注塑工藝設定要考慮縮短率、活動性、結晶性、熱敏性塑料及易水解塑料、應力開裂及熔體分裂、熱功用及冷卻速度、吸濕性等7個要素注塑工藝塑料成型機設定要考慮的7個要素。
一、縮短率
熱塑性塑料成型縮短的辦法及核算如前所述,影響熱塑性塑料成型縮短的要素如下:
1. 塑料種類熱塑性塑料成型過程中因為還存在結晶化形起的體積改動,內應力強,凍結在塑件內的剩下應力大,分子取向性強等要素,因此與熱固性塑料比較則縮短率較大,縮短率規劃寬、方向性顯著,其他成型后的縮短、退火或調濕處理后的縮短率一般也都比熱固性塑料大。
2. 塑件特性成型時熔融料與型腔表面觸摸外層當即冷卻構成低密度的固態外殼。因為塑料的導熱性差,使塑件內層緩慢冷卻而構成縮短大的高密度固態層。所以壁厚、冷卻慢、高密度層厚的則縮短大。
其他,有無嵌件及嵌件布局、數量都直接影響料流方向,密度散布及縮短阻力巨細等,所以塑件的特性對縮短巨細、方向性影響較大。
3. 進料口辦法、規范、散布這些要素直接影響料流方向、密度散布、保壓補縮作用及成型時刻。直接進料口、進料口截面大(特別截面較厚的)則縮低矮但方向性大,進料口寬及長度短的則方向性小。距進料口近的或與料流方向平行的則縮短大。
4. 成型條件模具溫度高,熔融料冷卻慢、密度高、縮短大,特別對結晶料則因結晶度高,體積改動大,故縮短更大。模溫散布與塑件表里冷卻及密度均勻性也有關,直接影響到各部分縮短量巨細及方向性。
其他,堅持壓力及時刻對縮短也影響較大,壓力大、時刻長的則縮低矮但方向性大。注塑壓力高,熔融料粘度差小,層間剪切應力小,脫模后彈性回跳大,故縮短也可適量的減小,料溫高、縮短大,但方向性小。因此在成型時調整模溫、壓力、注塑速度及冷卻時刻等諸要素也可恰當改動塑件縮短狀況。
模具規劃時依據各種塑料的縮短規劃,塑件壁厚、形狀,進料口辦法規范及散布狀況,按閱歷供認塑件各部位的縮短率,再來核算型腔規范。
對高精度塑件及難以掌握縮短率時,一般宜用如下辦法規劃模具:
對塑件外徑取較小縮短率,內徑取較大縮短率,以留有試模后修正的地步。
試模供認澆注系統辦法、規范及成型條件。
要后處理的塑件經后處理供認規范改動狀況(丈量時有需要在脫模后24小時往后)。
按實踐縮短狀況修正模具。
再試模并可恰當地改動工藝條件略微修正縮短值以滿足塑件要求。
二、活動性
1. 熱塑性塑料活動性巨細,一般可從分子量巨細、熔融指數、阿基米德螺旋線活動長度、表現粘度及活動比(流程長度/塑件壁厚)等一系列指數進行分析。
分子量小,分子量散布寬,分子結構規整性差,熔融指數高、螺活動長度長、表現粘度小,活動比大的則活動性就好,對同一品名的塑料有需要查看其說明書判別其活動性是否適用于注塑成型。
按模具規劃要求大致可將常用塑料的活動性分為三類:
活動性好 PA、PE、PS、PP、CA、聚(4)甲基戍烯;
活動性中等 聚苯乙烯系列樹脂(如ABS、AS)、PMMA、POM、聚苯醚;
活動性差 PC、硬PVC、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。
2. 各種塑料的活動性也因各成型要素而變,首要影響的要素有如下幾點:
① 溫度料溫高則活動性增大,但不同塑料也各有差異,PS(特別耐沖擊型及MFR值較高的)、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙烯(如ABS、AS)、PC、CA等塑料的活動性隨溫度改動較大。對PE、POM、則溫度增減對其活動性影響較小。所以前者在成型時宜調度溫度來操控活動性。
② 壓力注塑壓力增大則熔融料受剪切作用大,活動性也增大,特別是PE、POM較為活絡,所以成型時宜調度注塑壓力來操控活動性。
③ 模具結構澆注系統的辦法,規范,安置,冷卻系統規劃,熔融料活動阻力(如型面光潔度,料道截面厚度,型腔形狀,排氣系統)等要素都直接影響到熔融料在型腔內的實踐活動性,凡促進熔融料下降溫度,增加活動性阻力的則活動性就下降。模具規劃時應依據所用塑料的活動性,選用合理的結構。
成型時則也可操控料溫,模溫及注塑壓力、注塑速度等要從來恰當地調度填充狀況以滿足成型需求。
三、結晶性
熱塑性塑料按其冷凝時無出現結晶現象可劃分為結晶型塑料與非結晶型(又稱無定形)塑料兩大類。
所謂結晶現象即為塑料由熔融狀況到冷凝時,分子由獨立移動,徹底處于無次序狀況,變成分子間斷清閑運動,按略微固定的方位,并有一個使分子排列成為正規劃型的傾向的一種現象。
作為判別這兩類塑料的外觀規范可視塑料的厚壁塑件的透明性而定,一般結晶性料為不透明或半透明(如POM等),無定形料為透明(如PMMA等)。但也有例外狀況,如聚(4)甲基戍烯為結晶型塑料卻有高透明性,ABS為無定形料但卻并不透明。
在模具規劃及挑選注塑機時應留心對結晶型塑料有下列要求及留心事項:
料溫上升到成型溫度所需的熱量多,要用塑化才能大的設備。
冷卻回化時放出熱量大,要充沛冷卻。
熔融態與固態的比重差大,成型縮短大,易發作縮孔、氣孔。
冷卻快,結晶度低,縮低矮,透明度高。結晶度與塑件壁厚有關,壁厚則冷卻慢,結晶度高,縮短大,物性好。所以結晶性料應按要求有需要操控模溫。
各向異性顯著,內應力大。脫模后未結晶化的分子有持續結晶化傾向,處于能量不平衡狀況,易發作變形、翹曲。
結晶化溫度規劃窄,易發作未熔料末注入模具或阻塞進料口。
四、熱敏性塑料及易水解塑料
1. 熱敏性系指某些塑料對熱較為活絡,在高溫下受熱時刻較長或進料口截面過小,剪切作用大時,料溫增高易發作變色、降解,分化的傾向,具有這種特性的塑料稱為熱敏性塑料。
如硬PVC、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物,POM,聚三氟氯乙烯等。熱敏性塑料在分化時發作單體、氣體、固體等副產物,特別是有的分化氣體對人體、設備、模具都有影響、腐蝕作用或毒性。
因此,模具規劃、挑選注塑機及成型時都應留心,應選用螺桿式注塑機,澆注系統截面宜大,模具和料筒應鍍鉻,不得有邊角滯料,有需要嚴厲操控成型溫度、塑猜中參與穩定劑,削弱其熱敏功用。
2. 有的塑料(如PC)即使含有少數水分,但在高溫、高壓下也會發作分化,這種功用稱為易水解性,對此有需要預先加熱枯燥。
五、應力開裂及熔體分裂
1. 有的塑料對應力活絡,成型時易發作內應力并質脆易裂,塑件在外力作用下或在溶劑作用下即發作開裂現象。
為此,除了在材料內參與增加劑前進開抗裂性外,對材料應留心枯燥,合理的挑選成型條件,以削減內應力和增加抗裂性。并應挑選合理的塑件形狀,不宜設置嵌件等辦法來盡量削減應力會集。
模具規劃時應增大脫模斜度,選用合理的進料口及頂出安排,成型時應恰當的調度料溫、模溫、注塑壓力及冷卻時刻,盡量避免塑件過于冷脆時脫模,成型后塑件還宜進行后處理前進抗開裂性,消除內應力并制止與溶劑觸摸。
2. 當融熔體活動速率的聚合物熔體,在恒溫下通過噴嘴孔時其流速逾越某值后,熔體表面發作顯著橫向裂紋稱為熔體分裂,有損塑件外觀及物性。故在選用熔體活動速率高的聚合物等,應增大噴嘴、澆道、進料口截面,削減注塑速度,前進料溫。
六、熱功用及冷卻速度
1. 各種塑料有不同比熱、熱傳導率、熱變形溫度等熱功用。比熱高的塑化時需求熱量大,應選用塑化才能大的注塑機。熱變形溫度高塑料的冷卻時刻可短,脫模早,但脫模后要避免冷卻變形。
熱傳導率低的塑料冷卻速度慢(如離子聚合物等冷卻速度極慢),故有需要充沛冷卻,要加強模具冷卻作用。熱澆道模具適用于比熱低,熱傳導率高的塑料。比熱大、熱傳導率低,熱變形溫度低、冷卻速度慢的塑料則不利于高速成型,有需要選用恰當的注塑機及加強模具冷卻。
2. 各種塑料按其種類特性及塑件形狀,要求有需要堅持恰當的冷卻速度。所以模具有需要按成型要求設置加熱和冷卻系統,以堅持模溫。當料溫使模溫升高時應予冷卻,以避免塑件脫模后變形,縮短成型周期,下降結晶度。
當塑料余熱缺乏以使模具堅持溫度時,則模具應設有加熱系統,使模具堅持在溫度,以操控冷卻速度,確保活動性,改進填充條件或用以操控塑件使其緩慢冷卻,避免厚壁塑件表里冷卻不勻及前進結晶度等。
對活動性好,成型面積大、料溫不勻的則按塑件成型狀況有時需加熱或冷卻替換運用或部分加熱與冷卻并用。為此模具應設有相應的冷卻或加熱系統。
七、吸濕性
塑猜中因有各種增加劑,使其對水分有不同的親疏程度,所以塑料大致可分為吸濕、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的兩種,猜中含水量有需要操控在答應規劃內,不然在高溫、高壓下水分變成氣體或發作水解作用,使樹脂起泡、活動性下降、外觀及力學功用不良。
所以吸濕性塑料有需要按要求選用恰當的加熱辦法及規范進行預熱,在運用時避免再吸濕。
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