注塑工艺过程
尼龙注塑工艺(3篇)
第1篇一、引言尼龙注塑工艺是一种广泛应用于塑料制品生产的工艺方法。
它具有生产效率高、成本低、质量稳定等优点,在汽车、电子、家电、日用品等领域有着广泛的应用。
本文将从尼龙注塑工艺的原理、工艺流程、设备、模具、材料选择、质量控制等方面进行详细介绍。
二、尼龙注塑工艺原理尼龙注塑工艺是利用高温、高压将尼龙熔体注入模具腔内,在模具腔内冷却、固化,从而获得所需形状和尺寸的塑料制品。
尼龙注塑工艺主要包括以下步骤:1. 加热:将尼龙颗粒放入注塑机料斗中,通过加热使其熔化。
2. 注塑:将熔化的尼龙熔体注入模具腔内,填充模具型腔。
3. 冷却:注塑完成后,模具在冷却水或冷却介质中冷却,使熔体固化。
4. 开模:冷却固化后,打开模具取出制品。
5. 后处理:对制品进行去毛刺、抛光、组装等后续处理。
三、尼龙注塑工艺流程1. 模具设计:根据产品形状、尺寸、结构等要求,设计合理的模具结构。
2. 材料选择:根据产品性能、成本等因素,选择合适的尼龙材料。
3. 注塑机选型:根据产品尺寸、重量、生产速度等要求,选择合适的注塑机。
4. 模具加工:按照模具设计图纸,加工出符合要求的模具。
5. 熔融尼龙制备:将尼龙颗粒加热熔化,制备成熔融尼龙。
6. 注塑:将熔融尼龙注入模具腔内,填充模具型腔。
7. 冷却、固化:在模具中冷却、固化,形成所需形状和尺寸的制品。
8. 开模、取出制品:冷却固化后,打开模具取出制品。
9. 后处理:对制品进行去毛刺、抛光、组装等后续处理。
四、尼龙注塑工艺设备1. 注塑机:用于将尼龙熔体注入模具腔内,主要包括加热系统、注射系统、冷却系统等。
2. 模具:用于成型尼龙制品,包括动模、定模、浇注系统、冷却系统等。
3. 辅助设备:包括送料系统、干燥设备、温度控制器、液压系统等。
五、尼龙注塑工艺模具1. 模具材料:常用的模具材料有铝合金、钢、铜等。
2. 模具结构:包括动模、定模、浇注系统、冷却系统等。
3. 模具设计:根据产品形状、尺寸、结构等要求,设计合理的模具结构。
聚丙烯注塑工艺(3篇)
第1篇一、引言聚丙烯(PP)是一种常用的热塑性塑料,具有良好的耐化学性、耐热性、绝缘性、机械强度和加工性能。
聚丙烯注塑工艺是将聚丙烯颗粒加热熔化,通过注塑机将熔体注入模具中,冷却固化后得到所需形状的塑料制品。
本文将详细介绍聚丙烯注塑工艺的原理、设备、工艺参数及注意事项。
二、聚丙烯注塑工艺原理聚丙烯注塑工艺主要包括以下几个步骤:1. 预塑:将聚丙烯颗粒加入注塑机料斗,通过料斗加热使颗粒熔化。
2. 注塑:将熔化的聚丙烯熔体通过注塑机的螺杆推进,注入模具腔内。
3. 冷却:注塑完成后,模具中的熔体开始冷却固化。
4. 开模取件:冷却固化后,打开模具取出成品。
5. 后处理:对成品进行清洗、干燥等处理。
三、聚丙烯注塑设备1. 注塑机:注塑机是聚丙烯注塑工艺的核心设备,主要有螺杆式注塑机和柱塞式注塑机两种类型。
2. 模具:模具是注塑工艺中另一个重要设备,用于成型聚丙烯制品。
3. 辅助设备:辅助设备包括料斗、加热器、冷却器、控制系统等。
四、聚丙烯注塑工艺参数1. 加热温度:聚丙烯的熔化温度一般在160℃~220℃之间,具体温度根据聚丙烯牌号和注塑机型号进行调整。
2. 注塑压力:注塑压力一般在60MPa~120MPa之间,具体压力根据制品的壁厚和形状进行调整。
3. 注塑速度:注塑速度分为慢速、中速和快速,应根据聚丙烯的熔化性能和制品的形状进行调整。
4. 冷却时间:冷却时间取决于制品的壁厚和冷却效果,一般控制在15~30秒之间。
5. 模具温度:模具温度一般在50℃~100℃之间,具体温度根据聚丙烯的熔化性能和制品的形状进行调整。
五、聚丙烯注塑工艺注意事项1. 聚丙烯颗粒的干燥:聚丙烯颗粒在注塑前应进行干燥处理,以防止注塑过程中产生气泡和降解。
2. 模具预热:注塑前应对模具进行预热,以防止模具温度过低导致制品表面出现缩痕。
3. 螺杆转速:螺杆转速应根据聚丙烯的熔化性能和注塑速度进行调整,以防止熔体过热或过冷。
4. 注塑压力:注塑压力应根据制品的壁厚和形状进行调整,以防止制品出现变形和缺陷。
注塑成型工艺介绍
注塑成型工艺介绍注塑成型是一种常见的制造工艺,用于生产各种塑料产品。
它通过将熔化的塑料注入到模具中,然后在模具中冷却和固化,最终得到所需形状的零件或产品。
注塑成型工艺包括以下几个步骤:1. 原料预处理:将塑料颗粒经过干燥处理,以去除其中的水分和杂质。
这样可以确保塑料在注射过程中熔化均匀,从而得到更好的成型效果。
2. 模具准备:根据所需产品的形状和尺寸,制作合适的模具。
模具通常由金属材料(如钢)制成,具有与最终产品相同或类似的凹凸表面。
3. 注塑过程:将预处理好的塑料颗粒添加到注塑机的喂料斗中,通过加热和搅拌使其熔化。
然后,将熔化的塑料注入到已制作好的模具中,填充模具中的空腔,并采用适当的注射压力保持塑料的形状。
注塑机通常控制注射压力、注射速度和注射时间等参数,以确保成型品的质量。
4. 冷却和固化:在注塑过程中,塑料通过外部冷却装置或内部冷却系统快速冷却,并固化成最终产品的形状。
冷却时间取决于塑料类型和产品尺寸等因素。
5. 脱模:在塑料完全冷却和固化后,模具打开并从中取出成型品。
如果需要,可以使用特殊工具或方法来帮助脱模,以避免损坏或变形。
6. 后处理:根据产品的要求,可能需要进行后处理工艺,如修边、打磨、修整等,以获得最终的产品质量和外观效果。
注塑成型工艺的优点在于可以生产复杂形状的产品,并具有良好的尺寸稳定性和表面质量。
此外,注塑成型可以批量生产,提高生产效率和降低成本。
然而,注塑成型也存在一些限制,如模具制作成本较高、制作周期长、塑料材料的选择受限等。
因此,在进行注塑成型之前,需要仔细评估产品设计和成本效益,以确保工艺的可行性。
总而言之,注塑成型是一种常用、高效且灵活的制造工艺,广泛应用于各个行业,从电子产品到家具、汽车零部件等。
它为生产高质量和复杂形状的塑料产品提供了可靠的解决方案。
注塑成型是一种常见的制造工艺,广泛应用于各个行业。
它能够生产出各种形状复杂、尺寸稳定的塑料制品,包括塑料壳体、容器、零部件、玩具等。
复合材料注塑工艺流程
复合材料注塑工艺流程一、原材料准备在注塑工艺的初期,需要准备好所需的原材料,复合材料由多种材料组成,包括增强材料、树脂基体、填料、助剂等。
在准备原材料时,需要按照配方比例称重,并进行预混合,确保各组分分散均匀。
二、模具准备模具是注塑工艺中的重要组成部分,注塑制品的形状、尺寸和精度都与模具直接相关。
在模具准备阶段,需要根据制品的要求,设计并制造出符合要求的模具。
在安装模具前,需要检查模具的完好性,确保无损伤、无裂纹等。
同时,需要清洁模具,保证无杂物残留。
三、注射成型注射成型是复合材料注塑工艺中的关键环节。
在此阶段,将已预热的原料推入模具型腔内,通过加热使原料熔融并充满型腔。
在注射成型过程中,需要控制注射速度、注射压力、模具温度等工艺参数,确保制品的成型质量。
四、冷却定型在注射成型后,制品需要经过冷却定型阶段。
在此阶段,制品在模具内冷却,直到达到所需的强度和硬度。
冷却过程对于制品的质量和尺寸稳定性至关重要,因此需要控制好冷却时间、冷却温度等工艺参数。
五、脱模取出产品当制品冷却定型后,需要将制品从模具中脱出。
在脱模前,需要检查制品是否完好、有无缺陷等。
脱模时,应遵循先取出侧模后取出主模的顺序,避免损坏制品和模具。
六、后处理工艺脱模后的制品可能需要进行一些后处理工艺,以确保满足制品的性能和外观要求。
常见的后处理工艺包括:去除飞边、修整外观、进行装配等。
根据制品的具体要求,选择合适的后处理工艺。
七、质量检测在注塑工艺完成后,需要对制品进行质量检测,以确保满足客户和相关标准的要求。
质量检测的内容包括:外观检测、尺寸检测、性能检测等。
根据制品的具体要求和相关标准进行相应的质量检测,并及时发现和解决问题,确保注塑制品的质量可靠性。
注塑成型工艺流程及工艺参数
注塑成型工艺流程及工艺参数塑件的注塑成型工艺过程主要包括填充——保压——冷却——脱模等4个阶段,这4个阶段直接决定着制品的成型质量,而且这4个阶段是一个完整的连续过程。
1、填充阶段填充是整个注塑循环过程中的第一步,时间从模具闭合开始注塑算起,到模具型腔填充到大约95%为止。
理论上,填充时间越短,成型效率越高,但是实际中,成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。
高速填充。
如图1-2所示,高速填充时剪切率较高,塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形,使整体流动阻力降低;局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。
因此在流动控制阶段,填充行为往往取决于待填充的体积大小。
即在流动控制阶段,由于高速填充,熔体的剪切变稀效果往往很大,而薄壁的冷却作用并不明显,于是速率的效用占了上风。
λ低速填充。
如图1-3所示,热传导控制低速填充时,剪切率较低,局部粘度较高,流动阻力较大。
由于热塑料补充速率较慢,流动较为缓慢,使热传导效应较为明显,热量迅速为冷模壁带走。
加上较少量的粘滞加热现象,固化层厚度较厚,又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。
λ由于喷泉流动的原因,在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。
因此两股塑料熔胶在交汇时,接触面的高分子链互相平行;加上两股熔胶性质各异(在模腔中滞留时间不同,温度、压力也不同),造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。
在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察,可以发现有明显的接合线产生,这就是熔接痕的形成机理。
熔接痕不仅影响塑件外观,同时由于微观结构的松散,易造成应力集中,从而使得该部分的强度降低而发生断裂。
一般而言,在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳,因为高温情形下,高分子链活动性较佳,可以互相穿透缠绕,此外高温度区域两股熔体的温度较为接近,熔体的热性质几乎相同,增加了熔接区域的强度;反之在低温区域,熔接强度较差。
2、保压阶段保压阶段的作用是持续施加压力,压实熔体,增加塑料密度(增密),以补偿塑料的收缩行为。
注塑模具工艺流程
注塑模具工艺流程注塑模具工艺是一种常见的塑料制品生产工艺,通过注塑模具可以将熔化的塑料注入模具中,经过冷却凝固后形成所需的塑料制品。
注塑模具工艺流程主要包括模具设计、材料准备、注塑成型、冷却固化、脱模和后处理等环节。
下面将详细介绍注塑模具工艺的具体流程。
首先是模具设计。
模具设计是注塑模具工艺的第一步,它直接影响着塑料制品的成型质量和生产效率。
在模具设计过程中,需要充分考虑塑料制品的结构特点、成型工艺要求和模具加工工艺,合理设计模具结构,确定模具的尺寸、形状和结构,并进行模具图纸的绘制。
其次是材料准备。
在进行注塑成型之前,需要准备好所需的塑料原料,根据塑料制品的要求选择合适的塑料材料,并将其加工成颗粒状或粉末状,以便于注塑成型时的熔化和注入。
同时,还需要准备好其他辅助材料,如色素、增强剂等,以满足塑料制品的特殊要求。
接下来是注塑成型。
在注塑成型过程中,首先将预先加工好的塑料颗粒或粉末放入注塑机的料斗中,经过加热熔化后,将熔化的塑料通过螺杆推进注入模具腔体内,充满模具腔体并保持一定的压力和时间,待塑料冷却凝固后,即可取出塑料制品。
然后是冷却固化。
在注塑成型后,模具中的塑料制品需要进行冷却固化,以确保其成型质量。
通常情况下,会采用冷却水或风冷的方式对模具进行冷却,待塑料完全固化后,即可进行下一步操作。
接着是脱模。
脱模是指将冷却固化后的塑料制品从模具中取出的过程。
通常情况下,可通过模具分离机或人工方式进行脱模操作,将塑料制品从模具中取出,并进行后续的处理。
最后是后处理。
在塑料制品脱模后,还需要进行一些必要的后处理工艺,如去除余料、毛刺和浇口,进行表面处理、组装等,以满足产品的最终要求。
总之,注塑模具工艺流程是一个复杂而严谨的工艺流程,需要在每一个环节都严格控制,以确保塑料制品的成型质量和生产效率。
只有不断优化工艺流程,提高设备精度和加工技术,才能更好地满足市场对塑料制品的需求。
注塑成型工艺流程及工艺参数详解
注塑成型工艺流程及工艺参数详解注塑成型塑件的注塑成型工艺过程主要包括填充——保压——冷却——脱模等4个阶段,这4个阶段直接决定着制品的成型质量,而且这4个阶段是一个完整的连续过程。
◆◆1.填充阶段◆◆填充是整个注塑循环过程中的第一步,时间从模具闭合开始注塑算起,到模具型腔填充到大约95%为止。
理论上,填充时间越短,成型效率越高,但是实际中,成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。
高速填充。
高速填充时剪切率较高,塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形,使整体流动阻力降低;局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。
因此在流动控制阶段,填充行为往往取决于待填充的体积大小。
即在流动控制阶段,由于高速填充,熔体的剪切变稀效果往往很大,而薄壁的冷却作用并不明显,于是速率的效用占了上风。
低速填充。
热传导控制低速填充时,剪切率较低,局部粘度较高,流动阻力较大。
由于热塑料补充速率较慢,流动较为缓慢,使热传导效应较为明显,热量迅速为冷模壁带走。
加上较少量的粘滞加热现象,固化层厚度较厚,又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。
由于喷泉流动的原因,在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。
因此两股塑料熔胶在交汇时,接触面的高分子链互相平行;加上两股熔胶性质各异(在模腔中滞留时间不同,温度、压力也不同),造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。
在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察,可以发现有明显的接合线产生,这就是熔接痕的形成机理。
熔接痕不仅影响塑件外观,同时由于微观结构的松散,易造成应力集中,从而使得该部分的强度降低而发生断裂。
一般而言,在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳,因为高温情形下,高分子链活动性较佳,可以互相穿透缠绕,此外高温度区域两股熔体的温度较为接近,熔体的热性质几乎相同,增加了熔接区域的强度;反之在低温区域,熔接强度较差。
◆◆2.保压阶段◆◆保压阶段的作用是持续施加压力,压实熔体,增加塑料密度(增密),以补偿塑料的收缩行为。
注塑生产流程(3篇)
第1篇注塑生产是一种将塑料材料加热熔化后,通过注塑机将熔融的塑料注入模具中,冷却固化后形成所需形状和尺寸的塑料制品的加工方法。
注塑生产广泛应用于各个领域,如汽车、家电、日用品、医疗器械等。
本文将详细介绍注塑生产的流程。
一、注塑生产的基本原理注塑生产的基本原理是将塑料颗粒在注塑机中加热熔化,然后通过注塑机的射嘴注入模具中,在模具中冷却固化,最终形成所需的塑料制品。
注塑生产的主要设备包括注塑机、模具、冷却系统、供料系统等。
二、注塑生产流程1. 塑料原料准备(1)塑料颗粒:根据产品需求选择合适的塑料原料,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等。
(2)颗粒干燥:塑料颗粒在进注塑机前需进行干燥处理,以防止水分对注塑过程的影响。
2. 设备准备(1)注塑机:检查注塑机的各个部件是否正常,如加热圈、冷却水系统、液压系统等。
(2)模具:检查模具的尺寸、形状、精度等是否符合要求。
(3)冷却系统:确保冷却水系统正常工作,以保证塑料制品的冷却效果。
3. 注塑过程(1)合模:将模具闭合,确保模具闭合到位。
(2)加料:将干燥后的塑料颗粒加入注塑机的料斗中。
(3)熔化:加热注塑机,使塑料颗粒熔化。
(4)注射:通过注射装置将熔融的塑料注入模具中。
(5)保压:在模具中保持一定的压力,使塑料充分填充模具。
(6)冷却:在模具中冷却固化,使塑料成型。
(7)脱模:打开模具,取出塑料制品。
4. 产品检验(1)外观检验:检查塑料制品的外观质量,如表面是否光滑、有无气泡、变形等。
(2)尺寸检验:使用测量工具对塑料制品的尺寸进行检验,确保符合设计要求。
(3)性能检验:对塑料制品进行性能测试,如抗拉强度、抗压强度、硬度、耐热性等。
5. 后处理(1)去毛刺:使用去毛刺工具去除塑料制品表面的毛刺。
(2)打磨:对塑料制品进行打磨,使其表面更加光滑。
(3)组装:将多个塑料制品组装成最终产品。
三、注塑生产注意事项1. 塑料原料选择:根据产品需求和模具设计选择合适的塑料原料。
塑料注塑流程
塑料注塑流程塑料注塑是一种常见的制造工艺,它通过将熔化的塑料注入模具中,然后冷却成型,最终得到所需的产品。
下面将详细介绍塑料注塑的流程。
1. 原料准备首先需要准备塑料原料,通常使用的是颗粒状的塑料颗粒。
在选择原料时需要考虑到产品的用途、外观和成本等因素。
同时还需要将原料进行干燥处理,以防止在注塑过程中产生气泡。
2. 熔化塑料将准备好的塑料颗粒放入注塑机的料斗中,然后通过加热和搅拌的方式将其熔化。
注塑机通常使用的是加热器和螺杆,将塑料颗粒加热到熔点以上,然后通过螺杆将其挤压到模具中。
3. 注塑成型熔化的塑料通过注塑机的喷嘴进入模具中,填充模具中的空腔。
注塑机通常会施加一定的压力,以确保塑料充分填充模具中的空腔,并保持一定的压力,直到塑料冷却成型。
4. 冷却成型注塑成型后,需要等待一段时间,让塑料冷却成型。
冷却时间通常取决于塑料的种类和产品的尺寸等因素。
在冷却过程中,模具通常会通过冷却水或者风扇等方式加速冷却。
5. 脱模当塑料冷却成型后,需要将其从模具中取出。
这个过程通常称为脱模。
脱模时需要小心操作,以避免损坏产品或者模具。
6. 修整和后处理脱模后,产品通常需要进行修整和后处理。
修整包括去除产品上的毛刺、切割或者打磨等操作。
后处理则包括喷漆、印刷或者组装等操作。
总之,塑料注塑是一种常见的制造工艺,它通过将熔化的塑料注入模具中,然后冷却成型,最终得到所需的产品。
注塑流程包括原料准备、熔化塑料、注塑成型、冷却成型、脱模和修整和后处理等步骤。
在注塑过程中需要注意原料的选择和处理、模具的设计和制造、注塑机的操作和维护等因素,以确保产品的质量和生产效率。
注塑工艺流程范文
注塑工艺流程范文1.模具准备阶段:首先,根据产品设计要求和尺寸,制作注塑模具。
模具可以采用金属模具或注塑模具,金属模具适用于大批量生产,而注塑模具适用于小批量生产或样品制作。
制作好模具后,对模具进行检查和修整,确保其表面光滑且没有缺陷。
2.原料准备阶段:选择适合的塑料原料,根据产品的要求和特性选择合适的塑料材料。
常见的塑料原料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等。
根据注塑机的要求,将原料切割成合适的颗粒状,并进行干燥处理以去除水分。
3.注塑机调试阶段:将调整好的模具和原料放入注塑机中,并进行机器的调试和参数设置。
参数设置包括注射温度、保压时间、注射压力等。
通过参数的调整,确保注塑机能够将塑料原料正确地熔化、注射和冷却。
4.注塑成型阶段:将熔化的塑料注入到模具中,通常会有一个喷口将塑料注入到模具的腔体中。
注入完毕后,通过注塑机的压力,保持一定的保压时间,使塑料完全填充模具的每一个细节和孔洞。
注塑机会通过电控系统控制喷嘴的温度和注射速度,以使塑料均匀流动并填充好模具。
5.冷却和固化阶段:经过注塑成型后,模具中的塑料会迅速冷却,形成硬化的零件或产品。
塑料的冷却时间取决于塑料类型和产品的尺寸。
冷却完毕后,打开模具,取出成型零件。
有时候会使用冷却水或冷却油来加快冷却过程。
6.后处理阶段:成型的零件需要进行后处理,包括去除余料、修整边角、修理表面缺陷等。
还可以进行热处理、喷漆、丝印等工艺,以满足产品的特殊要求。
7.检验和包装阶段:对成型零件进行尺寸、外观和性能的检验,确保零件满足产品要求。
合格的零件将被清洁、包装,并进行标记和质量检测记录。
8.成品储存和交付阶段:将成品存放到指定的仓库中进行储存,并按照客户要求进行交付。
注塑生产工艺(3篇)
第1篇一、引言注塑成型是一种将热塑性塑料或热固性塑料等材料,通过注塑机在高温、高压条件下注入模具腔内,冷却固化后获得所需形状和尺寸的塑料制品的生产工艺。
注塑成型广泛应用于汽车、家电、电子、医疗、包装等领域,具有生产效率高、产品精度高、成本低等优点。
本文将详细介绍注塑生产工艺的流程、设备、材料及质量控制等方面。
二、注塑生产工艺流程1. 塑料原料准备(1)原料选择:根据产品性能要求,选择合适的塑料原料。
常见的塑料原料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS等。
(2)原料检验:对原料进行外观、粒度、水分、熔融指数等指标的检验,确保原料质量。
(3)原料干燥:将原料进行干燥处理,去除水分,防止注塑过程中产生气泡、变色等问题。
2. 注塑成型(1)预热模具:将模具预热至规定温度,确保模具温度均匀。
(2)加料:将干燥后的原料加入注塑机料斗,通过料斗输送至料筒。
(3)熔融:在注塑机料筒内,通过加热和搅拌使原料熔融。
(4)注塑:将熔融的塑料通过注塑机喷嘴注入模具腔内,填充模具。
(5)保压:在注塑过程中,保持一定的压力,使塑料在模具内充分填充。
(6)冷却:在模具内,通过冷却水或冷却介质使塑料冷却固化。
(7)脱模:待塑料完全固化后,打开模具,取出产品。
3. 后处理(1)产品检验:对注塑产品进行外观、尺寸、性能等方面的检验,确保产品合格。
(2)产品清洗:对产品进行清洗,去除表面油污、杂质等。
(3)产品包装:将合格的产品进行包装,便于储存和运输。
三、注塑设备1. 注塑机:注塑机是注塑成型工艺的核心设备,主要分为立式和卧式两种。
根据产品尺寸、注塑量、塑料类型等因素选择合适的注塑机。
2. 模具:模具是注塑成型工艺的关键,其设计、制造质量直接影响产品质量。
模具应具有足够的强度、刚度和耐磨性。
3. 辅助设备:包括干燥机、冷却水系统、输送带、检验设备等。
四、注塑材料1. 塑料原料:选择合适的塑料原料,确保产品性能满足要求。
注塑生产工艺及问题解析
注塑生产工艺及问题解析一、注塑成型工艺过程1、注塑过程完整的注塑过程包括加料、塑化、注射入模、保压冷却和脱模等几个步骤,但究其实质可看做只是塑化和流动/冷却两个过程.(1)塑化这是塑料在料筒内经加热及螺杆旋转剪切达到流动状态并具备良好可塑性的全过程。
螺杆旋转不断地将料斗中落下的料粒拽入料筒的同时螺杆后退让料筒中的料在外电热及剪切摩擦热下进行熔化,最后将已熔融的胶料定量贮存到螺杆端部等待注射.(2)流动与冷却这一过程是指螺杆在油缸作用下前进,将具有流动性和温度均匀的熔胶注入模具开始,而后经过型腔注满,熔体在受控制条件下(如施以保压)冷固定型,直至塑件在模中脱出.a)充满阶段:这一阶段以螺杆开始向前移动起,直玫模腔被熔胶充满.b)压实阶段:这是指熔胶充满模腔时起至螺杆撤回(倒索)为至的阶段.C)倒流阶段:这一阶段是从螺杆后退时开始的,这时模腔内的压力比流道内高,因此就会发生未凝结的熔胶倒流,使模腔内的压力下降.d)冻结后的冻却阶段:这一阶段是指浇口的塑料完全冻结时起到塑件在模内顶出为止.2、成型工艺条件注塑工艺最重要的条件即是影响塑化流动和冷却的温度、压力及相应的各个作用时间。
可以说:要保证塑件质量合格及稳定,必须的条件是准确而稳定的工艺参数。
在调整工艺参数时,原则上按压力--------------- 时间----- 温度的顺序来调机,不应该同时变动两个或以上参数,防止工艺条件紊乱造成塑件质量不稳定.以下是对各工艺参数的说明:(D温度参数注塑成型过程中需控制的温度有料筒温度,喷嘴温度和模具温度,料筒温度及喷嘴温度主要影响塑料的流动和冷却. a)料筒温度:一般自后至前逐步升•高,以使均匀塑化.b)喷嘴温度:通常略低于料筒最高温度,防止喷嘴发生“流涎”现象,但亦不可太低防早凝堵塞.C)模具温度:对塑件内在性能和表现质量影响很大,对于表面要求比较高的胶件模温要求较高.(2)压力参数注塑成型过程中的压力包括塑化压力(背压)和注射压力.a)塑化压力(背压)・保证螺杆在旋转覆位时增加塑化压力使熔胶的温度均匀及把挥发性气体包括空气排出射料缸外.・把附加剂(如:色粉.色种.扩散剂等)与熔胶均匀地混合起来・提供均匀稳定的塑化熔胶以便保证塑件重量稳定.・在保证塑件质量的情况下尽可能低以免徙耗损材料・背压的大小调节视胶料不同而异,一般不超过20KG∕CM2(具体各胶料背压值可参见本工艺资料第一部分有关内容)b)注射压力•克服塑料熔体从料筒流向型腔的滞阻力,给予充模压力及对充入的熔料进行压质.•对于流动性差的塑料,注射压力要取大,对于型腔阻力大的薄壁胶料,注射压力也要取大.⑶时间参数(成型周期)I --- 充模时间—注射时间—I' -- 保压时间----- 1I总冷却时间成型周期 --------- 闭模冷却时间------------------ 1---- 其它时间(如:开模.脱模.喷脱剂等)・注射时间和冷却时间是基本组成部分,其多少对啤塑件的质量有决定性的影响.・充模时间一般不超过IOSo・保压时间较长,与胶件臂厚有关(厚壁取长时间),以保证最小收缩.•冷却时间取决于塑料结晶性,制品料厚,模具温度等因素视具体情形调整.⑷注射速度・注射速度通过调节单位时间内向注射油缸供油多少来实现.•一般说来(在不引负作用的前提下)尽量使用高射速充模,以保证塑件熔接强度及表现质量,而相对低的压力也使塑件内应力减小提高了强度.・用高压低速进料的情况可使流速平稳,剪切速度小,塑件尺寸稳定,避免缩水缺陷.二、塑料模的基本认识塑料模具是注射成型生产中赋予塑料形状所用部件的组合体,塑料模的结构视塑料性质、制件形状、结构以及注射机的不同等因素而可能形式大小差异很大,然而其基本结构大致相同,即主要由浇注系统、成型零件、结构零件三大部分组成.其中浇注系统与成型零件是塑料直接接触的部分,并随塑料制品而变化,它是模具中最重要、最复杂、变化最大、要求表面精度及光洁度最高的部分.**浇注系统&成型零件浇注系统指塑料从喷嘴进入型腔的流道部分,包括:主流道、冷料穴、分流道和浇口等.成型零件指构成成品形状的各零件,包括:动、静模型腔/型芯、排气槽、(成型)顶针等.**典型的模具结构典型的模具结构包括以下几个主要部分:1.主流道:是模具连接注射机喷嘴通至型腔或分流道的一段,主流道进口顶部呈凹形,以便与喷嘴连接.主流道进口直径应略大于喷嘴直径(0.8mm)以免溢料并防止两者连接不准而发生堵截.进口直径根据制品大小而定,一般为Φ4-8πιπι主流道直径应向内扩大,呈3-5角度,以便流道顺利出模.2.分流道:在多型腔模中连接主流道和各个型腔的通道.为使熔料能等速度地充满各型腔,分流道在模里的排列应尽可能等距对称,而分流道的截面积形状/尺寸对熔料的流动有很大影响,且对脱模/造模的难易都有影响.常用的分流道截面形状是梯形或半圆形而且是开在带有脱模杆的半模上.流道的表面必须抛光以减小流动阻力而提供较快速度充模,流道的尺寸决定于塑料品种,制品尺寸及壁厚(具体参见有关数据数据)在满足成型要求的前提下应尽量减少截面积,以免增加水□料的比例及使冷却时间增加,降低了生产效率.3.冷料位:设在主流道末端的空穴,用来容纳喷嘴两次注射之间所产生的冷料,从而防止分流道或水口堵塞.如果冷料进入型腔则会导致制件内应力加大或机械强度不足,冷料位尺寸一般为Ψ3-10mm,深度6mm左右,为便于脱模(拉出水口),其底部通常都是拉料杆位(脱模杆),拉料杆的头部通常都设计成下凹陷或带有沟槽形成,便于拉出主流道连整个流道系统.4.浇口(入水口)是熔料通过直/分流道后进入型腔的通道,浇口的截面积通常是整个流道系统中截面积最小的部分.内浇口的尺寸形状对制件的质量影响很大,其主要的作用可列述以下几点:1)控制料流速度;2)成型中水口位早凝结可防其倒流;3)使料通过时产生较高的剪切力使料温提升,从而降低其表面粘度,提高其流动性;4)便于制件与流道分离;浇口的形状尺寸和位置设计都须根据塑料品种,制件结构和形状等具体情况做出选择,一般来说,浇口的位置都是开在制件厚壁位(以利补缩)及不影响外观的位置.浇口尺寸设计应考虑熔体的性质.5.型腔是制件在模具中成型的部分,用来构成型腔的零件称为成型零件,一般包含以下:1)凹模 ----- 构成制件外形的成型零件;2)凸模/型芯 ----- 构成制件内部形状,如:沟、孔、槽等;由于熔体进入型腔后产生很高的压力,故对成型零件的材料强度、刚度要求较高,且材料应具耐腐蚀性.成型零件一般都经过热处理提高硬度.注:常用于塑料模的钢材有:718、S-136;而合金模具是用热作钢8407.6.排气位1)开设在模具内的槽形排气位,防止熔料进入型腔时卷入气体.当熔料进入型腔时,原存入型腔的空气及熔料带入的气体必须在料流的尽头通过排气槽向外排出,如排出不完全,则可能会造成件带气孔、熔接痕、充模料不齐,甚至困入高温压缩空气而烧伤胶件的情况出现.2)一般情况下,排气孔既可开设在型腔内熔料流动的尽端,也可开设在模具的分模面上.(在凹模上开一般0.03-0.06mm深,L5-6.Omm宽的槽)3)注射件排气孔是不会有很多熔料渗(迫)出的,因为熔料会在该处冷却固化而自动将通道堵死。
注塑成型工艺流程
注塑成型工艺流程注塑成型是一种常见的塑料加工工艺,通过将熔融的塑料材料注入模具中,经过冷却固化后得到所需的塑料制品。
注塑成型工艺流程包括原料准备、注塑成型、冷却固化、脱模和后处理等多个环节,下面将详细介绍注塑成型的工艺流程。
1. 原料准备注塑成型的第一步是原料准备。
通常情况下,塑料颗粒是最常见的注塑成型原料,根据所需制品的要求选择不同种类的塑料颗粒。
在原料准备环节中,需要将塑料颗粒加入注塑机的料斗中,并根据实际需要进行配料和颜色调配。
2. 注塑成型原料准备完成后,注塑成型的第二步是注塑成型。
在注塑成型过程中,将塑料颗粒加热到熔融状态,然后通过注射装置将熔融的塑料材料注入模具中。
模具通常由上模和下模组成,通过注塑机的注射装置将熔融的塑料材料注入模具中,使得模具内部充满熔融塑料。
3. 冷却固化注塑成型后,熔融的塑料材料需要在模具中进行冷却固化,以使其形成所需的塑料制品。
在冷却固化过程中,注塑机会对模具进行冷却,通常通过循环水或者风冷系统来降低模具温度,使得塑料制品在模具中逐渐固化成型。
4. 脱模冷却固化完成后,注塑成型的下一步是脱模。
脱模是指将冷却固化后的塑料制品从模具中取出的过程。
通常情况下,注塑机会通过顶出装置将模具中的塑料制品顶出,然后进行手工或者自动化的脱模操作,将塑料制品从模具中取出。
5. 后处理脱模完成后,注塑成型的最后一步是后处理。
后处理包括对塑料制品进行修整、去毛刺、打磨、组装、喷漆等工艺,以使得塑料制品达到最终的质量要求。
后处理环节可以根据实际需要进行定制,以满足客户的个性化需求。
总结注塑成型工艺流程包括原料准备、注塑成型、冷却固化、脱模和后处理等多个环节,每个环节都需要严格控制,以确保最终的塑料制品质量达到客户的要求。
注塑成型工艺流程在塑料加工行业中具有广泛的应用,可以生产各种不同形状和规格的塑料制品,是一种高效、经济的塑料加工工艺。
注塑成型工艺流程
注塑成型工艺流程
熔融挤出成型工艺流程一般包括料斗进料、挤出、剥离、冷却、成型和收线六个步骤。
1、料斗进料:可以使用电动、气动或空压机,将加筋和颗粒料从料斗中输送到挤出
机中。
挤出器的口径大小,可根据需要调整。
2、挤出:将加入塑料的物料挤压至满足要求的厚度,从而形成塑料带。
3、剥离:挤出塑料带的两端形成的聚合物,由刀片直接截断所形成的挤出分层物料,并将剥离的物料送回混料中,进行熔融处理。
4、冷却:当塑料带冷却到可以加工的温度时,会通过喷射空气或涂散冷却水,从而
冷却塑料带,以便加工。
5、成型:塑料带经过冷却后,会按照图纸要求,通过切割压模机对塑料带进行压模,然后可得到成型品。
6、收线:塑料成型件将穿过收线辊拖着,以完成收线工艺。
收线的效率高,一次性
完成条、环形等形状的成型品收线,易于操作、快速收箱等功能。
2、预热:当颗粒料进入挤出机,首先被送入加热腔中进行预热,以熔断熔融合金属
颗粒。
3、熔融:熔融的加筋和颗粒料进入挤出口杆内,经过加热挤出头、分流器或定型腔后,进入挤出压力室内。
pvc注塑工艺流程
pvc注塑工艺流程PVC注塑工艺流程是将PVC颗粒或粉末通过加热和压力注入给模具中,然后冷却硬化成为所需产品的过程。
以下是PVC注塑工艺流程的详细步骤。
第一步:设计模具在进行PVC注塑工艺之前,首先需要设计和制造模具。
模具的设计要根据所需产品的形状和尺寸来确定,可以采用三维设计软件进行模具的设计。
模具必须具备良好的密封性和耐磨性,以确保注塑过程中的质量和效率。
第二步:准备原料在进行PVC注塑工艺之前,需要准备好PVC颗粒或粉末作为原料。
PVC颗粒或粉末应根据产品的要求加入相应的添加剂,如增塑剂、防老化剂等。
原料的配比要根据产品的要求进行调整,以确保最终产品的质量。
第三步:注塑成型在进行PVC注塑工艺之前,需要将原料加入注塑机的料斗中。
然后,通过加热和螺杆的旋转,使PVC原料熔化并形成熔融状态。
熔融的PVC原料随后被注入到模具中。
在注入模具之前,应确保模具的温度和压力达到适当的范围,以确保成型的质量。
第四步:冷却硬化一旦将熔融的PVC原料注入到模具中,它会迅速冷却并硬化成为所需的产品形状。
模具的冷却方式可以通过外部水冷却或内部通风冷却来实现。
冷却时间通常取决于产品的尺寸和形状,以及注塑机的性能。
第五步:取出成品一旦冷却硬化完成,可以打开模具并取出注塑成品。
然后,注塑成品要进行后续处理,如修整、抛光、喷漆等。
最后,产品要进行质检,以确保其符合相关标准和要求。
第六步:完成存储和包装最后,注塑成品要进行存储和包装。
成品应妥善存放,以避免受到撞击、摩擦和湿气等不良影响。
包装应根据产品的特性来选择适当的材料和方法,以保护产品的完整性和质量。
总结:PVC注塑工艺流程是将PVC颗粒或粉末通过加热和压力注入给模具中,然后冷却硬化成为所需产品的过程。
它涉及到模具设计、原料准备、注塑成型、冷却硬化、取出成品以及存储和包装等多个步骤。
通过合理控制每个步骤的参数和质量要求,可以确保PVC注塑产品的质量和效率。
注塑厂工艺流程
注塑厂工艺流程
《注塑厂工艺流程》
注塑是一种常见的塑料加工方法,适用于生产各种塑料制品,如塑料壳体、零件等。
注塑厂工艺流程主要包括原料处理、注塑成型、表面处理和质量检验等环节。
首先,原料处理是注塑工艺流程中的第一步。
在注塑厂中,一般使用颗粒状的塑料原料。
这些原料需要经过熔融、搅拌等处理,以确保其符合注塑成型所需的要求。
同时,还需要进行颜色和添加剂的混合,以满足客户的定制需求。
第二步是注塑成型。
在这一步中,经过处理的塑料颗粒被加入注塑机的料斗中,通过高温加热熔融,然后由螺杆推进至射嘴处。
在射嘴的作用下,熔融的塑料被喷射进入模具腔体,通过压力和温度的作用,塑料在模具内成型,并固化。
一般来说,注塑成型采用的是闭模式,即模具上下两块是分离的,射料时合模,射压完毕,开模,取出成品。
接下来是表面处理。
通常情况下,注塑成型的制品表面会有一定的缺陷,如毛刺、痕迹等。
为了提高产品的外观质量,这些缺陷需要进行修整,以确保制品的光洁度和平整度。
表面处理的方法有研磨、抛光、喷涂等。
最后,质量检验是注塑厂工艺流程中的最后一步。
在这一步中,质量检验人员会对成品进行全面的检查,包括尺寸、外观、强度等多个方面。
只有通过质量检验的产品,才会被称为合格品,
然后进行包装和出货。
综上所述,注塑厂工艺流程包括原料处理、注塑成型、表面处理和质量检验等环节,每个环节都至关重要。
只有每个环节都得到严格控制和管理,才能生产出高质量的塑料制品。
注塑机工艺流程_注塑成型工艺过程详解
注塑机工艺流程_注塑成型工艺过程详解注塑成型工艺是指将熔融的原料通过加压、注入、冷却、脱离等操作制作一定形状的半成品件的工艺过程。
塑件的注塑成型工艺过程主要包括合模-——填充——(气辅,水辅)保压——冷却——开模——脱模等6个阶段。
注塑机工艺流程1、填充阶段填充是整个注塑循环过程中的第一步,时间从模具闭合开始注塑算起,到模具型腔填充到大约95%为止。
理论上,填充时间越短,成型效率越高,但是实际中,成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。
高速填充。
高速填充时剪切率较高,塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形,使整体流动阻力降低;局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。
因此在流动控制阶段,填充行为往往取决于待填充的体积大小。
即在流动控制阶段,由于高速填充,熔体的剪切变稀效果往往很大,而薄壁的冷却作用并不明显,于是速率的效用占了上风。
低速填充。
热传导控制低速填充时,剪切率较低,局部粘度较高,流动阻力较大。
由于热塑料补充速率较慢,流动较为缓慢,使热传导效应较为明显,热量迅速为冷模壁带走。
加上较少量的粘滞加热现象,固化层厚度较厚,又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。
由于喷泉流动的原因,在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。
因此两股塑料熔胶在交汇时,接触面的高分子链互相平行;加上两股熔胶性质各异(在模腔中滞留时间不同,温度、压力也不同),造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。
在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察,可以发现有明显的接合线产生,这就是熔接痕的形成机理。
熔接痕不仅影响塑件外观,同时由于微观结构的松散,易造成应力集中,从而使得该部分的强度降低而发生断裂。
一般而言,在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳,因为高温情形下,高分子链活动性较佳,可以互相穿透缠绕,此外高温度区域两股熔体的温度较为接近,熔体的热性质几乎相同,增加了熔接区域的强度;反之在低温区域,熔接强度较差。
2、保压阶段保压阶段的作用是持续施加压力,压实熔体,增加塑料密度(增密),以补偿塑料的收缩行为。
注塑工艺的六大过程是
注塑工艺的六大过程是
1. 模具装夹:将注塑模具的两块板子固定在注塑机上。
2. 注塑:将预热过的塑料颗粒通过注塑机的推杆送入注塑腔,通过压力和温度使塑料熔融,并填充模具的空腔。
3. 射出保压:在注塑完成后,继续推送塑料到模具中,并保持一定的压力,以确保完全填充模具的空腔。
4. 冷却固化:待塑料在模具中自然冷却并固化。
5. 开模脱件:在塑料完全冷固后,将模具从注塑机上取下,分离成品和废品。
6. 报废处理:将废品进行回收或处理,以避免对环境造成污染。
注塑成型法
注塑成型法注塑成型法注塑成型法是一种常见的塑料制造方法,它可以制造各种形状和大小的塑料产品。
这种方法通过将熔化的塑料注入模具中,然后将其冷却和固化来制造所需的产品。
本文将详细介绍注塑成型法的原理、工艺流程、设备和应用。
原理注塑成型法的基本原理是将熔化的塑料经过压力输送到模具中,然后在模具中冷却和固化,最终得到所需的产品。
整个过程可以分为以下几个步骤:1. 加料:将固态的塑料颗粒或粉末加入注塑机中。
2. 熔融:在注塑机中加热和搅拌加入的塑料颗粒或粉末,使其变成流动状态。
3. 注射:将熔融状态下的塑料通过压力输送系统注入模具中。
4. 冷却:在模具中冷却和固化注射进去的熔融状态下的塑料。
5. 取件:打开模具并取出已经固化好了的产品。
工艺流程注塑成型法通常包括以下几个步骤:1. 原材料准备:选择合适的塑料原料,将其加入注塑机中。
2. 熔融加工:在注塑机中加热和搅拌加入的塑料颗粒或粉末,使其变成流动状态。
3. 模具设计:根据所需的产品设计模具,并制造出来。
4. 模具安装:将模具安装到注塑机上。
5. 注射成型:将熔融状态下的塑料通过压力输送系统注入模具中。
6. 冷却固化:在模具中冷却和固化注射进去的熔融状态下的塑料。
7. 取件和清理:打开模具并取出已经固化好了的产品,并对模具进行清理。
设备注塑成型法需要使用专门的设备,包括注塑机、模具、压力输送系统等。
其中,注塑机是最核心的设备之一,它可以分为垂直式和水平式两种。
垂直式注塑机适用于生产较小尺寸和较少量的产品,而水平式注塑机则适用于生产大尺寸和大批量的产品。
除此之外,还需要根据不同的产品特点和生产要求选择合适的模具和压力输送系统。
应用注塑成型法广泛应用于各种塑料制品的生产,包括电器外壳、家用电器配件、汽车零部件、玩具、日用品等。
由于注塑成型法可以生产各种形状和大小的产品,并且生产效率高,因此在工业制造领域得到了广泛的应用。
总结注塑成型法是一种常见的塑料制造方法,它通过将熔化的塑料注入模具中,然后将其冷却和固化来制造所需的产品。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
注塑工艺过程第八章注塑成型过程及注塑模具计算机辅助设计中的流变学问题1.注塑成型过程的流变分析1.1 注塑成型过程简介注塑成型,又称注射模塑,是热塑性塑料制品重要的成型方法。
可用于生产形状结构复杂,尺寸精确,用途不同的制品,产量约占塑料制品总量的30% 。
近年来,热固性塑料,越来越多的橡胶制品,带有金属嵌件的塑料制品也采用注射成型法生产。
精密注射成型,气辅注射成型,多台注射机共注射及注射成型过程的全自动控制等为注射成型工艺发展的新领域。
注塑成型的主要设备是柱塞式或螺杆式往复注射机,以及根据制品要求设计的注射模具。
塑化好的熔体靠螺杆或柱塞的推力注入闭合的模腔内,经冷却固化定型,开模得到所需的制品(见图8-1)。
图 8-1 典型注射成型设备示意图注塑过程是循环往复、连续进行的。
全部注塑过程由一个主循环和两个辅助工序组成,见图8-2。
图 8-2 注塑过程循环示意图与该过程相对应,一个循环中模腔内物料承受的压力随时间或温度的变化曲线如图8-3 所示。
图中各段时间的总和为一个注塑成型周期。
图 8-3 典型注塑周期的程序图1-柱塞前进时间; 2-合模时间; 3-开模时间; 4-残余压力;a—静置时间;b —充模时间;c—保压时间;d —倒流时间;e—封口时间;f—封口后冷却时间要得到令人满意的注塑制品,除掌握准确的时间程序外,还要借助于流变学理论,掌握模腔内的物料填充情况,即掌握流道和模腔内的压力变化程序和温度变化程序。
目前已经能够运用流变学和传热学理论,采用计算机辅助设计方法,数值计算模具设计中遇到的一些与流道设计、传热管路设计有关的问题,数字模拟流道和模腔内的物料填充图和压力、温度场分布图,为模具设计提供有价值的资料。
但是由于各种模具内流道形状复杂,模具温度不稳定,物料注射速度高,非牛顿流动性突出,流动过程间歇,所以对这样一个复杂的注射过程要求得其精确解几乎是不可能的。
下面首先运用流变学基本方程,结合若干经验公式,对注模过程中模腔内压力的变化进行分析,说明一些有意义的现象;然后介绍注射模具计算机辅助设计中的流变学方法。
一般螺杆式往复注射机及模具的功能区段可分为三段:塑化段,注射段,充模段。
塑化段同螺杆挤出机,物料在其中熔融、塑化、压缩并向前输送。
注射段由喷嘴、主流道、分流道、浇口组成,物料在其中的流动如同在毛细管流变仪中的流动。
充模段是关键,熔体由浇口进入模腔,发生复杂的三维流动以及不稳定传热、相变、固化等过程,流动情况十分复杂。
为简便起见,选择几何形状最简单的圆盘形模具和管式流道入口进行研究。
1.2 简化假定和基本方程圆盘形模具和管式流道入口示意图见图8-4。
设盘形模具的模腔半径为R* ,厚度为Z ,壁温保持为T0 ,浇口在圆盘中心,半径为R0,温度为入的熔体从浇口注入模腔,并以辐射状从中心向四周流动。
图中取柱坐标系(r、、z),在圆盘中物料沿半径r方向流动,故r方向为主流动方向,不同z高度流层的流速不同,故z方向为速度梯度方向,方向为中性方向。
图8-4采用柱坐标系绘出的圆盘形模具和管式流道入口1—温度为T i 的熔体;2—"冻结"的聚合物皮层;3—流前;4—喷嘴;5 —浇口;6 —模腔;7—初始速度分布 为讨论方便,作如下假定:1) 设物料为不可压缩的幕律流体。
因注射时物料流速很高,浇口 处的剪切速率约达103〜104s -1,采用幕律方程描述其结构粘性较 合适。
2) 物料以蠕动方式充满模腔。
设流速只有 v r 0 (vv z 0), 且v r 沿z 方向的变化率远大于沿r 方向的变化率,即」匚; z r3)法向应力分量rr 、 、 zz 远小于剪切应力分量 rz ,重力、惯性力忽略不计; 4) 导热只通过模具上、下大板进行,即只在z 方向进行,且熔体 比热、密度、导热系数等全部为常数。
据此,得到系统的连续性方程: 1 (r?V r)r rr 方向的运动方程:选用幕律方程为物料的本构方程:rz K(4)n(8-4)z 借助于适当的边界条件,可以求出从中央浇口管的半径R Q 处到辐射状流动时的流动长度 R 处(即圆盘的瞬时半径 R 处)的压力降为: prz 0 r z能量方程T T 、 ,2T v r ?C v (- Vr ) k 2r rzt r z z(8-1) (8-2) (8-3) 式中 为密度,c v 为熔体定容比热, T 为温度。
k 为熔体导热系数,p 为压力,式中Q 为注射机的体积流量, Z 为圆盘高度 1.3 充模压力分析充模过程中,模腔内的压力降,即从浇口到熔体瞬时前沿的压力降是 十分重要的参数。
一般希望该压力降越小越好,一则因为减少压力梯度 将减少模塑制品内的冻结应力,从而提高制品的尺寸稳定性;二则可因 此降低锁模压力,提高安全系数。
研究表明, 尤其对冷模, 由于熔体注入后冷却很快, 应力松弛时间少, 因此熔体中最初建立的应力大部分将作为冻结应力保留下来,降低压力 降的问题尤为突出。
图 8-5 给出实测的在等温和非等温充模过程中模腔内压力降p 与体 积流量 Q 的关系。
可以看出,在等温注模过程中(热模),p 与IgQ 几乎成正比,与 公式( 8-5)描述的规律一致。
对于非等温注模过程(冷模) ,曲线上有一个最小体积流率 Q min ,当 Q Q min 时,熔体压力再高,也不能充模;另一方面,当 Q Q min 时, 流率很高,瞬间充入的熔体与模壁来不及进行热交换,因此 p 与Q 的 关系接近于等温注模过程。
在两种极端情况之间,存在着一个恰当的流率Q p,与之相对应的模 腔压力降为极小值 p min ,这是我们感兴趣的位置。
图 8-5 等温和非等温充模时模腔压力与流量的实测关系再考虑(8-5)式中熔体流道的宽度 Z 。
由于熔体进入冷模(如壁温 为室温)后,贴近模壁的熔体很快凝固,速度锐减,形成“冷冻皮层” 因此熔体实际流道宽度小于 Z 。
图 8-6 给出熔体充满模腔之前的一瞬间, 运动着的熔体前沿部分的速 度分布和温度分布。
可以发现,模壁附近 Z 范围内熔体速度为零,即冷 冻皮层的厚度为 Z 。
图 8-6 园盘形模具充满前熔体流前的速度分布和温度分布注塑条件:注塑压力51.7Mpa ,壁温30C ,熔体温度200C实验表明,冷冻皮层的厚度 Z 为充模时间t 、模温T o 、熔体温度(款(宀)孟(R1n R 0n ) (8-5)熔体凝固温度T s 及熔体热扩散系数的函数,有经验公式为: Z Ct 13 2 12 (Ts To )?t 13( 8-6) T 1 T o公式表明,熔体温度T ,越低,模温T 。
越低,熔体热扩散系数越大,则冷冻皮层(Z )越厚。
于是熔体充模时的实际有效流道宽度为 Z eff Z 2 Z( 8-7) 在采用(8-5)式计算模腔压力降时,应当用z eff代替Z 。
充模时间t 等于模腔体积除以体积流率 Q t R *2?Z Q(8-8) 当熔体充满模腔的一瞬间,R * R 。
又(8-5)式中系数(-®)n 1,假 2 定浇口半径 R 0 熔体圆盘半径R ,代入(8-5)式,得到圆盘模腔内熔体压力降的修正公式为:2KQ n R 1 nP 1 2n“Z eff (1 n )________ 2KQ H R 1 n ___________ (8-9) R 2(1 n )Z 1 2n [1 2C?(-^)13F 2nQZ式中K 为稠度;n 为幕指数;C 由(8-6)式定义,反映系统的热学性能。
前已述及,充模过程中希望腔内压力降越小越好。
将p 对流量Q 求 导,并令 一P 0,得到模腔内压力降极小值为:Qn R1门 P minf (n ( 8-10)式中f (n) - (^^n)3n(^^n)1 2n(8-11)1 n 3n 1 2n或记为p min f (n)T G(n)(8-12)即模腔内压力降极小值p min由三项决定:f(n)为纯数,与物料流动性有关;T KC3n 反映了物料的传热性能和流动性;第三项G(n)主要取决于模腔的几何参数。
在物料及模腔的几何参数确定的情况下,决定模腔内压力降的主要因素为T项,(8-10)式中也唯有T项描述了系统的热性能。
可以看出,欲使P min尽可能小,可以采取的措施有:提高熔体温度T,和提高模具温度T o,两者均可使C值降低,尤当T1升高后,熔体稠度K值下降,更有利于注射。
从分析还可得知,对注射成型而言,选择凝固温度T s较低的物料和热扩散系数较小的物料,均有利于加工。
1.4 注塑制品中的残余应力及分子取向参看图8-3,从熔体经浇口开始注入模腔时起,模腔内的压力(反映在制品内的应力)开始建立,而后迅速增大,在保压阶段维持高压。
一旦流动停止,应力开始松弛,松弛速率取决于卸载后的冷却速率、冷却时间及物料松弛时间的长短。
若物料冷却速率高、冷却时间短而松弛时间较长,则冷却后有较多的应力被“冻结”在制品内,称为残余应力或内应力大,反之则残余应力较小。
研究表明,残余应力可分为三类:①伴随骤冷淬火而产生的“骤冷应力” 。
②由于制品几何形状所造成的各部分收缩不匀而产生的构型体积应变。
上述两种残余应力均可通过热处理消除。
③因分子取向冻结而产生的应力,又称“冻结分子取向” 。
在上述三种残余应力中以冻结分子取向最重要。
冻结分子取向产生机理:进入模腔的物料一般处于高温低剪切状态,当物料接触冷模壁后,物料冷凝,致使粘度升高,并在模壁上产生一层不流动冷冻皮层。
该皮层有绝热作用,使贴近皮层的那层物料不立即凝固,在剪应力作用下继续向前流动。
若高分子链一端冻结在皮层内,而另一端仍向前流动,必然造成分子链沿流动方向取向,且保压时间越长,分子链取向程度越大。
在以后的冷却阶段中,这种取向被冻结下来。
由此可以理解,分子取向冻结多发生在表皮层以下的那层材料中,同图8-7 所示的注射制品双折射实验结果一致。
而且可以理解,分子取向多发生在剪切速率较高的浇口附近,而在熔体流动的前沿较少。
图8-7沿注塑制品厚度方向的双折射厶n变化示意图多数情况下,尤其对厚制品,总以分子取向少些为佳。
因为减少冻结分子取向有降低模制品内发生“银纹”的趋势,从而改善制品的尺寸热稳定性,使制品的力学性能稳定。
由于冻结分子取向大部分产生于“保压”阶段,因此缩短向模腔内填充物料的时间(包括保压时间)可使冻结取向值大为减少。
分子取向对制品的物理、力学性能有重要影响,主要表现在平行于取向方向和垂直于取向方向上的各向异性效应。
一般平行于取向方向上的抗拉性能、抗冲性能优于垂直于取向方向上的性能,如图8-9 所示,纤维拉伸、薄膜扩张即利用高分子的取向效应而获得在特定方向的优异性能。
对于注塑厚制品来说,一般希望分子取向度低些,以避免制品存在缺陷。