塑胶射出成型原理

比 1.1 容 积 1.0 0.9 0.8
600 900 1200 1500
1000
0.9
0 50 100 150 200 250 温度(0C)
不定形塑料p-v-t示意图
0 50 100 150 200 250 温度(0C)
结晶性塑料p-v-t示意图
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
检视p-v-t图,必需要加以注目的就是,无论不定形塑料或结晶性塑料,其软 化或熔解的温度都会因受压程度愈大而形成愈高,因此,加工温度的设定不能只 考虑塑料在加热筒内的熔融而已,必需也要将在模腔内被压缩的因素也一并考 量. 尤其,结晶性塑料的温度一降到Tm以下时,就会由熔融状态再度形成结晶 的结构,使得流动阻抗大幅的上升,甚或不能流动. 在熔融状态下的塑料,具有相当大的可被压缩性,以大部份射出成型机的 能力而言,强制地将过剩的塑料压挤入模腔,内并非难事,在晕样条件下,成型品 将会残留相当大的内部应力下被冷却固化,当然如此一来,成型品的性能将受到 影响,如受些许外力或受化学药品的作用,容易受到破坏,甚者在开模离型的瞬间 就会发生破裂.
内 压
2
3
4 1
时间
时间
比 容 积
1 2充填 2 3压缩 3 4保压 5开模 6收缩至常温
6
5 4
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
压缩(Packing) 充填结束,模穴内塑料比容积仍高,(密度低),所以必需再继续压挤追 注的过程. 压缩阶段在一定容积的模腔里,塑料被不继的压挤,所以内压急剧的上升, 其上升的程度主要由压补塑料的量来决定,压缩的量不仅影响内压的上升,也 影响成型品的尺寸及性能. 在这一阶段,热料仍继续进入模腔,如果其时间不是太长,则模穴同一位置 的料温也仅轻微下降,塑料的比容积主要是因内压的急剧上升而大幅上扬
玻璃態
部分結晶
Tg
Tm
溫度
溫度--比容關係圖
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
(2)受热下的热举动 射出成型过程中,塑料的比容积除因温度变化而随着改变外,也会因受 到压缩而改变,它们之间的关系如图:
1.2 比 1.2 容 积 1.1 1.0
0 300 600 800 0 300
压 力
压 力
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P=0
t1
t2
模 穴 内 压
t3
Pa
t4
t3 t2
P=Pa
静 压 损 失
t4
动 压 损 失
Pb
t1
流动距离
熔胶推进和模穴内压的形成
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
1 温 度 2 3
4
5 6
射 出 工 程 中 熔 融 体 关 系 示 意 图
塑膠射出成型進階教程 第一章:射出成型原理探討
2.壓力--比容積--溫度 (1)塑料的熱舉動 觀察因溫度變化,塑料的轉態及比容積的變化,熱可塑性塑膠可分為 兩大類----不定 形(amorphous)及結晶性塑膠.(partially crystalline) 結晶性塑膠在低溫形成的緊密而規則的分子鏈纏集結構(結晶區域), 必需被加溫到熔解溫度(TM)以上,分了鏈鏈才會散開如同下定形塑膠,這時 它才發生熔融而能流動,射出成型的充填和壓縮也必需在這個狀態下完成 不可. 液態 比 容 橡膠態 積 (v)
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
(3).射出工程的p-v-t关系 在射出成型整个过程,塑料的压缩程度(内压),温度的变化和其比容积 的发迹是一直互动的,我匀可以下述的过程来说明: 充填(Filling) 熔融的塑料开始被注射,直到模腔刚被充满的阶段. 这一阶段,熔融塑料因流路阻 抗而轻微受压缩,内压缓慢上升,一 最后进入模穴的塑料 料 般而言较低的料温.较低模温,较长 温 流路,较薄的肉厚以及较慢的充填, 最先进入模穴的塑料 都会使流路阻抗较大,而使内压的 上升较快.同时,这一阶段由于热料 不断的涌入,所以在模穴的同一位 置,其料温可视为不变,塑料的比容 积因内压的轻微上升也缓慢的增 加. 压缩结束 充填开始 时间
第一章:射出成型原理探討
塑膠射出成型進階教程
目 錄 第一章:射出成型原理探討
第二章:安定成型的參數設定
第三章:低壓成型技術概述
塑膠射出成型進階教程 第一章:射出成型原理探討
1Baidu Nhomakorabea前言 熱可性塑膠加熱熔解后 在塑形過程中及完了後又漸漸冷卻至定形, 這幾 乎是所有塑膠成型加工法的必要程序. 受熱熔解 ,冷卻固化, 意味著塑膠分子鏈團的被解開與再集合, 但射出成型 加工的過程,絕非如此而已,它必需在模腔被充滿後, 為補嘗冷卻後的容積收縮, 而在塑料尚在高溫時, 适時適量地補充注入. 一定容積的模腔,要擠入較多的塑料, 必定對熔融的塑料形成壓縮, 壓縮使 塑料產生抵抗(模腔內壓), 在抵抗仍然存在的時間內适當的保持壓力的對抗(避 免模腔內塑料逆流)是不可避免的. 模腔的充填速度如果太慢 , 則因塑料溫度的降低(流動阻抗增加), 有可能 使充填無法完全(短射), 或充滿後的壓縮變成困難, 但充填速度太快,則又容易形 成外觀上不良的等問題. 綜上所述,溫度, 壓力, 速度, 時間和量等五大參數, 對射出成型工程的影響是 我們所必需探討的.
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
保持(Holding) 当模穴内塑料被适当压缩后,应立将注射的压力降低,以防过量,但如降 得太低,则因模穴内塑料沿处高温高压状态,将发生逆流,所以必需仍以适当 的压力加以对抗,直到入浇口冷凝封住的过程. 在保持的过程,热料不再(或极微量)进入模穴,所以料温较快的冷却,模穴 内压大致依据下式所代表的原理,逐步下降低: (P+A)(V-W)=R’T 式中P:表模穴内压. V:表塑料比容积. T:表塑料温度. A,W及R:是和塑料分子结构有关的系数
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
在保持的,塑料的比容积已因被压缩,仅因自然的冷却收缩而幅
减少,模穴内压主要是随料降低而下降,也就是说取决于模具的冷却
状况
由于模穴内压随着冷却逐下降,所以保持也应该相对地渐渐降低 否则将形成再压缩的现象,而且当入浇口已冷凝封住(即使模穴内塑料 仍是较高的温度),继续的施以保持压力,将成为无效