分享一些對(duì)注塑成型工藝的理解

•   作為資深工藝工程師，分享一些對(duì)注塑成型工藝的理解
•   模溫影響成型周期及成形品質(zhì)，在實(shí)際操作當(dāng)中是由使用材質(zhì)的最低適當(dāng)模溫 開始設(shè)定，然后根據(jù)品質(zhì)狀況來適當(dāng)調(diào)高。
•   正確的說法，模溫是指在成形被進(jìn)行時(shí)的模腔表面的溫度，在模具設(shè)計(jì)及成形 工程的條件設(shè)定上，重要的是不僅維持適當(dāng)?shù)臏囟?，還要能讓其均勻的分布。
•   不均勻的模溫分布，會(huì)導(dǎo)致不均勻的收縮和內(nèi)應(yīng)力，因而使成型口易發(fā)生變形和翹曲。
•   提高模溫可獲得以下效果：
•   加成形品結(jié)晶度及較均勻的結(jié)構(gòu)。
•   使成型收縮較充分，后收縮減小。
•   提高成型品的強(qiáng)度和耐熱性。
•   減少內(nèi)應(yīng)力殘留、分子配向及變形。
•   減少充填時(shí)的流動(dòng)陰抗，降低壓力損失
•   使成形品外觀較具光澤及良好
•   增加成型品發(fā)生毛邊的機(jī)會(huì)。
•   增加近澆口部位和減少遠(yuǎn)澆口部位凹陷的機(jī)會(huì)。
•   減少結(jié)合線明顯的程度
•   增加冷卻時(shí)間
•   注塑成型過程中的壓力調(diào)節(jié)無論是油壓式還是電動(dòng)式注塑機(jī)，所有注塑過程中的運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生壓力。適當(dāng)控制所需壓力，才能生產(chǎn)出質(zhì)量合理的成品。
•   壓力調(diào)控及計(jì)量系統(tǒng)在油壓式注塑機(jī)上，所有運(yùn)動(dòng)由負(fù)責(zé)以下操作的油路執(zhí)行：
•   塑化階段中的螺桿旋轉(zhuǎn)。
•   滑座料道(注嘴靠近注口襯套)
•   注射和保壓期間射料螺桿的軸向運(yùn)動(dòng)
•   將基材閉合於射料桿上，直到肘桿全部延伸或活塞合模行程已完成。
•   啟動(dòng)裝配頂桿的以頂出部件
•   在全電壓機(jī)上，所有運(yùn)動(dòng)由配有永久磁鐵的無刷同步電動(dòng)機(jī)執(zhí)行。通過機(jī)床業(yè)中一直采用的滾珠軸承螺桿，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為線性運(yùn)動(dòng)。整個(gè)流程的效率部分取決於塑化過程，其中，螺桿起十分關(guān)鍵的作用。
•   螺桿必須確保物料熔化和均化。這一過程可借助於反壓調(diào)整，以避免過熱?；鞜捲荒墚a(chǎn)生過高的流速，否則，會(huì)導(dǎo)致聚合物降解。
•   每一種聚合物具有不同的最大流速，如果超過這一極限，分子會(huì)拉伸，出現(xiàn)聚合物主鏈斷裂現(xiàn)象。不過，重點(diǎn)仍然是在注射和保壓過程中控制螺桿的向前軸向運(yùn)動(dòng)。後續(xù)的冷卻過程，包括內(nèi)在應(yīng)力、公差和翹曲等方面，對(duì)於確保產(chǎn)品質(zhì)量十分重要。這一切全由模具質(zhì)量決定，對(duì)於優(yōu)化冷卻料道、確保有效的閉環(huán)溫度調(diào)節(jié)時(shí)，尤其如此。該系統(tǒng)完全獨(dú)立，不會(huì)干擾機(jī)械調(diào)節(jié)。
•   閉模和頂出等模具運(yùn)動(dòng)必須精確高效。通常采用速度分布曲線，以確?；顒?dòng)部件準(zhǔn)確靠近。接觸維持力可調(diào)整。因此可斷定，在不考慮能耗和機(jī)械可靠性、附加條件相同(如模具質(zhì)量)的前提下，產(chǎn)品質(zhì)量主要決定於控制螺桿向前運(yùn)動(dòng)階段的系統(tǒng)。在油壓式注塑機(jī)上，這一調(diào)節(jié)通過探測(cè)油壓而實(shí)現(xiàn)。
•   具體地說，油壓通過控制板而激活一套閥門，流體通過操縱器而產(chǎn)生作用，并得到調(diào)節(jié)及釋放。
•   注射速度控制包括開環(huán)控制、半閉環(huán)控制和閉環(huán)控制等選擇方案。開環(huán)系統(tǒng)依靠共用比例閥。比例張力施加於所需比例的流體上，從而使流體在注射機(jī)筒中產(chǎn)生壓力，讓注射螺桿以一定的前向速度運(yùn)動(dòng)。
•   半閉環(huán)系統(tǒng)采用閉環(huán)比例閥。環(huán)路在閉合口所在的位置閉合，閉合口通過在閥門內(nèi)的移動(dòng)而控制油料的流量比例。閉環(huán)系統(tǒng)在螺桿平移速度時(shí)閉合。閉環(huán)系統(tǒng)中采用速度傳感器(通常為電位計(jì)型)，定時(shí)探測(cè)張力下降。比例閥流出的油料通過調(diào)節(jié)，可補(bǔ)償出現(xiàn)的速度偏差。
•   閉環(huán)控制依靠與機(jī)器整合一體的專用電子元件。閉環(huán)壓力控制能在注射和保壓階段確保壓力均勻一致，以及在各個(gè)循環(huán)中確保反壓均勻。通過探測(cè)出的壓力值對(duì)比例閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)設(shè)定壓力值進(jìn)行偏差補(bǔ)償。
•   一般來說，可對(duì)液壓進(jìn)行監(jiān)控，但是，探測(cè)注嘴或模腔中的熔體壓力也是另一有效方法。更加可靠的方案是通過閱讀注嘴或模腔壓力讀數(shù)對(duì)比例閥進(jìn)行管理。在壓力探測(cè)的基礎(chǔ)上增加溫度探測(cè)，特別有利於流程管理。
•   了解物料可承受的實(shí)際壓力，還有助於根據(jù)設(shè)定壓力和溫度條件來預(yù)測(cè)模塑件的實(shí)際重量和尺寸。實(shí)際上，通過改變保壓壓力值，可將更多的物料引入模腔，以降低部件收縮，符合設(shè)計(jì)公差(其中包括預(yù)設(shè)注塑收縮)。接近熔化條件時(shí)，半晶體聚合物顯示出極大的比容變化。對(duì)此，過充模不會(huì)阻礙部件頂出。

• 2023-08-18
• 走進(jìn)永勝

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