這里所說的注塑時間是指塑料熔體充滿型腔所需要的時間,不包括模具開、合等輔助時間。盡管注塑時間很短,對于成型周期的影響也很小,但是注塑時間的調(diào)整對于澆口、流道和型腔的壓力控制有著很大作用。合理的注塑時間有助于熔體理想填充,而且對于提高制品的表面質(zhì)量以及減小尺寸公差有著非常重要的意義。
注塑時間要遠遠低于冷卻時間,大約為冷卻時間的1/10~1/15,這個規(guī)律可以作為預測塑件全部成型時間的依據(jù)。在作模流分析時,只有當熔體完全是由螺桿旋轉(zhuǎn)推動注滿型腔的情況下,分析結(jié)果中的注塑時間才等于工藝條件中設(shè)定的注塑時間。如果在型腔充滿前發(fā)生螺桿的保壓切換,那么分析結(jié)果將大于工藝條件的設(shè)定。
注塑溫度是影響注塑壓力的重要因素。注塑機料筒有5~6個加熱段,每種原料都有其合適的加工溫度(詳細的加工溫度可以參閱材料供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù))。注塑溫度控制在一定的范圍內(nèi)。溫度太低,熔料塑化不良,影響成型件的質(zhì)量,增加工藝難度;溫度太高,原料容易分解。在實際的注塑成型過程中,注塑溫度往往比料筒溫度高,高出的數(shù)值與注塑速率和材料的性能有關(guān),高可達30℃。這是由于熔料通過注料口時受到剪切而產(chǎn)生很高的熱量造成的。在作模流分析時可以通過兩種方式來補償這種差值,一種是設(shè)法測量熔料對空注塑時的溫度,另一種是建模時將射嘴也包含進去。
注塑成型加工過程中是一個涉及模具設(shè)計、模具制造、原材料特性和原材料預處理方法、成型工藝、注塑機操作等多方面因素,并與加工環(huán)境條件、制品冷卻時間、后處理工藝密切相關(guān)的復雜加工流程。因此,制品質(zhì)量的好壞就不單取決于注塑機的注塑精度、計量精度,或是僅僅由模具設(shè)計的優(yōu)劣和模具加工的精度級別決定,通常,它還會受到上述的其他因素的影響和制約。
在如此眾多的復合因子約束下,注塑成型制品的缺陷的出現(xiàn)就在所難免,于是,尋求缺陷產(chǎn)生的內(nèi)在機理以及預測制品可能產(chǎn)生缺陷的位置和種類,并用于指導模具設(shè)計和改進、歸納缺陷產(chǎn)生的規(guī)律、制訂更為合理的工藝操作條件就顯得尤為重要。我們將從影響注塑成型加工過程中的塑料材料特性、模具結(jié)構(gòu)、注塑成型工藝及注塑設(shè)備三個主要因素來闡述注塑成型缺陷產(chǎn)生機理及解決辦法。
注塑成型加工過程中所用的塑料原料多種多樣,模具設(shè)計的種類和形式也是五花八門,另外,操作工人對于特定注塑機的熟悉程度以及工人之間的操作技能,實踐經(jīng)驗的差異也各不相同,同時,客觀環(huán)境(如環(huán)境溫度、濕度、空氣潔凈程度)也會隨著季節(jié)變化而不同,這些客觀和主觀條件共同決定了注塑成型制品缺陷的產(chǎn)生。
在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件的工具。廣泛用于沖裁、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造,以及工程塑料、橡膠、陶瓷等制品的壓塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的輪廓或內(nèi)腔形狀,應(yīng)用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離(沖裁)。應(yīng)用內(nèi)腔形狀可使坯料獲得相應(yīng)的立體形狀。模具一般包括動模和定模(或凸模和凹模)兩個部分,二者可分可合。分開時取出制件,合攏時使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具,形狀復雜,承受坯料的脹力,對結(jié)構(gòu)強度、剛度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有較高要求,模具生產(chǎn)的發(fā)展水平是機械制造水平的重要標志之一。
模具材料重要的因素是熱強度和熱穩(wěn)定性,常用料模具材料:工作溫度 成形材料 模具材料 <300℃鋅合金Cr12、Cr12MoV、S-136、SLD、NAK80、GCr15、T8、T10。 300~500℃鋁合金、銅合金 5CrMnMo、3Cr2W8、9CrSi、W18Cr4V、5CrNiMo、W6Mo5Cr4V2、M2。 500~800℃ 鋁合金、銅合金、鋼鈦 GH130、GH33、GH37。 800~1000℃ 鈦合金、鋼、不銹鋼、鎳合金 K3、K5、K17、K19、GH99、IN100、ЖC-6NX88、MAR-M200、TRW-NASA、WA。 >1000℃ 鎳合金 銅基合金模具、硬質(zhì)合金模具。
亦稱鑄壓成型。是將塑料原料加入預熱的加料室內(nèi),然后把壓柱放入加料室中鎖緊模具,通過壓柱向塑料施加壓力,塑料在高溫、高壓下熔化為流動狀態(tài),并通過澆注系統(tǒng)進入型腔逐漸固化成塑件。此種成型方法,也稱傳遞模塑成型。壓注成型適用于各低于固性塑料,原則上能進行壓縮成型的塑料,也可用壓注法成型。但要求成型物料在低于固化溫度時,熔融狀態(tài)具有良好的流動性,在固化溫度時,有較大的固化速率。
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