注塑保壓的合理設(shè)定方法

  在研究塑料制品注塑成型的過(guò)程中，常常將注塑分為兩個(gè)階段：在第一階段，大部分塑料充入模具中，一般為整個(gè)制品體積的90%～99.9%;在第二階段，壓實(shí)制品，得到與模具結(jié)構(gòu)和外形相同的制品。在第二階段，雖然只有相對(duì)較少的塑料熔體充入型腔，然而對(duì)制品表面的光潔度，美學(xué)外觀以及制品尺寸來(lái)說(shuō)非常重要。在大多數(shù)情況下，注塑成型的第二階段使用壓力和時(shí)間兩個(gè)參數(shù)。

  從科學(xué)成型的研究角度，我們將兩個(gè)因素增加到四個(gè)要素：

  (1)第一階段向第二階段轉(zhuǎn)換的方法;

  (2)保持澆口密封(凍結(jié))或澆口不密封狀態(tài)下，加工制品;

  (3)保壓時(shí)間;

  (4)保持型腔內(nèi)的合理壓力。

  轉(zhuǎn)換

  或許可以這樣說(shuō)，第一階段向第二階段轉(zhuǎn)換的控制是成型過(guò)程最關(guān)鍵的部分。能否加工出高質(zhì)量的制品往往取決于此，而且也常常是塑料加工廠不能從一臺(tái)設(shè)備到另一臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)出相同制品的原因。在大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)盡可能讓轉(zhuǎn)換過(guò)程短，即不論第一階段最后是什么壓力，都希望能夠快速變化到第二階段壓實(shí)和保壓所需要的壓力。另外，你必須了解設(shè)備控制單元是如何正確完成這一轉(zhuǎn)換過(guò)程。

  遺憾的是在不同設(shè)備之間如何判斷完成轉(zhuǎn)換還沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此注塑企業(yè)需面臨四種可能：

  ①加工設(shè)備配置控制粘度的轉(zhuǎn)換功能;

  ②設(shè)備控制單元具有一個(gè)轉(zhuǎn)換用粘度設(shè)定值，但它只能讓轉(zhuǎn)換時(shí)壓料桿的速度變慢，卻不能控制;

  ③設(shè)備沒(méi)有用于轉(zhuǎn)換的粘度設(shè)定值;

  ④第一階段向第二階段轉(zhuǎn)換時(shí)，設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，出現(xiàn)漸變的粘度傾斜，下降或波擺動(dòng)。

  必須要保證第一階段向第二階段轉(zhuǎn)換時(shí)迅速而一致。因此了解注塑機(jī)的工作原理對(duì)獲得所需要的結(jié)果非常關(guān)鍵。對(duì)大多數(shù)制品，正確的工藝控制來(lái)說(shuō)，第一階段結(jié)束到第二階段壓力設(shè)定點(diǎn)的時(shí)間應(yīng)小于0.1秒。

  不希望向第二階段壓力轉(zhuǎn)變時(shí)出現(xiàn)任何下沉，細(xì)而尖的峰，擺動(dòng)或緩緩滑進(jìn)第二階段的壓力現(xiàn)象。下沉?xí)鹆黧w前鋒變得遲疑，造成欠保壓或缺料。細(xì)峰或緩慢轉(zhuǎn)變到第二階段的壓力將過(guò)度填充型腔，造成飛邊。擺動(dòng)常造成加工穩(wěn)定性差。注塑壓力的壓力監(jiān)控器圖形與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可作為評(píng)估設(shè)備響應(yīng)最好的方式。

  所有的制品在澆口密封狀態(tài)下加工是不可能的事。對(duì)于一件具體的制品，須進(jìn)行澆口密封試驗(yàn)并檢測(cè)澆口密封加工的制品和澆口不密封加工的制品確定那種方式最好。這將可能出現(xiàn)澆口凍結(jié)時(shí)測(cè)試樣品100%性能不好，澆口未凍結(jié)的制品100%通過(guò)檢測(cè)，或者與之相反。通過(guò)簡(jiǎn)單的觀察樣品或工藝不能判斷是怎么回事。進(jìn)行澆口密封試驗(yàn)并測(cè)試樣品才能找到答案。

  設(shè)定保壓時(shí)間

  知道了是否應(yīng)該保持澆口密封或打開能夠幫助設(shè)定第二階段的時(shí)間長(zhǎng)度。如果需要澆口密封時(shí)間，那么為了工藝保持加工強(qiáng)度和穩(wěn)定性，增加第二段或設(shè)定更長(zhǎng)的澆口密封時(shí)間。這并不是一定需要增加周期時(shí)間，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)環(huán)境下可以通過(guò)減少冷卻時(shí)間或模具密閉時(shí)間來(lái)平衡。如果澆口不密封對(duì)制品的性能有利，那么以所需要時(shí)間的一半開始讓澆口冷卻。

  由于正常的溫度和工藝變化，最壞的可能情況是選擇準(zhǔn)確的澆口密封時(shí)間。然而生產(chǎn)制品時(shí)有時(shí)候需要讓澆口密封，有時(shí)候相反，這就會(huì)生產(chǎn)前后不一致的產(chǎn)品。相關(guān)聯(lián)的方法是：如果加工過(guò)程澆口沒(méi)有密封，那么對(duì)于前后一致的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，周期時(shí)間的一致性變得非常關(guān)鍵。如果周期時(shí)間在澆口不密封的情況下變化，那么制品也會(huì)因?yàn)楦淖兞诵颓恢芯酆衔锏牧慷煌?。稱取制品的重量可檢查這一點(diǎn)。

  設(shè)置保壓

  找到正確的保壓對(duì)于壓實(shí)制品非常關(guān)鍵。第二階段正確的壓力應(yīng)該位于獲得良好Cpk(制程能力指數(shù))制品所要求的產(chǎn)品參數(shù)范圍內(nèi)，并居于它的中心。由于保壓是在澆口密封試驗(yàn)條件下設(shè)定，因此應(yīng)該通過(guò)試驗(yàn)找到正確的第二階段壓實(shí)和保壓值，從而定為制品加工參數(shù)范圍的中心值。

  首先，檢查第一階段的穩(wěn)定性，并檢查第一階段結(jié)束后是否出現(xiàn)充模不足或制品收縮。檢查過(guò)程：在第二階段預(yù)留出時(shí)間并將保壓降低到設(shè)備容許的低值，注意避免讓保壓或保壓時(shí)間降低到零。如果第一階段與預(yù)期的不同，那么保持第一階段不變。如果第二階段不采取措施，那么將導(dǎo)致第一階段出錯(cuò)。

  如果第一階段穩(wěn)定，那么開始增加保壓。從低開始，對(duì)塑料來(lái)說(shuō)也許只需要1000～2000psi的壓力。每次提高保壓時(shí)檢查制品;以小幅度增量的方法提高保壓，直到判斷出制品的質(zhì)量達(dá)到最佳的可接受的狀態(tài)。生產(chǎn)一定數(shù)量的，質(zhì)量需要初步測(cè)試的制品。貼上標(biāo)簽并收好。

  現(xiàn)在繼續(xù)提高保壓，直至生產(chǎn)出現(xiàn)不可接受的飛邊，推桿作用，粘附或其他可能造成損壞模具或制品的問(wèn)題，或者有跡象表明加工不能運(yùn)行在所設(shè)定的高壓條件下。將壓力降低到加工容許的最大值可容許安全，有效的生產(chǎn)。另外，加工一組用于初步質(zhì)量檢查的制品。貼上標(biāo)識(shí)并收好。最后在剛剛所設(shè)定的壓力范圍中值生產(chǎn)一組制品。

  取出所得到的三組制品進(jìn)行質(zhì)量控制操作，通過(guò)質(zhì)量控制產(chǎn)生的數(shù)據(jù)確定哪組制品是不可接受或可接受的。

  有以下三個(gè)可能答案：

  (1)所有制品太大。這意味著故障，因?yàn)樗砻饔?jì)算型腔尺寸時(shí)使用了錯(cuò)誤的收縮。如果它們超出了壓力范圍的高低極限值，那么任何工藝變化都很難能讓制品尺寸達(dá)到所要求范圍的中間。

  (2)所有制品太小。這依然不是好消息，但是至少是“模具安全”，這可以通過(guò)調(diào)節(jié)模具使制品達(dá)到要求范圍內(nèi)。另外，也很難通過(guò)改變工藝讓制品回到要求的范圍中心來(lái)。

  (3)制品有些太小，有些過(guò)大?，F(xiàn)在你可以通過(guò)獲得的數(shù)據(jù)建立擁有數(shù)據(jù)來(lái)確定最小DOE(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì))的上下限。在可接受的制品范圍內(nèi)，用第二階段壓力得實(shí)驗(yàn)確定制品要求范圍得中心。

• 2024/10/17
• 永勝動(dòng)態(tài)

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