今天我們來談談原理, 特徵, 注射成型的應用及工藝 注塑機.
1. 原理 注塑成型. 將粒狀或粉狀塑膠添加到注射機的料斗中. 塑膠在註射機中加熱並熔化以保持其流動性, 然後在一定的壓力下注射到封閉的模具中. 冷卻定型後, 它熔化塑料凝固成為所需的塑料零件. 到
2. 特徵 注塑成型的
注塑生產週期短,生產率高. 注射成型可生產形狀複雜的塑料零件, 高尺寸要求和各種刀片, 這是其他塑料成型方法難以達到的; 第二, 注塑在生產過程中很容易實現自動化, 比如注射, 脫模, 澆口拆除和其他操作可以自動化, 所以注射成型得到了廣泛的應用.
2.1 優點:
成型週期短, 生產效率高, 並且很容易實現自動化. 它可以形成複雜的形狀, 精確的尺寸, 帶金屬或非金屬嵌件的塑料零件, 產品質量穩定, 和廣泛的應用範圍.
2.2 缺點:
注塑設備價格較高; 注塑模具結構複雜; 生產成本高, 生產週期長, 不適合單件、小批量塑料件的生產.
3. 應用 除少數熱塑性塑料外 (氟塑料), 幾乎所有熱塑性塑料都可用於通過注塑成型生產塑料零件. 注射成型不僅用於熱塑性塑料的成型, 而且還已成功用於熱固性塑料的成型. 現在, 其模製品佔 20-30% 目前所有塑料製品. 為了進一步擴大注塑塑料件的範圍, 專門開發了一些特殊的注射技術,用於成型具有特殊性能或特殊結構要求的塑料零件. 如高精度塑件的精密注塑, 複合彩色塑料件的多色注塑, 三明治注塑由內外不同材料組成的三明治塑料件, 以及光學透明塑料部件的注射壓縮成型. 到
4. 注塑工藝
4.1 成型前準備
原材料外觀檢驗及工藝性能測量: 包括塑料顏色的檢查, 粒徑和均勻度, 流動性 (熔融指數, 粘度), 熱穩定性和收縮率. 到
塑料預熱和乾燥: 去除材料中過多的水分和揮發物,防止成型後塑件表面出現缺陷或降解, 這會影響塑件的外觀和內在質量. 物料乾燥方式: 小批量生產, 使用烘箱乾燥; 批量生產, 採用沸騰乾燥或真空乾燥.
桶體清洗: 更換產品時需要清洗桶體, 改變材料和顏色. 到
插入預熱: 減少材料和鑲件之間的溫差, 減少嵌件周圍塑料的收縮應力, 並確保塑料的質量. 到
脫模劑的選擇: 常用的脫模劑有硬脂酸鋅, 液體石蠟和矽油. 到
4.2 注塑工藝
餵養: 將粒狀或粉狀塑膠添加到注射機的料斗中. 到
塑化: 透過注射機加熱裝置加熱, the plastic raw material in the screw is melted and becomes a plastic melt with good plasticity. 到
模具填充: The plasticized plastic melt is pushed by the plunger or screw of the injection machine to enter and fill the mold cavity through the nozzle and the pouring system of the mold at a certain pressure and speed. 到
保壓及進料: 當熔體充滿型腔後, under the plunger or screw of the injection machine, 熔體仍保持餵食壓力, so that the melt in the barrel continues to enter the cavity to supplement the plastic in the cavity Shrinkage is required and can prevent the melt from flowing back.
澆口結冰後冷卻: 一段時間後, 型腔內的熔融塑膠凝固成固體,確保塑膠件脫模時有足夠的剛性,不會引起翹曲或變形. 到
脫模: 將塑膠件冷卻到一定溫度, 頂出機構將塑膠件推出模具. 到
4.3 塑膠件後處理
Reasons and effects of post-processing:
由於塑化不均勻或結晶不均勻, 塑膠在型腔中的定向與冷卻; 或因金屬嵌件的影響或塑膠零件二次加工不當造成, 塑膠件中不可避免地存在一些內應力 , 導致塑件在使用過程中變形或開裂, 所以我們應該盡力消除它們. 到
退火處理: 將塑料零件置於恆溫加熱液體介質中的熱處理工藝 (比如熱水, 熱油, 液體石蠟, 等等。) 或熱風循環烘箱一段時間, 然後慢慢冷卻至室溫.
A) 溫度: 10比工作溫度高°~15°或比熱變形溫度低10°~20°.
b) 時間: 一般來說, 與塑料的種類和塑料件的厚度有關,可以按每毫米半小時左右計算. 到
c) 功能: 消除塑件內應力, 穩定塑料零件的尺寸, 增加結晶度, 穩定晶體結構, 從而提高其彈性模量和硬度。調濕處理: 將新脫模的塑料件放入加熱介質中的後處理方法 (比如開水, 醋酸鉀溶液) 加速吸濕平衡. (主要用於吸濕性強、易氧化的塑料, 如PA)
A) 溫度: 100~121℃ (熱變形溫度高時取上限, 反之亦然取下限).
b) 時間: 保壓時間與塑件厚度有關, 通常2~9小時. 到
c) 目的: 消除殘餘應力; 使產品盡快達到吸濕平衡,防止使用過程中尺寸變化. 到
5. 注塑工藝參數
5.1 溫度
A) 料筒溫度
料筒溫度應在粘流溫度之間 (或熔點) 和熱分解溫度. 柱塞筒體溫度比螺桿筒體溫度高10-20℃. 到
塑料特性: 熱敏塑料,例如聚甲醛, 聚氟乙烯, 等等. 必須嚴格控制機筒的最高溫度和在機筒內的停留時間; 含玻璃纖維的熱塑性塑料因流動性差應提高料筒溫度. 為了防止熔體在機筒內過早硬化, 料筒溫度趨於取較小值.
塑件及模具結構: 用於薄壁零件, 料筒溫度比厚壁件高; 適用於形狀複雜或帶有鑲件的零件, 料筒溫度也應較高. 到
料筒的溫度分佈一般遵循前高後低的原則, 那是, 料筒後部溫度 (進料口) 最低,噴嘴溫度最高.
螺桿注射機用, 以防止因螺桿與熔體之間的剪切摩擦熱而導致塑料熱降解, 熔體與熔體, 以及熔體和桶, 料筒前段溫度可略低於中段. 判斷料筒溫度是否合適, 可採用注氣法觀察或直接觀察塑件質量.
空氣注入時, 如果物料流動均勻, 光滑的, 無氣泡, 並且顏色均勻, 物料溫度合適; 如果物料流動不暢, 銀線或變色, 說明物料溫度不合適. 到
b) 噴嘴溫度
一般來說, 略低於料筒最高溫度,防止熔料在噴嘴處流口水. 但不應該太低, 否則熔體會在噴嘴處過早凝固而堵塞噴嘴, 否則過早凝固會注入模具型腔,影響塑件質量. 到
c) 在滿足模具填充的情況下
模具溫度由塑料的特性決定, 塑料件的尺寸和結構, 性能要求和其他工藝條件. 模具溫度↑, 流動性↑, 密度和結晶度↑, 收縮率和生產率↓.
模具溫度通常採用恆溫冷卻介質來控制; 還有一種方法是透過將熔融材料注入模具中來保持一定的溫度,以達到自然加熱和自然散熱的平衡; 特殊情況下, 也可以使用電阻絲和電阻加熱棒來維持一定的溫度. 模具加熱,使模具保持恆溫. 但無論怎樣, 用於塑膠熔體, 這是一個冷卻過程. 到
5.2 壓力
(1) 塑化壓力 (背壓): 指螺桿注射機使用時螺桿後退時熔膠對螺桿頂部的壓力. 到
塑化壓力增加, 熔體溫度及其均勻性得到改善, 色料混合均勻, and the gas in the melt is discharged. 但塑化率降低, 且成型週期延長. 到
一般操作中, under the premise of ensuring the quality of plastic parts, the plasticizing pressure should be as low as possible, 一般在6MPa左右, 通常很少超過20MPa
到
(2) 注射壓力: refers to the pressure exerted by the plunger or the top of the screw on the plastic melt. 到
功能: Overcome the flow resistance of the melt flow during the filling process during injection, so that the melt has a certain filling rate; 當壓力保持不變時, the melt is compacted and prevented from flowing backward. 到
尺寸: It depends on the type of injection machine, 塑膠類型, 模具結構, 模具溫度, 塑膠件的壁厚, and the structure and size of the pouring system. 正常情況下: injection pressure of high-viscosity plastic> low-viscosity plastic; 薄壁注射壓力高, 大面積, and complex-shaped plastic parts; 模具結構簡單, 更大的澆口尺寸, 和較低的注射壓力; 柱塞注射機 注射壓力>螺桿注射機; the barrel temperature and mold temperature are high, 且注射壓力低. 到
5.3 時間
The time required to complete an injection molding process is called the injection molding cycle.
6. Formulation of plastic molding process regulations According to the use requirements of plastic parts and the process characteristics of plastics, the correct molding method is selected, the molding process and molding process conditions are determined, 並合理設計塑料模具和成型設備的選型,以保證成型過程的順利進行。為使塑件達到要求而進行這一系列的工作通常稱為塑件工藝規範的製定.
它是塑料成型生產的指導性技術文件,是組織生產的重要依據. 貫穿於生產過程的各個階段,必須嚴格執行。 6.1 塑件分析
塑件的形狀和結構決定了模具的結構, 對塑件能否順利成型以及成型後的質量影響很大.
為了保證塑件的質量, 通常需要注意以下幾點:
6.1.1 塑膠分析
(1) 塑膠性能分析
(2) 塑膠加工性能分析
6.1.2 結構分析, 方面, 公差, 塑膠零件及技術標準
(1) 塑件結構是否符合成型加工性能要求?
(2) 方面, 塑膠件的公差及技術標準
6.2 塑件成型方法及製程的確定
根據塑膠的特性, 塑膠件的要求, 和結構, 尺寸, 生產批次, 塑件的使用條件及成型設備, 提出了一系列可行的成型方案. 透過各方案的比較分析, 根據現場實際生產情況確定塑件的最佳成型方法. 塑件成型法確定後, 應確定製程.
6.3 成型製程條件的確定
各種成型方法成型的合格塑件應選擇適當的製程條件. 影響塑膠成型過程的因素有很多, 並且有很多製程條件需要控制, 與製程條件的關係非常密切. 所以, 必須根據塑膠的特性和實際情況進行綜合分析, 必須先選擇較為合理的製程條件, 然後在成型過程中進行測試, 根據塑件成型的實際情況和塑件的檢驗結果逐步修改製程條件. 到
6.4 設備和工具的選擇
當成型方法確定時, 必須選擇合適的成型設備, 並必須檢查設備和模具的相關製程和安裝參數. 不同的成型方法採用不同的成型設備. 除了成型設備, 其他製程也需要選擇相應的設備, 並註明依照製程所使用的設備的規格和技術參數. 到
6.5 製程文件的製定
製程文件的編制就是將上述製程規程的內容和參數進行總結,確定為適當的製程文件的形式,作為生產準備和生產過程的依據. 塑膠件工藝卡是生產中最重要的工藝文件.