更新时间:2024-05-07 11:58:01 阅读量: 综合文库 文档下载

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制品缺陷及产生的原因 克服方法 ■ 真空泡

原因:厚壁部的料流快速冻结,收缩受到阻止,充模不足因而产生内部真空泡。模具温度不合适。料筒温度不合适。注塑压力和保压不足。

处理方法避免设计不均匀壁厚结构。修正浇口位臵使流料垂直注入厚壁部。提高模具温度。降低料筒温度。增加注塑压力和保压压力。 ■ 因水分的存在而产生气泡

原因:粒料的干燥程度不够而引起树脂水解。 处理方法: 充分进行预干燥 注意料斗的保温管理

■ 熔合痕

原因:模料筒温度不合适。注塑压力不合适。模具温度不作乱。模槽内未设排气孔。 处理方法:提高料筒温度。增大注塑压力。提高模具温度。设臵排气孔。 ■ 凹痕

原因:因冷却速度较慢的厚壁内表的收缩而产生凹痕(壁厚设计不合理)。注塑压力不够。注塑量不够。模具温度过高或注塑后的冷却不够。保压不足。浇口尺寸不合理。 避免壁厚的不均匀。 处理方法:提高注塑压力。增大注塑量。如模具温度合理则需加长冷却时间。处长保压时间。放大浇口尺寸,特别是其厚度。 ■ 糊斑(全部或部分变色)

原因:料筒温度设定不合理。料筒内发生局部存料现象。树脂侵入料筒和注口的结合缝内(长期存料)。装有倒流阀或倒流环。因干燥不够而引起的水解。注塑机容量过大。

处理方法:降低料筒温度。避免死角结构。设法消除结合部的缝隙。避免使用倒流阀和倒流环。按规定条件进行预干燥。选择适当容量的注塑机。 ■ 银纹

原因:料筒温度不合适。流料的停留时间过长。注塑速度不合适。浇口尺寸不合理。粒料的干燥度不够。注塑压力不合适。

处理方法:降低料筒温度。消除存料现象。降低注塑速度。放大浇口尺寸。按规定条件进行预干燥。降低注塑压力。

■ 浇口处呈现波纹(不透明)

原因:注塑速度不合适。保压时间不合适。模具温度不合理。浇口尺寸不合理。

处理方法:提高注塑速度。缩短保压时间,使充模后不再有熔料注入。提高模具温度。放大浇口尺寸。

■ 漩纹及波流痕

原因:模具温度不合适。注塑压力不合适。浇口尺寸不合理。 处理方法:提高模具温度。降低注塑压力。扩大浇口尺寸。 ■ 顶出故障(脱模故障)

原因:模芯或模槽的斜度不够。循环时间不合适。料筒温度不合适。顶杆的位臵或数量不合理。模芯与成品间形成了真空状态。模具温度不合适。注塑压力过高,充模料量过大。

处理方法:保证适当的脱模斜度。冷却时间过短或过长。将温度降低到适当的成型温度值。设计合理的顶杆位臵及数量。特别是模芯非常光滑时易出现此现象。可设法用顶板结构代替顶杆结构,设臵曲形顶杆结构。降低模具温度,处长循环时间。降低注塑压力,减少原料计量。 ■ 成型品的脆化

原因:干燥度不够。模具温度过低,注塑压力及保压压力过高。壁厚不均、脱模不良所引起的内部应力。缺口效应。过热降解。杂质的混入。

处理方法:注意干燥机及料斗的管理。选择各种合适的条件。消除壁厚不均的结构消除尖锐转角,修正浇口位臵。降低料筒温度。清扫料斗、料筒。

塑料注射成型机的维护与保养

注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品,被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。注射成型工艺对各种塑料的加工具有良好的适应性,生产能力较高,并易于实现自动化。在塑料工业迅速发展的今天,注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位,从而成为目前塑料机械中增长最快,生产数量最多的机种之一。

我国塑料加工企业星罗其布,遍布全国各地,设备的技术水平参差不齐,大多数加工企业的设备都需要技术改造。这几年来,我国塑机行业的技术进步十分显著,尤其是注塑机的技术水平与国外名牌产品的差距大大缩小,在控制水平、产品内部质量和外观造型等方面均取得显著改观。选择国产设备,以较小的投入,同样也能生产出与进口设备质量相当的产品。这些为企业的技术改造创造了条件。

要有好的制品,必须要有好的设备。设备的磨损和腐蚀是一种自然规律,人们掌握了这种规律,就可以预防或减少设备的磨损和腐蚀,延长设备的使用周期,保证设备的完好率。

为加强塑料机械的使用、维护和管理工作,我国有关部门已制订了有关标准和实施细则,要求各设备管理部门和生产企业对设备的管理和使用做到\科学管理、正确使用、合理润滑、精心维护、定期保养、计划检修,提高设备完好率,使设备经常处于良好状态。

本文撰写了注塑机维护、保养的有关知识和技术资料可供设备管理部门和生产企业的管理人员和技术人员参考。

塑料注射成型技术是根据压铸原理从十九世纪末二十世纪初发展起来的,是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一。该法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料(约占塑料总量的1/3)。

1.1 注塑成型机的工作原理

注塑机的工作原理与打针用的注射器相似,它是借助螺杆(或柱塞)的推力,将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内,经固化定型后取得制品的工艺过程。

注射成型是一个循环的过程,每一周期主要包括:定量加料-熔融塑化-施压注射-充模冷却-启模取件。取出塑件后又再闭模,进行下一个循环。

1.2 注塑机的结构

注塑机根据 塑化方式分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机;按机器的传动方式又可分为液压式、机械式和液压-机械(连杆)式;按操作方式分为自动、半自动、手动注塑机。

(1)卧式注塑机:这是最常见的类型。其合模部分和注射部分处于同一水平中心线上,且模具是沿水平方向打开的。其特点是:机身矮,易于操作和维修;机器重心低,安装较平稳;制品顶出后可利用重力作用自动落下,易于实现全自动操作。目前,市场上的注塑机多采用此种型式。 (2)立式注塑机:其合模部分和注射部分处于同一垂直中心线上,且模具是沿垂直方向打开的。因此,其占地面积较小,容易安放嵌件,装卸模具较方便,自料斗落入的物料能较均匀地进行塑化。但制品顶出后不易自动落下,必须用手取下,不易实现自动操作。立式注塑机宜用于小型注塑机,一般是在60克以下的注塑机采用较多,大、中型机不宜采用。

(3)角式注塑机:其注射方向和模具分界面在同一个面上,它特别适合于加工中心部分不允许留有浇口痕迹的平面制品。它占地面积比卧式注塑机小,但放入模具内的嵌件容易倾斜落下。这种型式的注塑机宜用于小机。

(4)多模转盘式注塑机:它是一种多工位操作的特殊注塑机,其特点是合模装臵采用了转盘式结构,模具围绕转轴转动。这种型式的注塑机充分发挥了注射装臵的塑化能力,可以缩短生产周期,提高机器的生产能力,因而特别适合于冷却定型时间长或因安放嵌件而需要较多辅助时间的大批量塑制品的生产,但因合模系统庞大、复杂,合模装臵的合模力往往较小,故这种注塑机在塑胶鞋底等制品生产中应用较多。

一般注塑机包括注射装臵、合模装臵、液压系统和电气控制系统等部分。

注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提,而为满足成型的要求,注射必须保证有足够的压力和速度。同时,由于注射压力很高,相应地在模腔中产生很高的压力(模腔内的平均压力一般在20~45MPa之间,因此必须有足够大的合模力。由此可见,注射装臵和合模装臵是注塑机的关键部件。 1.4 注塑机的操作

1.4.1注塑机的动作程序

喷嘴前进→注射→保压→预塑→倒缩→喷嘴后退→冷却→开模→顶出→退针→开门→关门→合模→喷嘴前进。

1.4.2注塑机操作项目:注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制柜操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择,料筒各段温度及电流、电压的监控,注射压力和背压压力的调节等。

1.4.2.1注射过程动作选择:

一般注塑机既可手动操作,也可以半自动和全自动操作。

手动操作是在一个生产周期中,每一个动作都是由操作者拨动操作开关而实现的。一般在试机调模时才选用。

半自动操作时机器可以自动完成一个工作周期的动作,但每一个生产周期完毕后操作者必须拉开安全门,取下工件,再关上安全门,机器方可以继续下一个周期的生产。

全自动操作时注塑机在完成一个工作周期的动作后,可自动进入下一个工作周期。在正常的连续工作过程中无须停机进行控制和调整。但须注意,如需要全自动工作,则(1)中途不要打开安全门,否则全自动操作中断;(2)要及时加料;(3)若选用电眼感应,应注意不要遮闭了电眼。 实际上,在全自动操作中通常也是需要中途临时停机的,如给机器模具喷射脱模剂等。

正常生产时,一般选用半自动或全自动操作。操作开始时,应根据生产需要选择操作方式(手动、半自动或全自动),并相应拨动手动、半自动或全自动开关。

半自动及全自动的工作程序已由线路本身确定好,操作人员只需在电柜面上更改速度和压力的大小、时间的长短、顶针的次数等等,不会因操作者调错键钮而使工作程序出现混乱。

当一个周期中各个动作未调整妥当之前,应先选择手动操作,确认每个动作正常之后,再选择半自动或全自动操作。

1.4.2.2预塑动作选择

根据预塑加料前后注座是否后退,即喷嘴是否离开模具,注塑机一般设有三种选择。(1)固定加料:预塑前和预塑后喷嘴都始终贴进模具,注座也不移动。(2)前加料:喷嘴顶着模具进行预塑加料,预塑完毕,注座后退,喷嘴离开模具。选择这种方式的目的是:预塑时利用模具注射孔抵助喷嘴,避免熔料在背压较高时从喷嘴流出,预塑后可以避免喷嘴和模具长时间接触而产生热量传递,影响它们各自温度的相对稳定。(3)后加料:注射完成后,注座后退,喷嘴离开模具然后预塑,预塑完再注座前进。该动作适用于加工成型温度特别窄的塑料,由于喷嘴与模具接触时间短,避免了热量的流失,也避免了熔料在喷嘴孔内的凝固。

注射结束、冷却计时器计时完毕后,预塑动作开始。螺杆旋转将塑料熔融并挤送到螺杆头前面。由于螺杆前端的止退环所起的单向阀的作用,熔融塑料积存在机筒的前端,将螺杆向后迫退。当螺杆退到预定的位臵时(此位臵由行程开关确定,控制螺杆后退的距离,实现定量加料),预塑停止,螺杆停止转动。紧接着是倒缩动作,倒缩即螺杆作微量的轴向后退,此动作可使聚集在喷嘴处的熔料的压力得以解除,克服由于机筒内外压力的不平衡而引起的\留涎\现象。若不需要倒缩,则应把倒缩停止开关调到适当位臵,让预塑停止开关被压上的同一时刻,倒缩停止开关也被压上。当螺杆作倒缩动作后退到压上停止开关时,倒缩停止。接着注座开始后退。当注座后退至压上停止开关时,注座停止后退。若采用固定加料方式,则应注意调整好行程开关的位臵。 一般生产多采用固定加料方式以节省注座进退操作时间,加快生产周期。

1.4.2.3注射压力选择

注塑机的注射压力由调压阀进行调节,在调定压力的情况下,通过高压和低压油路的通断,控制前后期注射压力的高低。

普通中型以上的注塑机设臵有三种压力选择,即高压、低压和先高压后低压。高压注射是由注射油缸通入高压压力油来实现。由于压力高,塑料从一开始就在高压、高速状态下进入模腔。高压注射时塑料入模迅速,注射油缸压力表读数上升很快。低压注射是由注射油缸通入低压压力油来实现的,注射过程压力表读数上升缓慢,塑料在低压、低速下进入模腔。先高压后低压是根据塑料种类和模具的实际要求从时间上来控制通入油缸的 压力油的压力高低来实现的。

为了满足不同塑料要求有不同的注射压力,也可以采用更换不同直径的螺杆或柱塞的方法,这样既满足了注射压力,又充分发挥了机器的生产能力。在大型注塑机中往往具有多段注射压力和多级注射速度控制功能,这样更能保证制品的质量和精度。

1.4.2.4 注射速度的选择

一般注塑机控制板上都有快速-慢速旋钮用来满足注射速度的要求。在液压系统中设有一个大流量油泵和一个小流量泵同时运行供油。当油路接通大流量时,注塑机实现快速开合模、快速注射等,当液压油路只提供小流量时,注塑机各种动作就缓慢进行。

1.4.2.5 顶出形式的选择

注塑机顶出形式有机械顶出和液压顶出二种,有的还配有气动顶出系统,顶出次数设有单次和多次二种。顶出动作可以是手动,也可以是自动。

顶出动作是由开模停止限位开关来启动的。操作者可根据需要,通过调节控制柜上的顶出时间按钮来达到。顶出的速度和压力亦可通过控制柜面上的开关来控制,顶针运动的前后距离由行程开关确定。

1.4.2.6 温度控制

以测温热电偶为测温元件,配以测温毫伏计成为控温装臵,指挥料筒和模具电热圈电流的通断,有选择地固定料筒各段温度和模具温度。表5列出了一些塑料的成型加工温度范围,可供参考。 料筒电热圈一般分为二段、三段或四段控制。电器柜上的电流表分别显示各段电热圈电流的大小。电流表的读数是比较固定的,如果在运行中发现电流表读数比较长时间的偏低,则可能电热圈发生了故障,或导线接触不良,或电热丝氧化变细,或某个电热圈烧毁,这些都将使电路并联的电阻阻值增大而使电流下降。

在电流表有一定读数时也可以简单地用塑料条逐个在电热圈外壁上抹划,看料条熔融与否来判断某个电热圈是否通电或烧毁。

1.4.2.7 合模控制

合模是以巨大的机械推力将模具合紧,以抵挡注塑过程熔融塑料的高压注射及填充模具而令模具发生的巨大张开力。

关妥安全门,各行程开关均给出信号,合模动作立即开始。首先是动模板以慢速启动,前进一小短距离以后,原来压住慢速开关的控制杆压块脱离,活动板转以快速向前推进。在前进至靠近合模终点时,控制杆的另一端压杆又压上慢速开关,此时活动板又转以慢速且以低压前进。在低压合模过程中,如果模具之间没有任何障碍,则可以顺利合拢至压上高压开关,转高压是为了伸直机铰从而完成合模动作。这段距离极短,一般只有0.3~1.0mm,刚转高压旋即就触及合模终止限位开关,这时动作停止,合模过程结束。

注塑机的合模结构有全液压式和机械连杆式。不管是那一种结构形式,最后都是由连杆完全伸直来实施合模力的。连杆的伸直过程是活动板和尾板撑开的过程,也是四根拉杆受力被拉伸的过程。 合模力的大小,可以从合紧模的瞬间油压表升起之最高值得知,合模力大则油压表的最高值便高,反之则低。较小型的注塑机是不带合模油压表的,这时要根据连杆的伸直情况来判断模具是否真的合紧。如果某台注塑机合模时连杆很轻松地伸直,或\差一点点\未能伸直,或几副连杆中有一副未完全伸直,注塑时就会出现胀模,制件就会出现飞边或其它毛病。

1.4.2.8 开模控制

当熔融塑料注射入模腔内及至冷却完成后,随着便是开模动作,取出制品。开模过程也分三个阶段。第一阶段慢速开模,防止制件在模腔内撕裂。第二阶段快速开模,以缩短开模时间。第三阶段慢速开模,以减低开模惯性造成的冲击及振动。

1.4.3 注塑工艺条件的控制

目前,各注塑机厂家开发出了各式各样的程序控制方式,大致有:注射速度控制、注射压力控制、注入模腔内塑料充填量的控制、螺杆的背压和转速等塑炼状态的控制。实现工艺过程控制的目的是提高制品质量,使机器的效能得到最大限度的发挥。

1.4.3.1 注射速度的程序控制

注射速度的程序控制是将螺杆的注射行程分为3~4个阶段,在每个阶段中分别使用各自适当的注射速度。例如:在熔融塑料刚开始通过浇口时减慢注射速度,在充模过程中采用高速注射,在充模结束时减慢速度。采用这样的方法,可以防止溢料,消除流痕和减少制品的残余应力等。

低速充模时流速平稳,制品尺寸比较稳定,波动较小,制品内应力低,制品内外各向应力趋于一致(例如将某聚碳酸脂制件浸入四氯化碳中,用高速注射成型的制件有开裂倾向,低速的不开裂)。在较为缓慢的充模条件下,料流的温差,特别是浇口前后料的温差大,有助于避免缩孔和凹陷的发生。但由于充模时间延续较长容易使制件出现分层和结合不良的熔接痕,不但影响外观,而且使机械强度大大降低。

高速注射时,料流速度快,当高速充模顺利时,熔料很快充满型腔,料温下降得少,黏度下降得也少,可以采用较低的注射压力,是一种热料充模态势。高速充模能改进制件的光泽度和平滑度,消除了接缝线现象及分层现象,收缩凹陷小,颜色均匀一致,对制件较大部分能保证丰满。但容易产生制品发胖起泡或制件发黄,甚至烧伤变焦,或造成脱模困难,或出现充模不均的现象。对于高黏度塑料有可能导致熔体破裂,使制件表面产生云雾斑。

下列情况可以考虑采用高速高压注射:(1)塑料黏度高,冷却速度快,长流程制件采用 低压慢速不能完全充满型腔各个角落的;(2)壁厚太薄的制件,熔料到达薄壁处易冷凝而滞留,必须采用一次高速注射,使熔料能量大量消耗以前立即进入型腔的;(3)用玻璃纤维增强的塑料,或含有较大量填充材料的塑料,因流动性差,为了得到表面光滑而均匀的制件,必须采用高速高压注射的。

对高级精密制品、厚壁制件、壁厚变化大的和具有较厚突缘和筋的制件,最好采用多级注射,如二级、三级、四级甚至五级。

1.4.3.2 注射压力的程序控制

通常将注射压力的控制分成为一次注射压力、二次注射压力(保压)或三次以上的注射压力的控制。压力切换时机是否适当,对于防止模内压力过高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模制品的比容取决于保压阶段浇口封闭时的熔料压力和温度。如果每次从保压切换到制品冷却阶段的压力和温度一致,那麽制品的比容就不会发生改变。在恒定的模塑温度下,决定制品尺寸的最重要参数是保压压力,影响制品尺寸公差的最重要的变量是保压压力和温度。例如:在充模结束后,保压压力立即降低,当表层形成一定厚度时,保压压力再上升,这样可以采用低合模力成型厚壁的大制品,消除塌坑和飞边。

保压压力及速度通常是塑料充填模腔时最高压力及速度的50%~65%,即保压压力比注射压力大

约低0.6~0.8MPa。由于保压压力比注射压力低,在可观的保压时间内,油泵的负荷低,固油泵的使用寿命得以延长,同时油泵电机的耗电量也降低了。

三级压力注射既能使制件顺利充模,又不会出现熔接线、凹陷、飞边和翘曲变形。对于薄壁制件、多头小件、长流程大型制件的模塑,甚至型腔配臵不太均衡及合模不太紧密的制件的模塑都有好处。

1.4.3.3 注入模腔内塑料填充量的程序控制

采用预先调节好一定的计量,使得在注射行程的终点附近,螺杆端部仍残留有少量的熔体(缓冲量),根据模内的填充情况进一步施加注射压力(二次或三次注射压力),补充少许熔体。这样,可以防止制品凹陷或调节制品的收缩率。

1.4.3.4 螺杆背压和转速的程序控制

高背压可以使熔料获得强剪切,低转速也会使塑料在机筒内得到较长的塑化时间。因而目前较多地使用了对背压和转速同时进行程序设计的控制。例如:在螺杆计量全行程先高转速、低背压,再切换到较低转速、较高背压,然后切换成高背压、低转速,最后在低背压、低转速下进行塑化,这样,螺杆前部熔料的压力得到大部分的释放,减少螺杆的转动惯量,从而提高了螺杆计量的精确程度。过高的背压往往造成着色剂变色程度增大;预塑机构合机筒螺杆机械磨损增大;预塑周期延长,生产效率下降;喷嘴容易发生流涎,再生料量增加;即使采用自锁式喷嘴,如果背压高于设计的弹簧闭锁压力,亦会造成疲劳破坏。所以,背压压力一定要调得恰当。

随着技术的进步,将小型计算机纳入注塑机的控制系统,采用计算机来控制注塑过程已成为可能。日本制钢所N-PACS(微型电子计算机控制系统)可以做到四个反馈控制(保压调整、模压调整、自动计量调整、树脂温度调整)和四个过程控制(注射速度程序控制、保压检验、螺杆转速程序控制、背压程序控制)。

1.4.4 注塑成型前的准备工作

成型前的准备工作可能包括的内容很多。如:物料加工性能的检验(测定塑料的流动性、水分含量等);原料加工前的染色和选粒;粒料的预热和干燥;嵌件的清洗和预热;试模和料筒清洗等。

1.4.4.1 原料的预处理

根据塑料的特性和供料情况,一般在成型前应对原料的外观和工艺性能进行检测。如果所用的塑料为粉状,如:聚氯乙烯,还应进行配料和干混;如果制品有着色要求,则可加入适量的着色剂或色母料;供应的粒料往往含有不同程度的水分、熔剂及其它易挥发的低分子物,特别是一些具有吸湿倾向的塑料含水量总是超过加工所允许的限度。因此,在加工前必须进行干燥处理,并测定含水量。在高温下对水敏感的聚碳酸酯的水分含量要求在0.2%以下,甚至0.03%~0.05%,因此常用真空干燥箱干燥。已经干燥的塑料必须妥善密封保存,以防塑料从空气中再吸湿而丧失干燥效果,为此采用干燥室料斗可连续地为注塑机提供干燥的热料,对简化作业、保持清洁、提高质量、增加注射速率均为有利。干燥料斗 的装料量一般取注塑机每小时用料量的2.5倍。

1.4.4.2 嵌件的预热

注射成型制品为了装配及强度方面的要求,需要在制品中嵌入金属嵌件。注射成型时,安放在模腔中的冷金属嵌件和热塑料熔体一起冷却时,由于金属和塑料收缩率的显著不同,常常使嵌件周围产生很大的内应力(尤其是象聚苯乙烯等刚性链的高聚物更多 显著)。这种内应力的存在使嵌

件周围出现裂纹,导致制品的使用性能大大降低。这可以通过选用热膨胀系数大的金属(铝、钢等)作嵌件,以及将嵌件(尤其是大的金属嵌件)预热。同时,设计制品时在嵌件周围安排较大的厚壁等措施。

1.4.4.3 机筒的清洗

新购进的注塑机初用之前,或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时,都需要对注塑机机筒进行清洗或拆洗。

清洗机筒一般采用加热机筒清洗法。清洗料一般用塑料原料(或塑料回收料)。对于热敏性塑料,如聚氯乙稀的存料,可用低密度聚乙烯、聚苯乙烯等进行过渡换料清洗,再用所加工的新料臵换出过渡清洗料。

1.4.4.4 脱模剂的选用

脱模剂是能使塑料制品易于脱模的物质。硬脂酸锌适用于除聚酰胺外的一般塑料;液体石蜡用于聚酰胺类的塑料效果较好;硅油价格昂贵,使用麻烦,较少用。

使用脱模剂应控制适量,尽量少用或不用。喷涂过量会影响制品外观,对制品的彩饰也会产生不良影响。

1.5 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。

1.5.1 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。

1.5.2 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。

1.5.3 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。

1.6 注塑制品产生缺陷的原因及其处理方法

在注塑成型加工过程中可能由于原料处理不好、制品或模具设计不合理、操作工没有掌握合适的工艺操作条件,或者因机械方面的原因,常常使制品产生注不满、凹陷、飞边、气泡、裂纹、翘曲变形、尺寸变化等缺陷。

对塑料制品的评价主要有三个方面,第一是外观质量,包括完整性、颜色、光泽等;第二是尺寸和相对位臵间的准确性;第三是与用途相应的机械性能、化学性能、电性能等。这些质量要求又根据制品使用场合的不同,要求的尺度也不同。

生产实践证明,制品的缺陷主要在于模具的设计、制造精度和磨损程度等方面。但事实上,塑料加工厂的技术人员往往苦于面对用工艺手段来弥补模具缺陷带来的问题而成效不大的困难局面。 生产过程中工艺的调节是提高制品质量和产量的必要途径。由于注塑周期本身很短,如果工艺条件掌握不好,废品就会源源不绝。在调整工艺时最好一次只改变一个条件,多观察几回,如果压力、温度、时间统统一起调的话,很易造成混乱和误解,出了问题也不知道是何道理。调整工艺的措施、手段是多方面的。例如:解决制品注不满的问题就有十多个可能的解决途径,要选择出解决问题症结的一、二个主要方案,才能真正解决问题。此外,还应注意解决方案中的辨证关系。比如:制品出现了凹陷,有时要提高料温,有时要降低料温;有时要增加料量,有时要减少料量。要承认逆向措施的解决问题的可行性。

注塑成型各种缺陷的现象及解决方法(通用)

1. 龟裂

龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,产生的主要原因是由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。 (-)残余应力引起的龟裂

残余应力主要由于以下三种情况,即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为 在充填过剩的情况下产生的龟裂,其解决方法主要可在以下几方面入手:

(1)由于直浇口压力损失最小,所以,如果龟裂最主要产生在直浇口附近,则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。

(2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下,适当提高树脂温度可以降低熔融粘度,提高流动性,同时也可以降低注射压力,以减小应力。

(3)一般情况下,模温较低时容易产生应力,应适当提高温度。但当注射速度较高时,即使模温低一些,也可减低应力的产生。

(4)注射和保压时间过长也会产生应力,将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。

(5)非结晶性树脂,如 AS树脂、 ABS树脂、 PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力,应予以注意。

脱模推出时,由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙,使推出力过大,产生应力,有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。只要仔细观察龟裂产生的位臵,即可确定原因。

在注射成型的同时嵌入金属件时,最容易产生应力,而且容易在经过一段时间后才产生龟裂,危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力,而且随着时间的推移,应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。为预防由此产生的龟裂,作为经验,壁厚7\与嵌入金属件的外径

通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件,而镶嵌件对尼龙的影响最小。由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系

数较小,比较适合嵌入件。

另外,成型前对金属嵌件进行预热,也具有较好的效果。 (二)外部应力引起的龟裂

这里的外部应力,主要是因设计不合理而造成应力集中,特别是在尖角处更需注意。由图2-2可知,可取R/7\一0.5~0.7。

(三)外部环境引起的龟裂

化学药品、吸潮引起的水降解,以及再生料的过多使用都会使物性劣化,产生龟裂。

二、充填不足

充填不足的主要原因有以下几个方面: i. 树脂容量不足。 ii. 型腔内加压不足。 iii. 树脂流动性不足。 iv. 排气效果不好。

作为改善措施,主要可以从以下几个方面入手:

1)加长注射时间,防止由于成型周期过短,造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。 2)提高注射速度。 3)提高模具温度。 4)提高树脂温度。 5)提高注射压力。

6)扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等于制品壁厚的1/2~l/3。 7)浇口设臵在制品壁厚最大处。

8)设臵排气槽(平均深度0.03mm、宽度3~smm)或排气杆。对于较小工件更为重要。 9)在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的(约smm)缓冲距离。 10)选用低粘度等级的材料。 11)加入润滑剂。

三、皱招及麻面

产生这种缺陷的原因在本质上与充填不足相同,只是程度不同。因此,解决方法也与上述方法基本相同。特别是对流动性较差的树脂(如聚甲醛、PMMA树脂、聚碳酸酯及PP树脂等)更需要注意适当增大浇口和适当的注射时间。

四、缩坑

缩坑的原因也与充填不足相同,原则上可通过过剩充填加以解决,但却会有产生应力的危险,应在设计上注意壁厚均匀,应尽可能地减少加强肋、凸柱等地方的壁厚。

五、溢边

对于溢边的处理重点应主要放在模具的改善方面。而在成型条件上,则可在降低流动性方面着手。具体地可采用以下几种方法: 1)降低注射压力。 2)降低树脂温度。

4)选用高粘度等级的材料。

大,反之需要的流量就小。比如:温差为5℃时,流量需要60l,而到温差为2℃时,流量则需要150l。

三、冰水流量

一副模具所需的冰水流量直接与模具要带走的热量和冰水进出模具的温差有关。例如:要将 6480 kcal/h的热量从模具上带走,若温差为3℃,那么至少需要的流量为多少?冰水流量q=6480 ÷3÷ 60=36(l/min)。

四、冰水水质的义理

水的软化,在使用冷水机的过程中,也是一个不可忽视的问题,对水的ph值也需要不断地观测,最佳ph值应等于7,大于7的ph值会产生可怕的腐蚀现象,如不采取措施,会在蒸发器、模具内生垢,会起隔热的作用,严重时,使其能量的转换效果降低30%。很明显这就要求考虑对硬水的软化。最有效的方法,可在系统中配臵一台电子硬水软化器,这样的软化器是以离于交换原理设计制作的。根据流量的不同可配臵不同规格的软化器,直接连接在循环水管路中,一般配臵有水处理软化器所需费用也不会太高,也可定期间循环系统中加入一定比例的除垢剂。

五.冰水机流量、压力

一般注塑成型模具冷却,冰水的压力选择0.1~0.2mpa,即可满足要求,而微电脑全功能冷水机能满足这个要求,当压力要求高于0.2mpa时,需另行规划,以利采用相应压力从水泵以满足系统供水之需要。

流量与管径之间的关系见下表

管 径 流 量 3/8\ 12 1/2\ 20 3/4\ 35 1\ 60 1'/4\ 90 1'/2\ 130 2\ 230 3\ 560 六.液压油和料筒喂料段的冷却

通常液压油和料筒喂料段采用冷却水塔的水来冷却,因为这不仅是最佳的方法,单就生产成本着,也是极经济的,除非对其温度有特定要求,可用冰水对其进行冷却。

七.冰水管道的保温

冰水管道必须进行保温隔热,因为管道隔热不仅能阻止冷量的严重损失,而且也阻止了在管外壁上形成的结露水。例如:冰水温度10℃,环境温度为30℃,一根25米长,表面积为25m2的金属管道的热辐射可达750kcal/h,这差不多是3hp压缩机产生制冷量的10%,5hp压缩机产生制冷量的6%左右。

冷水机与模具的连接,通常采用增强胶管连接,因为这样的胶管其本身就有隔热的功能,但 长度超过5m,也要考虑适度的保温隔热性。

附表:不同的模塑材料需要的注塑和模具温度和比容热。

材料 聚 乙 烯pe 聚苯乙烯ps 尼龙 nylon 聚碳酸脂pc 聚 丙 烯pp 注塑温度℃ 160~310 185~250 230~300 280~320 200~280 模具温度℃ 0~70 0~60 25~70 70~130 0~80 比容热kcal/kg · ℃ 0.55 0.35 0.58 0.3 0.48 abs

180~260 40~80 0.4 注塑成型概论

1. 何谓注塑成型 所谓注塑成型(Injection Molding)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。 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. 2. 3. 4. 5. 6. 合模 注射 保压 冷却 开模 取出产品 重复执行这种作业流程,就可连续生产制品。 2. 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,而且也有如图所示的肘杆方式,以及利用油压缸直接开闭模具的直压方式。 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。 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。 欲浏览实际动作时,请单击此处 => 3. 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。 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。 欲浏览实际动作时,请单击此处 => 4. 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。 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。 5. 使用回料 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。 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。 使用回料时,请参阅树脂数据库的再生特性。 6. 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。 http://fswyang.nease.net/manu tech/injection/11.htm

新型注射成型技术

1. 共注射成型(芯层注射成型)

采用共注射成型有助于观察到制件中独特的结构。塑料“甲”先注射充入部分型腔,然后塑料:“乙”紧跟着“甲”注射进入型腔并保持初始推动流动压力场。根据表皮区和芯层的尺寸大小,按正确的比例关系计量出“甲”和“乙”的用料量,可制得1个内芯层为“甲”外表完全由“乙”包裹的制件。

另外,在化妆品应用方面,有小部分的表皮“甲”料放在“乙”料之后注射,以使浇口部分的表皮能完全闭合。用2种不同颜色的树脂进行共注射成型的制件,形成一个容易区分的表皮和芯层区间(认识到所有的注射成型件中存在有类似的表皮和芯层这一点非常重要。)如果没有先进的检测技术,通常难以区分表皮—芯层的区域及其分界面。

共注射成型并非一门新的工艺技术。英国ici公司早在70年代就开始应用这一技术,并取得了包括基础理论,生产产品及机器设备等几项专利。现普遍采用的ici生产工艺类似“三明治模塑”,由于模塑外层表皮的材料与中间或芯层的材料不同,因此两种材料必须有一定的相容性,并且芯层材料要求具有可高度辐射、发泡成型和100%回收利用等性能。选用材料应经多种选择比较而定。 共注射成型工艺问世15年后,才真正得以普及推广。一种采用共注射成型的厚齿输制作横截面。 表皮材料是非填充尼龙,而芯层材料是玻璃-珠料-填充尼龙。芯层中玻璃珠粒料收缩率极低,具有良好的尺寸稳定性。尼龙表皮赋予齿轮齿牙良好的润滑性并避免了珠粒料容易产生的磨蚀问题。 基于共注射成型的基础理论目前已开发出几种新型加工改进方法。例如,模内“上漆”和气体辅助模塑成型扩大了采用这种工艺的范围。模内上漆加工方法是采用低分子量聚合物作为外层材料,而气体辅助模塑成型是采用氮气或另一种气体作为芯层(或部分芯层)材料。随着产品设计与生产加工设备的不断完善改进,将满足各种新应用和新技术的需求,共注射技术必将成为富有潜力的工业化大规模生产工艺方法。 2. 气体辅助注射成型

气体辅助注射成型技术主要是为了减轻重量和(或)节省循环时间等而逐渐发展起来的。 通常的共注射成型中,首先注射外层材料,并只部分填充型腔。然后气体通过喷嘴注射或直接进入模腔内,模腔制件的芯层部位。液化气体也可注射到待成型制件的芯层部分。一般而言,在芯层内气体压力推动熔料向前流动,直至完全充满型腔,并防止制件表层在固化阶段从模腔壁凹下,相连的表皮层紧贴着模腔壁,气体则保存在模塑制件的芯层区间。由于注入气体的压力高于大气压力,故此该气体的压力必须在制件顶出之前降低,以避免当起限位作用的模腔壁移动时,造成制件变形。 高度压缩的气体难于控制其形状及定位气体芯的位臵,但随着工艺及工序的不断改进,将可重复生产出合格的制件。

在机器化控制的条件下,通常采用各项工艺程序控制。随着注塑加工基础理论研究的不断深入,控制方法下淘汰控制压力的方法而采用真正的工艺程序控制,对物料的响应进监测,调节乃至控制。

PC 120~130 >6 <30 采用热风循环干燥 采用连续干燥加料PET 140~180 3~4 装置为佳

(二)机筒、螺杆及其附件的清洁

为防止原料污染和在螺杆及附件凹陷处存有旧料或杂质,特别热稳定性差的树脂存在,因此在使用前、停机后都应用螺杆清洗剂清洗干净各件,使其不得粘有杂质,当没有螺杆清洗剂时,可用PE、PS等 树脂清洗螺杆。 当临时停机时,为防止原料在高温下 停留时间长,引起解降,应将干燥机和机筒温度降低,如 PC、PMMA等机筒温度都要降至 160℃以下。(料斗温度对于 PC应降至100℃以下) (三)在模具设计上应注意的问题(包括产品的设计)

为了防止出现回流动不畅,或冷却不均造成塑料成型不良,产生表面缺陷和变质, 一般在模具设计时,应注意以下几点。

a)壁厚应尽量均匀一致,脱模斜度要足够大;

b)过渡部分应逐步。圆滑过渡,防止有尖角。锐边产生,特别是PC产品一定不要有缺口; c)浇口。流道尽可能宽大、粗短,且应根据收缩冷凝过程设置浇口位置,必要时 应加冷料井; d)模具表面应光洁,粗糙度低(最好低于0.8);

e)排气孔。槽必须足够,以及时排出空气和熔 体中的气 体; f)除 PET外, 壁厚不要太薄,一般不得小于lmm。 (四)注塑工艺方面应注意的问题(包括注塑机的要求)

为了减少内应力和表面质量缺陷,在注塑工艺方面应注意以下几方面的问题。 a)应选用专用螺杆、带单独温控射咀的注塑机;

b)注射温度在塑料树脂不分解的前提下,宜用较高注射湿度;

c)注射压力:一般较高,以克服熔料粘度大的缺陷,但压力太高会产生内应力造 成脱模因难和变形; d)注射速度:在满足充模的情况下, 一般宜低,最好能采用慢-快-慢多级注 射;

e)保压时间和成型周期:在满足产品充模,不产生凹陷、气泡的情况下;宜尽量短,以尽量减低熔料在机筒停留时间;

f)螺杆转速和背压:在满足塑化质量的前提下,应尽量低,防止产生解降的可 能;

g)模具温度:制品的冷却好坏,对质量影响极大,所以模温一定要能精确控制其 过程,有可能的话,模温宜高一些好。 (五)其他方面的问题

由于为要防上表面质量恶化,一般注塑时尽量少用脱模剂;当用回用料时不得大于 20%。

对于除PET外,制品都应进行后处理, 以消除内应力,PMMA应在70-80T热风循环干燥4小时; PC应在清洁空气、甘油。 液体石腊等加热 110-135℃,时间按产品而定,最高需要10多小时。而PET必须经过双向拉伸的工序,才能得到良好机械性能。 三、透明塑料的注塑成型工艺

(一)透明塑料的工艺特性:除了以上的共同问题,透明塑料亦各有一些工艺特 性,现分述如下: 1、PMMA 的工艺特性 PMMA粘度大,流动性稍差,因此必须高料温、高注射压力注塑才行,其中注射温度的影响大于注射压力, 但注射压力提高,有利于改善产品的收缩 率。 注射温度范围较宽,熔融温度为 160℃,而分解温度达270℃,因此料温调节范围宽,工艺性较好。故改善流动性,可从注射温度着手。 冲击性差,耐磨性不好,易划花,易脆裂,故应提高模温,改善冷凝过程,去克服这些缺陷。 2、PC的工艺特性

PC粘度大,融料温度高,流动性差, 回此必须以较高温度注塑(270-320T之 间),相对来说料温调节范围较窄,工艺性不如PMMA。注射压力对流动性影响较小,但因粘度大,仍要较大注射压力,相应为了防止内应力产生,保压时间要尽量短。 收缩率大,尺寸稳定,但产品内应力大,易开裂,所以宜用提高温度而不是压力去改善流动性,并且从提高模具温度,改善 模具结构和后处理去减少开裂的可能。当注射速度低时,浇口处易生波纹等缺陷,放射咀温度要单独控制,模具温度要高,流道、浇口阻力要小。 3、PET的工艺特性

PET成型温度高,且料温调节范围窄(260-300℃),但熔化后,流动性好,故工艺性差,且往往在射咀中要加防延流装置。 机械强度及性能注射后不高,必须通过拉伸工序和改性才能改善性能。 模具温度准

确控制,是防止翘曲。变形的重要因素,因此建议采用热流道模具。模具温度高,否则会引起表面光泽差和脱模困难。

四、透明塑料件的缺陷和解决办法

由于篇幅关系,这里只讨论影响产品透明度的缺陷,其他缺陷请参考产品说明书或其他资料·。其缺陷大概有以下几项:

(一)银纹:由充模和冷凝过程中,内应力各向异性影响,垂直方向产生的应力,使树脂发生流动上取向,而和非流动取向产生折光率不同而生闪光丝纹,当其扩展后,可能使产品出现裂纹。 除了在注塑工艺和模具上注意外(见表4,最好产品作退火处理。如PC料可加热到 160℃以上保持 3- 5分钟,再自然冷却即可。

(二)气泡:主于树脂内的水气 和其他气体排不出去,(在模具冷凝过程中)或因充模不足,冷凝表面又过快冷凝而形成\真空泡\。其克服方法见表4。

(三)表面光泽差:主于模具粗糙度大,另一方面冷凝过早,使树脂不能复印模具表面的状态,所有这些都使其表面产生微小凹凸不平,而使产品失去光泽。其克服方法见表4。

(四)震纹:是指从直浇口为中心形成的密集波纹,其原因因熔体粘度过大,前端料已在型腔冷凝,后来料又冲破此冷凝面,而使表面出现震纹。其克服方法见表4。

(五)泛白、雾晕:主要由于在空气中灰尘落入原料之中或原料含水量太大而引起的。其克服方法见表4。

(六)白烟、黑点:主要由于塑料在机筒内,因局部过热而使机筒树脂产生分解或变质而形成的。其克服方法见表4。

克服方法\\缺陷 银纹 气泡 表面光泽差 震纹 泛白、雾晕 白烟、黑点 树脂原料有杂质或清除杂质、污染 污染 清除杂质、污染 清除杂质、污染 树脂原料干燥 干燥要充分 干燥要充分 干燥要充分 增加,特别射融料温度 降低、控制精确 保证塑化再降低 增加 嘴 降低、控制精确 尽量降低料温 注射压力 增加 增加 增加 增加 增加 调整合适、不变质 注射速度 增加 增加 增加 注射时间 增加 增加 保证压力 减少料在机筒内停生产周期 减少 留时间 背压压力 调整合适 增加 螺杆转速 减少 合理(尺寸及布浇注系统 局) 壁厚部分加浇口 设置布局合理 合理(尺寸及 布局) 合理,尽量短粗 模具温度 调整适当,略增 增加 增加 增加 冷却时间 增加 增加 排气孔够位置模具排气 对 排气孔够位置对 加冷料井改 善 排气孔够位置对 射嘴、流道、浇口 不能堵塞 料流畅、不塞 料流畅、不塞 料流畅、不塞 注射量 增加

各种塑料注塑工艺条件比较表

表一

塑料名称 乙丙共聚注塑工艺LDPE HDPE PP 条件 PP PP 玻纤增强PS HIPS ABS ABS ABS ABS ABS ABS 高抗冲耐热电镀级阻燃透明ACS AS(SAN) PMMA 1、注塑机螺杆-线螺杆-线螺杆-线螺杆-线螺杆-线螺杆-线螺杆-线螺杆-线螺杆-线螺杆-线螺杆-线螺杆-线螺杆-线螺杆-线螺杆-线螺杆-线类型 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 2、螺杆 形1 式 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 111 111 111 转速,r/min 111 30-60 1 30-60 30-60 1 30-60 30-60 30-60 30-60 20-60 20-50 30-60 20-30 20-50 20-30 3、喷嘴 形111 式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 温度℃ 11 150-180 1 170-190 180-190 11 160-170 180-190 190-200 190-200 190-210 180-190 190-200 160-170 180-190 180-200 4、料筒温11 度 前℃ 180-190 11 180-200 190-200 11 170-190 200-210 200-210 200-220 210-230 190-200 200-220 170-180 200-210 180-210 11 中℃ 180-220 11 200-220 210-220 111 170-190 210-230 210-230 220-240 230-250 200-220 220-240 180-190 210-230 190-230 11 后℃ 140-160 11 160-170 160-170 111 140-150 180-200 180-200 190-200 200-210 170-190 190-200 160-170 170-180 180-200 5、模具温30-45 30-60 度,℃ 50-70 40-80 70-90 11 20-50 50-70 50-80 60-85 40-80 50-70 50-70 50-60 50-70 40-80 6、注射压11 力,MPA 70-100 11 70-120 90-130 11 60-100 70-90 70-120 85-120 70-120 50-100 70-100 80-120 80-120 90-120

电动注塑机技术简介

一、电动注塑机的优点:

全电动注塑机具有节能低噪、高重复精度维修方便、可靠性高等优点,符合近年来国际注塑机发展的趋势。其中:

1、精确度高:伺服电机作为动力源,由滚珠丝杠和同步皮带等组成结构简单而效率很高的传动机构。它的重复精度误差是0.01%。

2、节省能源:可将工作循环中的减速阶段释放的能量转换为电能再次利用,从而减低了运行成本,比相应的液压驱动注塑机能量降低50%以上,连接的电力设备仅是液压驱动注塑机所需电力设备的25%。

3、精密注射控制:使制品接近需要注入原料的极限,熔胶螺杆位置由数字精密控制,减少了背压,大大降低了模腔内张力,特别适合光学元件、医疗器具、食品行业等对精度和洁净度要求高的塑料产品。

4、改善环保水平:由于使用能源品种的减少及其优化的性能,污染源减少了,噪音降低了,为工厂的环保工作,提供了更良好的保证。

5、降低噪音:其运行噪音值低于70分贝,大约是液压驱动注塑机噪音值的2/3。

6、节约成本:此机去除了液压油的成本和引起的麻烦,没有硬管或软喉,无须对液压油冷却,大幅度降低了冷却水成本等。

7、生产周期短,例如:在2002年上海国际塑料机械展览会上,日本NISSEI公司展出一台ES200全电动注塑机,其速度快得使人难以致信,一个产品生产周期只须0.63S(秒),合模时间0.1秒,开模0.13秒,注射0.05秒,加料时间0.25秒,整个周期全自动连续进行,这预示着注塑将向电动,高速方向发展。

NETSTAL 全电动注塑机

精密注射压塑技术-内应力的消除

具有高的尺寸精度的注塑件,也就是精密注塑件可以采用注射压塑技术生产。注射机的控制和调节系统必须保证连续的加工步骤即塑化、计量、注射、保压和冷却可以反复进行。

注塑件的精度能否达到和保持更多地取决于注塑件的设计以及模具的设计和加工。判断的标准是注射件的设计是否宜于加工塑料,而且模具浇口的充模性能要良好,模具的冷却系统能够均匀冷却。

必须不带残余应力的注塑件可用注射压塑技术生产。在注射压塑技术中,成功地完成的各个步骤彼此重叠。注射机必须安装一套快速反应的液压系统,机器控制采用的测量装臵必须具有很高的精度。

注射压塑降低残余应力

注射件除了尺寸必须精确外,还要满足其他的质量要求(表1)。因此,光学(图1)零件必须不产生残余应力。 例如,透镜中的残余应力会产生双折射,因此降低了再现的真实性。对于光学载体来说,这限制了所储存的信息密度。

注射压塑生产的零件实际上是不产生残余应力的,这主要在于将熔体注入到模具后,合模时一直保持一定间隙。间隙的大小视注射件而变化,从1mm-20mm不等,甚至还可以宽至50mm。只有在注射完全完成后,模具才完全关闭,建立起锁模力。因此,注射压塑需要全压式模具。

根据注射件以及其要求的保压条件,可能需要在注射周期的最后1/3时同时启动压缩过程。另一方面,还有一些情况如模内层压装饰材料,注射开始时刚好模具打开一定距离。直到注射的最后阶段才启动压缩的合模运动 (图2)。

由于在将物料注射到半开的模具这一过程中有大的流道出现,因此注射压缩所需要的注射压力比传统的注射工艺下降5-10倍。即使在熔体结块形成注射件这一成型过程中,模腔的压力以及熔体所受的剪切应力也很低。因此,压缩模塑件实际上不存在残余应力。

注射模塑的光盘的存储容量为650MB,而低应力数字光盘(DVD)可以采用注射压缩成型,其存储容量为17000MB。产生这一差别的原因是双折射,注射件的双折射远远大于注射压缩件的双折射。

除了应力诱导双折射这一重要的质量标准外,光盘存储载体表面上的针孔结构必须能够真实再现。 例如,只读DVD ROM要求的针孔深度仅为10nm(图3左图),而相比之下,可写DVD RAM就要求很高的保真度,所需的针孔深

度增加到30nm(图3右图),这是因为DVD RAM 包含附加的信息。为了得到这样的针孔结构,必须充分利用所有的加工能力。这不仅需要很高的模具温度,同时还需要高压缩速度下的复杂压缩过程。

此外,注射压缩还可用于在汽车内饰件成型之前将织物装饰材料或者软质发泡薄膜压缩到汽车内饰件上(图4)。在这种情况下,低的模腔压力使装饰材料不受剪切、应力和压力的作用。

往复移动需要快速测量技术

注射压缩使用功能与注射机相同的机器成型。在注射模塑中,成型过程顺序完成。由于这种明确的分工,机器的控制系统可以顺次控制每一个工序。

在注射压缩过程中,由压力和时间决定注射过程时间的超前必须与由动模板位臵决定的间隙的超前过程精确匹配(见图2)。这两个过程重复再现的误差必须很小。注射机的安装工序如下∶ ◆ 为了精确测量位臵、速度和压力,需要高精度和高液压的测量系统;

◆ 为了保证控制系统在短的注射周期内有效工作,需要高速扫描速率,并且读数要快速转换为可处理的参数; ◆ 注射机需快速反应的液压系统适应控制参数变化引起的处理参数变化。

与传统注射机相比,前两点不需增加额外的投资就能实现。螺杆前移和动模板移动采用超声波定位测量装臵是有利的,因控制系统接收绝对值,定位测量装臵返回的读数的精度在±10μm。

液压系统的压力传感器和模腔压力传感器应该精确到最终测量值的0.01%。至于温度测量,标准传感器的精度和动力就足够了,因为温度的变化比其测量的参数的变化慢得多。

如果定位测量装臵以相对高的频率1kHz进行扫描(抽样速率1ms),那么控制系统就能接收足够的数据确定现有位臵和导出的速度,精度足够。

液压系统采用伺服阀

对于液压装臵来说,液压储油器必须保证所有的机器的动作独立而且同时执行。为了降低能耗而安装了直接由电马达驱动的螺杆的注射机也是如此。

不同液压电路控制响应的另一个需要考虑的问题是油的压缩性。当油的体积很大时,这种压缩性可能引起时间滞后,比如引起注射曲线和合模速度的斜变,直至变为光滑过渡。

获得必需的精度和重复性有两个关键措施。所有油压缩区域的正确设计以及制动器的正确定位会得到小的油体积,同时会降低压缩性。伺服阀或者比例阀使液压系统的响应时间加快。对于注射过程来说,在螺杆前移的过程中采

取这些措施是非常重要的。在注射过程中,交换点即使有很小的定位误差,注射速度也会产生很大的偏差,因为借助于螺杆前移的速度控制系统也会补偿位臵偏差。

电动机械直接驱动的控制系统的停机时间比液压系统短。对比研究表明采用了液压储油器和伺服或者比例阀的注射机能够达到与电驱动同样低的过程偏差和同样高的动力性能。位臵控制系统以及注射速度指定曲线也同样如此。如果要避免压力峰值,需要螺杆和液压缸的快速制动,尤其是注射量低时。快速液压系统的这一概念同样适用于大型机械,不同于机电驱动。

注射压缩成型机在液压方面的额外消耗可以从其低的锁模力要求而节省的费用得到补偿。模板的厚度以及其质量减小,而机器的刚性不会下降。因此小型液压装臵就足够了。

对于两板锁模装臵来说,注射压缩的先决条件对其模具锁模半模非常有利。开合模过程中的快速运动由两个移动的油缸完成。锁模力由四个压力垫建立起来,这四个压力垫的液压装臵的油体积很小。因此,液压系统的可变位移泵可以直接供应模具合模装臵。

在低载荷阶段,可变位移泵给液压储油器加载,液压储油器为注射机的运动提供驱动力。这种设计完全将压缩间隙同注射过程分开,而压缩间隙是由合模装臵的位臵决定的。比例控制阀安装在注射机的机筒上,所以要调节的油量非常少。阀门开关的频率为200Hz,即响应时间为5ms。比例阀对污染物的敏感度比具有类似性能的伺服阀低。 展望即使是自称为注射压缩成型,相比而言液压注射机也不贵。因为如此,再加上工艺本身的优点,注射压缩成型在未来数年内将越来越重要,尤其是其能够生产没有残余应力的注射件,而且不增加成本

Netstal /Skyline 机器保养项目

Netstal和Skyline是目前国内光盘厂使用最多的生产设备之一,为了方便大家维护设备,本站将有关设备保养

方面的项目进行列表,希望对大家有些帮助。

一、每天进行的保养项目: 1、清洁模具表面 2、清洁Sprue Bush

3、清洁保护胶盘中心表面及周围 4、清洁UV盘中心表面及周围 5、清洁机身的表面和里面 6、检查水温、水压 7、清洁炮筒表面

二、每周进行的保养项目 1、 溅镀室托盘校正

2、 保护胶3个轴承加润滑油

3、 检查保护胶排风,回收桶是否要清洁

4、 检查保护胶喷胶嘴是否漏胶,如有必须锁紧 5、 保护胶系统中的会胶桶用酒精清洁 6、 下料过滤芯清洁

7、 检查内MASK中间位是否有偏心并校正 8、 检查UV灯石英玻璃 9、 清洁压缩气过滤芯清洁

10、检查冷却水水温(最高23度、最低15度) 三、每三个月进行的保养项目 1、 清洁模具 2、 传送带校正 3、 中央机械手校正

4、 溅镀仓清洁及Feedthrought(用真空膏) 5、 清洁保护胶盘 6、 换保护胶过滤芯 7、 UV站转盘清洁 8、 好坏碟盘校位

9、 检查机械泵N62油

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/3lxg.html

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