1注塑成型工艺参数培训教材.ppt
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1、注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 2021/9/261注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 第一节注塑工艺参数第一节注塑工艺参数 在制品和模具确定之后,注塑工艺参数的在制品和模具确定之后,注塑工艺参数的选择和调整对制品质量将产生直接影响。注塑选择和调整对制品质量将产生直接影响。注塑工艺具体是指温度、压力、速度、时间等有关工艺具体是指温度、压力、速度、时间等有关参数,实际成型中应综合考虑,在能保证制品参数,实际成型中应综合考虑,在能保证制品质量(如外观、尺寸精度、机械强度等)和成质量(如外观、尺寸精度、机械强度等)和成型作业效率(如成型周期)的基础上来决定。型作业效率(如
2、成型周期)的基础上来决定。尽管不同的注塑机调节方式各有所异,但是对尽管不同的注塑机调节方式各有所异,但是对工艺参数的设定和调整项目基本是相同的。注工艺参数的设定和调整项目基本是相同的。注塑工艺参数与注塑机的设计参数是有关联的,塑工艺参数与注塑机的设计参数是有关联的,但是在这里主要是从注塑工艺角度理解这些参但是在这里主要是从注塑工艺角度理解这些参数。数。2021/9/262注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 一、注塑参数一、注塑参数 1.1.注射量:注射量:注射量是指注塑机螺杆(或柱塞)注射量是指注塑机螺杆(或柱塞)在注射时,向模具内所注射的物料熔体量(在注射时,向模具内所注射的物料
3、熔体量(g g)。)。因此,注射量是由聚合物的物理性能及螺杆中料因此,注射量是由聚合物的物理性能及螺杆中料筒中的推进容积来确定的。筒中的推进容积来确定的。由此可见,选择注射量时,一方面必须充分由此可见,选择注射量时,一方面必须充分地满足制品及其浇注系统的总用料量,另一方面地满足制品及其浇注系统的总用料量,另一方面必须小于注塑机的理论注射容积。如果选取用注必须小于注塑机的理论注射容积。如果选取用注射量过小则会因注射量不足而使制品产生各种缺射量过小则会因注射量不足而使制品产生各种缺陷,但过大又造成能源的浪费。所以注塑料机不陷,但过大又造成能源的浪费。所以注塑料机不可用来加工小于注射量可用来加工小于
4、注射量 10%10%或超过注射量或超过注射量 70%70%的制品,据统计制品生产厂家大约有的制品,据统计制品生产厂家大约有 1/3 1/3 的能源的能源浪费在不合理地机型选择上。浪费在不合理地机型选择上。2021/9/263注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 2.2.计量行程(预塑行程):计量行程(预塑行程):每次注射程序每次注射程序终止后,螺杆是处在料筒的最前位置,当预塑终止后,螺杆是处在料筒的最前位置,当预塑程序到达时,螺杆开始旋转,物料被输送到螺程序到达时,螺杆开始旋转,物料被输送到螺杆头部,螺杆在物料的反压力作用下后退,直杆头部,螺杆在物料的反压力作用下后退,直至碰到限位开
5、关为止。这个过程称计量过程或至碰到限位开关为止。这个过程称计量过程或预塑过程,螺杆后退的距离称计量容积,也正预塑过程,螺杆后退的距离称计量容积,也正是注射容积,其计量行程也正是注射行程。因是注射容积,其计量行程也正是注射行程。因此制品所需的注射量是用计量行程工来调整的。此制品所需的注射量是用计量行程工来调整的。2021/9/264注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 由此可知,注射量的大小与计量行程的精度有关,如果计量行程调节太小会造成注射量不足,如果计量行程调整太大,使料筒前部每次注射后的余料太多,使熔体温度不均或过热分解,计量行程的重复精度的高低会影响注射量的波动.料料温温沿沿计
6、计量量行行程程的的分分布布是是不不均均匀匀的的,增增加加计计量量行行程程会会加加剧剧料料温温的的不不均均匀匀性性.螺螺杆杆转转速速、预预塑塑背背压压和和料料筒筒的的温温度度都都将将对对熔熔体体温温度度和和温温差差有显著地影响有显著地影响.2021/9/265注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 在注射前处于螺杆头部计量室外中的熔在注射前处于螺杆头部计量室外中的熔体温度最高,虽然也有温差,但在这时较小,体温度最高,虽然也有温差,但在这时较小,在注射后,螺杆槽中熔体的温度最低在注射后,螺杆槽中熔体的温度最低,停留一停留一段时间之后熔体温度上升段时间之后熔体温度上升.这种温差可以采用这种温
7、差可以采用调整螺杆转速轴向背压或使用新型螺杆等办调整螺杆转速轴向背压或使用新型螺杆等办法使其得到改善。法使其得到改善。2021/9/266注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 注塑机料筒和螺杆的形状注塑机料筒和螺杆的形状喷嘴逆流防止阀h2h1DLL1L2L3L L1 1送料段送料段 L2L2压缩段压缩段 L L3 3计量段计量段 h h1/1/h h2 2压缩比压缩比 D D螺杆直径螺杆直径2021/9/267注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 3.3.余料量:余料量:螺杆注射完了之后,并不希望把螺杆注射完了之后,并不希望把螺杆头部的熔料全部注射出去,还希望留存一些,螺杆
8、头部的熔料全部注射出去,还希望留存一些,形成一个余料量。形成一个余料量。这样,一方面可防止螺杆头部这样,一方面可防止螺杆头部和喷射接触发生机械破损事故,和喷射接触发生机械破损事故,另一方面,可通另一方面,可通过此余料垫来控制注射量的重复精度达到稳定注过此余料垫来控制注射量的重复精度达到稳定注塑制品质量塑制品质量的目的。的目的。如果余料垫过小,达不到缓如果余料垫过小,达不到缓冲目的,如果过大会使余料累积过多。冲目的,如果过大会使余料累积过多。近代注射近代注射塑机是通过螺杆注射终止时的极限位置来控制冲塑机是通过螺杆注射终止时的极限位置来控制冲量的:如果位移传感器所检测的实际值超出缓冲量的:如果位移
9、传感器所检测的实际值超出缓冲垫的设定范围垫的设定范围(一般(一般 2-10mm 2-10mm)。)。2021/9/268注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 4.4.防防延延量量:防防延延量量是是指指螺螺杆杆计计量量(预预塑塑)到到位位后后,又又直直线线地地倒倒退退一一段段距距离离,使使计计量量室室中中熔熔体体的的比比体体积积增增加加,内内压压下下降降,防防止止熔熔体体从从计计量量室室外外向向外外流流出出(通通过过喷喷嘴嘴或或间间隙隙)。这个后退动作称防流延动作,防流延量可视聚合物沾度、相对密度和制品的情况进行设定,过过大大的的防防延延量量会会使使计计量量室室中中的的熔熔料料夹夹杂杂
10、汽汽泡泡,严重影响制品质量。2021/9/269注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 5.5.螺螺杆杆转转速速:螺螺杆杆转转速速影影响响注注塑塑物物料料在在螺螺杆杆中中输输送送;影影响响塑塑化化能能力力、塑塑化化质质量量和和成成型型周周期期等等因素的重要参数。随着转速提高塑化能力会增加因素的重要参数。随着转速提高塑化能力会增加。提提高高螺螺杆杆转转速速,流流量量加加大大,熔熔融融温温度度的的均均匀匀性性却却有有所所改改善善。熔熔体体温温度度和和螺螺杆杆转转速速之之间间随随着着螺螺杆杆转速的提高,熔体温度也有所提高。转速的提高,熔体温度也有所提高。螺螺杆杆转转速速根根据据注注塑塑条条件
11、件用用注注塑塑机机的的额额定定螺螺杆杆转转速速,以以额额定定量量的的 50%-60%50%-60%来来标标定定所所要要加加工工物物料料的的塑塑化化能能力力和和螺螺杆杆转转速速。调调整整时时,要要由由较较低低向向较较高转速逐渐调试。高转速逐渐调试。2021/9/2610注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 6.6.预塑背压:预塑背压:在进入下一次注射前,螺杆通在进入下一次注射前,螺杆通过旋转把熔融物料输送到料筒的前部加以储备,过旋转把熔融物料输送到料筒的前部加以储备,此时,螺杆一边旋转一边将因输送到料筒前部的此时,螺杆一边旋转一边将因输送到料筒前部的物料产生的反压力而后退。为了调整和控
12、制螺杆物料产生的反压力而后退。为了调整和控制螺杆后退的方式,可在螺杆上加一定的和熔融物料相后退的方式,可在螺杆上加一定的和熔融物料相反的压力,这就是螺杆背压。反的压力,这就是螺杆背压。螺杆背压可以提高螺杆背压可以提高材料的熔融效果和混炼效果,同时也可以保证使材料的熔融效果和混炼效果,同时也可以保证使熔融物料在螺杆前部的完全充满,以提高注射计熔融物料在螺杆前部的完全充满,以提高注射计量的准确性。但螺杆背压过高,将引起物料处理量的准确性。但螺杆背压过高,将引起物料处理能力下降,还将使物料因摩擦热增加而引起温度能力下降,还将使物料因摩擦热增加而引起温度的上升。反之,螺杆背压过低,会引起注射量的的上升
13、。反之,螺杆背压过低,会引起注射量的计量不准。计量不准。背压对熔体温度影响是非常明显的。背压对熔体温度影响是非常明显的。2021/9/2611注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 背压提高有助于螺槽中物料的密实,驱赶走物料背压提高有助于螺槽中物料的密实,驱赶走物料中的气体。背压的增加使系统阻力加大,螺杆退中的气体。背压的增加使系统阻力加大,螺杆退回速度减慢,延长了物料的在螺杆中的热历程,回速度减慢,延长了物料的在螺杆中的热历程,塑化质量也得到改善。但是过大的背压会增加计塑化质量也得到改善。但是过大的背压会增加计量段螺槽熔体的反流和漏流,降低了熔体输送能量段螺槽熔体的反流和漏流,降低了
14、熔体输送能力,减少了塑化量,而且增加功率消耗,过高背力,减少了塑化量,而且增加功率消耗,过高背压会使剪切热,过高或切变应力过大,使高分子压会使剪切热,过高或切变应力过大,使高分子物料发生降解而严重量影响到制品质量。物料发生降解而严重量影响到制品质量。因此背因此背压是注塑机控制质量的重要参数之一。压是注塑机控制质量的重要参数之一。所以螺杆预塑开始时要降低背压,当计量结所以螺杆预塑开始时要降低背压,当计量结束时(束时(2-3mm 2-3mm),螺杆转速应物别要放慢,以减),螺杆转速应物别要放慢,以减小惯性冲击,提高计量精度。小惯性冲击,提高计量精度。2021/9/2612注注 塑塑 成成 型型 工
15、工 艺艺 参参 数数 7 7注射压力与保压压力注射压力与保压压力:注射压力是指注注射压力是指注射时,在螺杆头部(计量室)建立的熔体压强。射时,在螺杆头部(计量室)建立的熔体压强。第第1 1阶段是把熔融物料高速的注射入模中的阶段,阶段是把熔融物料高速的注射入模中的阶段,此时的压力称为此时的压力称为1 1次注射压力,这就是通常所称次注射压力,这就是通常所称的注射压力。第的注射压力。第2 2阶段是材料充满模具后所加的阶段是材料充满模具后所加的压力,称为压力,称为2 2次注射压力或保压压力。次注射压力或保压压力。因此,选择注射制品的注射压力时,首先要考虑注塑机所允许的注射压力,只有在注塑机额定的注射压
16、力范围内,才能调整出具体制品所需求的注射压力。如果注注射射压压力力调调过过低低会会导导致致模模腔腔压压力力不不足足,熔熔体体不不能能充充满满模模腔腔,反反之之,如如调整过大,不仅会造成制品溢边、胀模等调整过大,不仅会造成制品溢边、胀模等2021/9/2613注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 不不良良现现象象,因因此此,在在试试制制制制品品时时应应从从低低压压开开始始并并逐渐地提高,以确定合适的逐渐地提高,以确定合适的1 1次压力。次压力。2 2次注射压力(保压压力)是在物料充满模腔次注射压力(保压压力)是在物料充满模腔后至冷却固化后作用于物料上的压力,在保压力后至冷却固化后作用于
17、物料上的压力,在保压力作用的整个时间,称为保压时间。作用的整个时间,称为保压时间。2 2次注射压力所次注射压力所起的作用是,在防止毛边的发生和过度充填的基起的作用是,在防止毛边的发生和过度充填的基础上,把伴随着冷却固化中因收缩引起体积减小础上,把伴随着冷却固化中因收缩引起体积减小的部分,从喷嘴用熔融物料进行不断的补充,以的部分,从喷嘴用熔融物料进行不断的补充,以防止制品因收缩而产生缩痕。从防止制品因收缩而产生缩痕。从2 2次注射压力所起次注射压力所起的作用上,其压力设定往往比的作用上,其压力设定往往比1 1次注射压力低,但次注射压力低,但2 2次注射压力必须保持到模腔中的物料完全固化,次注射压
18、力必须保持到模腔中的物料完全固化,即各流道中的物料也发生固化时为止。即各流道中的物料也发生固化时为止。在保压初在保压初期阶段,制品重量随保压时间而上升,期阶段,制品重量随保压时间而上升,2021/9/2614注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 但达到一定时间之后则重量不再增加,模腔压力近但达到一定时间之后则重量不再增加,模腔压力近于等速下降。于等速下降。当保压力撤除之后,模内压力迅速地当保压力撤除之后,模内压力迅速地下降,制品重量与保压时间关系,保压压力与模腔下降,制品重量与保压时间关系,保压压力与模腔压力关系。保压压力和保压时间对凝固点及制品收压力关系。保压压力和保压时间对凝固点
19、及制品收缩率有明显影响:提高保压压力,延长保压时间会缩率有明显影响:提高保压压力,延长保压时间会使凝固推迟,有助于减小制品收缩率。使凝固推迟,有助于减小制品收缩率。保压压力对制品体积(或密度)有很大的影响,保压压力对制品体积(或密度)有很大的影响,但这种影响首先与溶体的温度有直接关系,熔体温但这种影响首先与溶体的温度有直接关系,熔体温度与保压压力及其切换时间对制品的比体积和密度度与保压压力及其切换时间对制品的比体积和密度起着严格的控制作用。在调试压力时最要注意的是起着严格的控制作用。在调试压力时最要注意的是注射压力到保压压力和切换点和保压时间的长短,注射压力到保压压力和切换点和保压时间的长短,
20、因为它将影响成型制品的质量因为它将影响成型制品的质量 。2021/9/2615注注 塑塑 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 由注射压力转换到保压压力值时。动作切换由注射压力转换到保压压力值时。动作切换的太慢,充模时发生了过分充模现象。的太慢,充模时发生了过分充模现象。在此种情在此种情况下会出现模腔溢边,导致供料不足,使模内压况下会出现模腔溢边,导致供料不足,使模内压力太低,制品不密实,发生凹陷,力学性能降低力太低,制品不密实,发生凹陷,力学性能降低不良现象。注射充模时间设定的太短,发生充填不良现象。注射充模时间设定的太短,发生充填不足,模内缺料现象。保压时间设定不够,由于不足,模内缺料现象。
21、保压时间设定不够,由于保压压力的过早切换,模内溶体在浇口冻封之前保压压力的过早切换,模内溶体在浇口冻封之前发生倒流,导致制品由于补缩不足出现孔穴,凹发生倒流,导致制品由于补缩不足出现孔穴,凹陷以及内部质量下降等缺陷。保压压力设定的太陷以及内部质量下降等缺陷。保压压力设定的太低,尽管有足够的时间,但由于压力不足以克服低,尽管有足够的时间,但由于压力不足以克服保压阶段流道中的强大阻力来建立保压流动进行保压阶段流道中的强大阻力来建立保压流动进行有效地补缩,也会使模内压力不足,给制品带来有效地补缩,也会使模内压力不足,给制品带来各种缺陷。各种缺陷。2021/9/2616注注 塑塑 成成 型型 工工 艺
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