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注塑工艺基础知识

  1. 工艺定义

    工艺(CRAFT)是劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进行增值加工或处理,最终使之成为制品的方法与过程。

    制定工艺的原则:技术上的先进和经济上的合理

    就某一产品而言,工艺并不是唯一的,而且没有好坏之分。

  2. 工艺文件

    工艺文件是如何在过程中实现最终的产品的操作文件。应用于生产的叫生产工艺文件,有的称为标准作业流程(Standard Operation Procedure),也有的称为作业指导书(Work Instruction),台湾和日本人喜欢 把前者叫工艺文件,电磁风暴 欧美人喜欢 把后者当成是我们说起的工艺文件,两者只是习惯叫法上的差别,其实所展现的内容没有太大的差别。

  3. 注塑工艺五要素(宏观)

    1. 人:人是生产力第一要素,必须以人为本
    2. 机:注塑机及其配套的模具、周边设备,是基本、必须的生产设备
    3. 料:合格、优良的加工材料,是保证品质合格的基础和前提
    4. 法:科学、正确的加工工艺,是正常生产的重要保证,更是节能降耗常用的手段(优化成型工艺、缩短成型周期、提高生产效率)
    5. 环:生产环境忽视不得(如:季节变换,不同地域等),将影响工艺参数的设定
  4. 注塑成型工艺五要素(法)

    1. 压力

      1. 注塑压力: 注塑压力由注塑系统的液压系统提供,用于抵消融熔的塑料流动过程中存在的阻力,以保证填充过程的顺利进行
      2. 保压压力: 在注塑过程将近结束时,螺杆只是缓慢向前推进,此时注塑进入保压阶段。保压过程中注塑机的喷嘴不断向型腔补料, 以填充由于制件收缩而空出的容积。如果型腔充满后不进行保压,制件大约会收缩25%左右,特别是筋处由于收缩过大而形成收缩痕迹。
      3. 熔胶背压: 北压是指螺杆储料时后退所需克服的压力。
    2. 速度
      1. 螺杆注射速度%、mm/s

        射胶速度的设置主要遵循以下几点:

        • 依材料的流动性:
          • 如PP、LDPE、TPE、TPU、PVC等软质塑料的流动性较好,在填充时其型腔阻力小,一般情况下可使用较低的射胶速度来填充型腔
          • 如ABS、PS、POM、PMMA、PC+ABS、Q胶、K胶、HDPE等常用中粘度塑料其流动性稍差,在产品外观光泽度要求不高或产品肉厚适中(产品 壁厚或骨位厚度达1.5mm以上)的情况下射胶速度可用中速来填充,反之需依照产品结构或外观要求来适当提高填充速度
          • 如PC、PA+GF、PBT+GF、LCP等工程塑料流动性较差,在填充时一般需要高速射胶,尤其是增加GF(玻璃纤维)的材料,若射胶速度过慢则造成产品表 面浮纤(表面银纹状)严重
        • 依制品结构

          厚壁制品、骨位较多制品采用低速、慢速,根据制品结构分段填充;薄壁制品采用高速填充

      2. 螺杆熔胶速度%、mm/s

        在注塑成型中熔胶参数同射胶速度一样重要,熔胶速度可直接影响到熔体混炼效果、塑料剪切、成型周期等重要环节。

    3. 注射压力与注射速度的关系

      • 最佳的注射速度分布使熔体以较缓慢的速率通过浇口区域,以避免喷射流和过高的剪切力
      • 注射压力是克服流动阻力,基本较恒定,用速度变化来影响熔体流动
      • 增加流动速率使熔体填充大部份的模穴
      • 注射压力分二阶段:把熔融物料高速射入模腔中的阶段,此时的压力称为一次注射压力。在材料充满模具后所加的压力,称为二次注射压力(保压压力)
      • 一般二次注射压力约为(80~120Mpa)800-1200Kg/cm²
      • 在一般正常工艺调试,应从低压力开始并逐渐提高
      • 足够的注射压力是保持注射速度的重要条件
    4. 时间

      • 注塑时间(充填时间):指塑料熔体充满型腔所需要的时间。合理的注塑时间有助于熔体理想填充,而且对于提高制品的表面质量 以及减小尺寸公差有着非常重要的意义
      • 保压时间:保压时间主要控制产品的表面缩水及产品结构尺寸,但在完全掌握保压时间的控制方法还可以利用保压来调校产品的变形度
      • 冷却时间:冷却时间将直接影响塑料制品的成型周期长短及产量大小
      • 熔胶时间:在注塑成型中,螺杆转动下料时,在每一个周期内的熔胶时间是否一致,直接影响制品质量的稳定性
    5. 位置

      • 射胶位置:在注塑成型参数调试中,需要根据产品单重及结构来进行调整射胶位置
      • 熔胶位置:根据成型制品所需射胶量业设置熔胶距离
    6. 温度

      • 成型温度:成型温度是影响注塑压力的重要因素,温度太低,熔料塑化不良,影响成型件的质量,增加工艺难度; 温度太高,原料容易分解。
      • 模具温度:模具温度主要针对不同的塑料流动性而定,简单理解就是克服流动性差的关键工艺
      • 塑料干燥温度:在实际的注塑成型过程中,注塑温度往往高于料筒温度,高出的数值与注塑速率和材料的性能有关,是高可达30°C

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