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注塑速度的比例控製已經被注塑機製造商廣泛(fàn)采用。雖然電腦控製注塑速度分段控製係統早已存在,但由於相關的資料有限,這(zhè)種機器設置的優勢很少得到發揮。本文將係統的說明應用多段速度注塑的優(yōu)點,並概括(kuò)地介(jiè)紹其在消除短射、困氣(qì)、縮(suō)水等製品缺陷上的用途。
射膠(jiāo)速度與(yǔ)製品質量(liàng)的密切關係使它成為注塑成型的關(guān)鍵參數。通(tōng)過確定填(tián)充速(sù)度分段的開始、中間、終了,並實現一個設置點到另一個設置點的光滑過渡,可(kě)以保證穩定的熔體表麵速度以製造出期望的分子取問及最小的內應力。我們建議采用以下這種速度分段原則:1)流體表麵的速度應該是常數。2)應采用快速射膠防止射膠過程中熔體凍結。3)射膠速度設置應考(kǎo)慮到在臨(lín)界區域(如流道)快速充填的同時在入水口位減(jiǎn)慢(màn)速(sù)度。4)射膠速度應該保證模腔填滿後立即停止以防止出(chū)現過(guò)填充、飛邊及殘餘應力。
設(shè)定速度分段的依據(jù)必須考慮到模具的幾何形狀、其它流動限製和不穩定因素。速度的設定必須對(duì)注(zhù)塑工藝和材料(liào)知識有較清楚的認識,否則(zé),製品(pǐn)品質(zhì)將難以控製。因為熔(róng)體流速(sù)難以直接測量,可以通過測量螺杆前(qián)進速度,或型腔壓力間接推算出(確定止逆閥沒有泄漏)。
材料(liào)特性是(shì)非常重要的,因為(wéi)聚(jù)合物可能由於應力不同(tóng)而降解,增(zēng)加模塑溫度可能導致劇烈氧化和化學結構的降解,但同時由剪切引起的降解變(biàn)小(xiǎo),因為高溫降低了材料的粘度,減少了剪切應力。無疑,多段射膠速度對成型諸如PC、POM、UPVC等對熱敏感的材料(liào)及它們的調配料很有幫助。
模具的幾何(hé)形狀也(yě)是決定因素:薄壁處需要最大的注(zhù)射速(sù)度;厚壁零件需要慢—快—慢型速度曲(qǔ)線以避免(miǎn)出現(xiàn)缺陷;為了(le)保證零件質量符合標準,注塑速度設置應保證熔體前鋒流速不變。熔體流(liú)動(dòng)速度(dù)是非常重要的,因為它會影響零件(jiàn)中的分子排列方向及表麵狀態;當熔體(tǐ)前方到達交叉區(qū)域結構時,應該減速;對於輻射狀擴散的複雜模具,應保證(zhèng)熔體通過量均衡地增加;長流道必須(xū)快速填充以減少熔體前鋒的冷卻,但注射高粘度的材料,如PC是例外情況(kuàng),因為太快(kuài)的速度會將(jiāng)冷(lěng)料(liào)通過入水口帶入型腔。
調整(zhěng)注塑速度可以幫(bāng)助(zhù)消除由於在入水(shuǐ)口位(wèi)出現的流動放慢而引起的缺陷。當熔體經(jīng)過射嘴和流道到達入水(shuǐ)口時,熔體前鋒的表麵可能已經(jīng)冷卻凝固,或者由於流道突然變窄而(ér)造成熔體的停滯,直到建立起足(zú)夠的壓力推動熔(róng)體穿過入水口,這就會使通過入水口的壓力出現峰形。高壓(yā)將損傷材料並造(zào)成(chéng)諸(zhū)如流痕和入水口燒焦等表麵缺陷(xiàn),這種(zhǒng)情況可以通過剛好在入水口前減(jiǎn)速的方法克服上述缺陷。這種減速可以防止入水口位的過度剪切,然後再將射(shè)速(sù)提高到原來的數值。因為精確控製射速在入水口位減慢是非常困難的,所以在流道末段(duàn)減速是一(yī)個較好的方案(àn)。
我們可以通過控製末(mò)段射膠速度來避免或減(jiǎn)少諸如飛邊、燒焦、困氣等缺陷。填充末段減速可以防止型腔過度填充,避免出現飛邊及減少殘餘應力。由於模具流徑末端排氣不良或填充問題引起的困氣,也可以通(tōng)過降低排氣速度,特(tè)別是(shì)射膠末(mò)段的排(pái)氣速度加以解決。
短射是由於入水口(kǒu)處的速度過(guò)慢或熔體凝固造成的局部流動受(shòu)阻等原因產生的。在剛(gāng)剛通過入水口或局部流動阻礙時加快射膠速度可以解(jiě)決這個問題。
流痕、入水口燒焦、分(fèn)子破裂、脫層、剝落等發生在(zài)熱敏性材(cái)料上的缺陷是由於通過入水(shuǐ)口時的過度剪切造成的。
光滑的製件取決(jué)於注塑速度,玻璃(lí)纖維填(tián)充材料(liào)尤其敏感,特別是尼龍。暗(àn)斑(波浪紋)是由於粘度變化造(zào)成的流動不穩定引起的。扭曲的流動能導致波浪紋或不均勻的霧(wù)狀,究竟產生何種缺(quē)陷取決於流動(dòng)不穩(wěn)定的程度(dù)。
當熔體通過入水口時高速注射會導致高剪切,熱敏性塑料將出現燒焦,這種燒焦的材料會穿過型腔(qiāng),到(dào)達(dá)流動前(qián)鋒,呈現在零件表麵。
為了防止(zhǐ)射紋,射膠速度設置必須(xū)保證快速填充流(liú)道(dào)區域然後慢速(sù)通過入水口。找出這個速度轉(zhuǎn)換點是問題的本質。如果太早,填充時間會過度增加,如果(guǒ)太(tài)遲,過大的流動慣性將導致(zhì)射紋的出現。熔體粘度越低,料筒溫度越高(gāo)則這種射紋出(chū)現的趨勢越明顯。由於小入(rù)水口需(xū)要高速高壓注射(shè),所(suǒ)以也是導致流動(dòng)缺陷的重要因素。
縮水可以(yǐ)通過更有效的(de)壓力傳遞,更小的壓力降得以改善。低模(mó)溫和螺杆推進速度過慢(màn)極大地縮短了流(liú)動長度,必須通過高射速來補償。高速流動會減少熱量損失,並且(qiě)由於高剪切熱產生磨擦熱,會造成熔體溫度的升高,減慢零件外(wài)層的增厚速度。型腔交叉位必(bì)須有足夠厚度以避免太大的壓力降,否則(zé)就會出現縮水。
總之(zhī),大(dà)多(duō)數注塑缺(quē)陷可以通過調整注塑速度得到(dào)解決,所以調整注塑工(gōng)藝的技巧就是合理的設置射膠速(sù)度及其(qí)分段。
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