注塑过程和原理.ppt

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(1)预塑过程首先对塑料进行烘干，按照材质需要,比如ABS烘料温度是80℃,烘料时间是1-2小时，或是工程料必须用抽湿机进行抽湿,才能达到没有水份，没有湿气的效果。然后开始进行预塑过程：把溶筒进行外部加热，通过热平衡使溶筒的内部得到所需要的温度，然后把固体颗粒状态的胶料加入料斗，通过螺杆回料方式， 把胶粒送到溶筒中，因受高温传导，使其颗粒状塑料经过热能进行塑化，由颗粒状态转化为粘流液体状态，而且受到螺杆螺纹的剪切、压缩，使其密度和粘度得到均匀，这就是完成预塑的第一过程。 (2)注射充模过程这个过程是从计量室中，也就是炮筒中把已经预塑好的液体状胶料通过螺杆的推动力，把塑料注入模腔，此过程分为两个阶段:第一阶段，液体状的胶料由螺杆经过模具唧咀进入模腔，一直到填充满模腔为止;第二阶段是保压阶段，当第一阶段注射完成后还必须继续保持注射压力，维持液体流动，使模腔中的液体在未完全冷却之前，再进一步补压和增加产品密实度，这就是保压所起的作用。整个过程就叫注塑充模。 (3)冷却定型过程当保压压力全部撤除，模腔中的液体继续随着模具温度传受，导致开始冷却、降温、定型，随着时间的延长，令温度降低,直至制品能够承受开模后顶出时所允许的定型度和变形度是属OK的产品，这就叫做冷却定型。经过以上三大部份的工序完成了这个注塑过程。 二．螺杆工作原理 主要的功能是输送、熔融、混炼、压缩、计量共五种作用，所以在塑化质量上扮演很重要角色，可谓是射出成型机的心脏组件，与成型品的质量息息相关。 整条螺杆分为三段：(1)计量段(2)压缩段(3)进料段 （1）进料段固体颗粒由料桶送入螺杆螺沟，由于受到螺杆转动，形成剪切效应作用，及熔胶筒的温度传导开始熔融，也就是说通过此段，使颗粒状的胶料塑化为液流状。 （2）压缩段主要功能是为液流状的塑料继续熔融，混炼、剪切、压缩、增压、排气。塑料在此段会完全溶解，体积会缩小，所以对螺杆的压缩程度的设计（压缩比）是很重要的。 （3）计量段主要的功能是混炼、熔胶、输送，还提供足够的压力，保持熔胶均匀温度，及稳定熔融塑料之流量，如果计量段长，则混炼效果好，但太过长则使熔体在熔筒中停留过久而产生热分解，而太短则使温度不均匀,塑化熔融效果差。 （4）影响塑化质量的主要因素①螺杆长度②螺牙深度 螺杆长径比=螺杆工作长度(mm)÷螺杆直径(mm) 一般使用的比例是1:20倍,如果螺杆过长,塑化效果好,混炼效果比较好,比较均匀,如(PA、PE、PP、POM)需要较长的螺杆。 螺杆压缩比=进料段牙深（MM）÷计量段牙深（MM） 压缩比对塑料直接影响，如果适当的压缩比可增加塑料之密度，使分子之间结合更紧密，有助于减少空气的挤入，降低因压力而产生之温升，而影响输出量的差异，如压缩比不适当将会破坏塑料的特性，压缩比值越高，对塑料在炮筒内塑化过程中产生温升越高，相对出料量大为减少，当进料段的牙纹愈深，送料量愈大，但螺杆所需的扭力也愈大，压缩比也就愈大，如果进料段牙深度太浅，压缩比就越小，容易过大烧焦、变黄。适当的压缩比：PE1:1.7~2.2、ABS1:2~2.5、PP1:2.2~3、龙尼1:1.8~2.5。 所以生产透明PC经常产生变黄、烧焦的原因就是因PC在筒中停留时间过长，螺杆压缩比过大，经过在回料过程受到牙纹剪切、增温而产生烧焦的现象。 在调机之前须注意事项:检查注塑机炮筒温度是否正常,是否符合其材料的所需温度,检查塑料是否烘干,检查模具温度,顶针是否回到位,顶针与行位是否交叉相撞,以上问题都OK,然后再进行调校。 把保压位置设定为O，保压压力设定为O，把射胶压力设定中间数，射胶速度设定为中间数，尾段射速设定20%或以下，用量位置根据产品大小而定。射胶终点位置180T以下在10MM之间，180T以上可以在20MM之间,为什么要控制在10MM和20MM之内呢?其主要目的是避免注射压力在螺杆前端损失及产品不稳定。 开始调校：第一啤如果射出终点位置超过20MM以上，产品仍未充满，这时必须增加压力，每次增压幅度在7%之内，直到产品已充满为止,这就设定了最佳的用量位置,相反,产品已充满,但终止位置还是超过20MM,那么就该减少熔胶量,到产品充满而位置也在20MM之内为止,相反射出位置已经归O,证明炮筒内的胶已经射完,产品仍未充满,就应增加熔量，直到适合以上的规定为止，然后再设定转压切换位置。 （四）最佳保压转切位置：无论采用何种注射模式，转压位置的正确设定最为重要。如果要获得最佳的生产状态，优质的产品，必须确保部品在转压之前有98%的溶胶量已被注入模腔；如果过早转压，模腔的溶体少于95%，则需再利用保压压力把溶体再推进模腔，这种情况，很容易形成填充不满，同时产品的稳定性亦很差，形成缩水及走不齐。相反，如果转压太迟，模腔内的溶料已多过98%，甚至100%。这样产品被压缩过大，形成很多部位有很大披峰和内应力。使其脱模困难，甚至对模具造成伤害，因为保压与射压的压力是不一样的。 保压转切位置的计算方法：转压正确的位置=料量－[（料量－终点位置）×98%]比喻：95－[（95－8）×98%]=9.74mm (五)背压最佳调校程度和方法 熔胶背压的工作原理依据电脑所设定的速度、压力，来对熔胶马达进行充油，使溶胶马达开始旋转，在旋转的过程中，螺杆把熔筒中已溶解好的物料送到螺杆的头部，使之螺杆头部物料得到了压力，而克服螺杆后退系统的阻力之后，螺杆才能后退，在此系统的阻力之外，还有注射油缸的回油阻力，那就是背压。我们通常在调节背压的大小，也就是调整回油压力的大小。背压螺丝松的越多，回油压力越低，背压也就越低。正确的调校方法是以射咀的胶不快速溢出为准则。 背压的控制螺杆背压对熔体温度的影响效果，与聚合物的性质有密切关系，当螺杆预塑时，在物料压力的作用下会后退，使注射腔的回油经过背压阀流回油箱，这样以背压阀在螺杆位置的泄油压力，来建立螺杆头部的熔体压力，经过调节作用，影响熔体的剪切力，使其混炼效果及密实性得到控制，提高背压作用，有助螺杆槽中物料压实，赶走物料中的气体。 总之，背压增加使回料系统阻力加大，如螺杆后退速度减慢会延长物料在螺杆中的热历程，改变塑化作用，所以背压对成型整个过程负着很重要的作用。 成型工艺完整的成型工艺过程，按其先后顺序应包括：成型前的准备、注射过程、塑件的后处理等。1.成型前的准备包括：原料外观的检验和工艺性能的测定。原料应进行充分的预热和干燥；更换原料前要先清洗料筒；带有嵌件的产品嵌件要先预热；脱模困难的要选用脱模剂；由于注射原料的种类，形态，塑件的结构，有无嵌件以及使用要求的不同，各种塑件成型前的准备工作也不完全一样的。 2.注射过程：注射过程一般包括加料，塑化，注射，冷却和脱模几个步骤。（1）加料：由于注射成型是一个间歇的过程，因而需定量加料，以保证操作稳定，塑料塑化均匀，最终获得良好的塑件；（2）塑化：加入的塑料在料筒中进行加热，由固体颗粒转成粘流态并且具有良好的可塑性的过程称为塑化。决定塑料塑化质量的主要因素是物料的受热情况和所受到的剪切作用。通过料筒对物料的加热，使聚合物分子松弛。出现由固体向液体的转变。这些要求与塑料的特性、工艺条件的控制及注射机塑化装置的结构等密切相关。 3.注射：注射的过程可分为充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模等几个阶段。（1）充模：塑化好的熔体被柱塞或螺杆推挤至料筒前端，经过喷嘴及模具浇注系统进入并添满型腔，这一阶段称为充模。（2）保压：在模具熔体冷却收缩时，继续保持施压状态的柱塞或螺杆迫使浇口附近的熔料不断充入模具中，使型腔中的塑料能成型出形状完整而致密的塑件，这个阶段称为保压。（3）倒流：保压结束后，型腔中压力解除，这时型腔中的熔料压力将比浇口前方的高，如果浇口尚未冻结，就会发生倒流现象，使塑件产生收缩、变形及质地疏松等缺陷。 （4）浇口冻结后的冷却：当浇注系统的塑料已冻结后，卸除料筒内塑料的压力，并加入新料，同时进入冷却水、油或空气等冷却介质，对模具进行进一步的冷却，这一阶段称为浇口冻结后的冷却。（5）脱模：塑件冷却到一定的温度即可开模，在推动机构的作用下将塑料制件推出模外。 3.塑件后的处理：注射成型的塑件经脱模或机械加工之后，常需要方法是退火和调湿处理。（1）退火处理：是将注射塑件在定温的加热液体介质或热空气循环烘箱中静置一段时间，然后缓慢冷却的过程。（2）调湿处理：调湿处理是将刚脱模的塑件放在热水中，以隔绝空气，防止对塑件的氧化，加快吸湿平衡的一种后处理方法，其目的是使塑件的颜色、性能以及尺寸得到稳定。