常见原料特性精.ppt
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1、常见原料特性第1页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde常见原料的性质常见原料的性质我们在日常生活中,经常谈起高分子这个名称。简单地说:高分子就是分子量比较高的物质。一般指相对分子量大于10,000的化合物,又称作高聚物。高聚物既有人工合成的,又有天然的,以人工合成的居多,高聚物总体上分为三大类:橡胶,塑料,纤维。塑料是一种合成的或用天然材料经由改性而得到的,以高分子化合物(合成树脂):为基体的固体材料。合成树脂是人工合成的,在受热时软化,在外力作用下有流动倾向的聚合物。合成树脂决定了塑料的类型和基本性能。塑料的分类方法很多,这里介绍一种比较常用的分类:通用塑料
2、如:PE、PP、PS(GPPSHIPS)、SAN(AS)ABS等热塑性塑料:特种塑料如:LCP、PPS、PSF、PAI、PVF、CPE等工程塑料如:PC、PA、POM、PBT、PPO等热固性塑料如:PE、MF、EP、SI、UF、UP等2Molding第2页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde尼龙是一种应用范围最广泛的工程塑料,为获得更为广泛的应用和更优良的性能,可以用玻纤+矿粉增加,润滑,加阻燃剂及成核剂,抗氧剂,抗老剂等各种添加剂改性,PA常分为,PA6,PA66、PA610、PA11、PA12、PA1010、PA46等多种不同类型,而AMP顺德最常用的PA
3、66,其性能有以下特点:具有相当好的机械强度,如较高的抗张、抗压,弯曲及冲击强度。具有自润滑性,抗磨性能好。化学药品抵抗性好。结构中含有氢键,因此有一定吸水性。因尼龙是一种结晶型材料,粘度低,加工温度范围窄,因此,加工成型时应注意以下几点:1.PA66成型温度在2302900C之间,低则不能塑化,高则会引起降解。2.尼龙分子链接为柔顺,其粘度对温度和剪切速率变化都不是特别敏感,要从料温及注射速度两个方面调整其粘度。3.材料粘度较低,要防止料筒的逆流,漏胶及零件的飞边。4.材料吸湿性大,成型前要充分干燥及保持其性能。3Molding第3页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP
4、Shunde5.为获得较高的结晶度和机械强度,模具要有较高模温。6.由于是结晶性塑料,成型时保压切换点,保压压力,时间的控制极为重要。7.PA成型一般模温601000C,干燥温801200C。LCP是带有苯环的聚合物,由于在二维平面成结晶性,又被称之为液晶聚合物,改性后(纤维增强)耐热性更为提高,因此在联接器业内有广泛应用,由于其二维结晶的特点,成型时有如下要点:1.熔融粘度低,流动性能好,易成型薄壁产品,注射压力较低时也可以成型,由于固化速度快,不易产生披锋,在注射速度调节上有较大余地。2.流动方向及垂直于流动方向收缩率差异较大,是形成翘曲变形的主要原因。因此,制品的重量只有保持恒定,才可以
5、在一定范围内控制变形,从而,材料的塑化时间保持稳定,将会对成型零件极为有利。3.模具温度范围较宽:从501400C之间均可。4.LCP干燥温度应1201500C之间,在湿热气候条件下更要适当提高干燥温度,成型前水含量应控制在0.02%以下。4Molding第4页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP ShundePC树脂是一种非结晶性塑料,有如下性能特点:1.透明,耐热性能好。2.成型收缩率小,尺寸稳定性好。3.冲击强度优良,韧性好。4.耐溶剂性及耐应力开裂性能差。成型时有如下特点:1.对水份敏感,易分解及起银纹,干燥应控制水份含量于0.1%。2.熔融粘度大,成型压力较高,不
6、易引起披锋。3.模温控制在80-120之间。PBT是一种高结晶性的热塑性塑料,有以下性能特点:1.综合机械性能优良,在一般情况下可与PA互换。2.耐磨、耐化学药品,耐应力开裂性能好。3.可改性为阻燃材料。5Molding第5页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde成型时有如下特点:1.流动性好,填充压力低,气槽为0.015mm.2.成型温度在240270之间,滞留时间过长或加热温度高会引起分解。3.为获得较高的结晶度和尺寸稳定性,模温在90100之间为宜4.成型前应充分干燥。SPS是等规聚苯乙烯,固而有较高的结晶性,在极端高湿及温度变化的影响下,可能会吸湿,须在
7、80下干燥2小时,一般成型时工艺设定如下:1.成型温度2703302.模温701503.粘度随剪切速度增大而降低,料垫设在3-4mm左右。4.回料比例控制在25%。6Molding第6页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP ShundePPS为结晶性树脂,流动性能好,具有如下性能特点:1.耐热性能好。2.成型收缩率低,尺寸稳定性好。3.易开裂,而且对螺杆磨损大。4.耐化学性好成型有如下特点:1.最重要的是控制模温在150左右,可获得较高的尺寸稳定性。2.流动性好,要控制好披锋及排气。3.喷咀处易流动,采用防退喷咀效果好。7Molding第7页,本讲稿共44页Tyco Ele
8、ctronics AMP Shunde一般的注塑机,射出段分16段,保压段16段,塑化回转背压13段,EJ顶出13段设定。准备准备-调模画面已完成,工艺条件没有确定时的设定思路如下:调模画面已完成,工艺条件没有确定时的设定思路如下:1.打开操作画面的温度画面,设定好料筒各段温度(根据WI),并确认测定值是否达到设定值。2.温度达到设定值后,在操作面盘上按起动马达键,起动马达。3.在操作面盘上按“低压手段”使机器处于低压手动状态。4.清机作业(Purge作业)-确认树脂材料的可塑化状态自动清机(Auto-purge)选择状态并设定好各参数4-1自动清机回数35次回即可4-2切换位置有数mm(防止
9、冲击)4-3计量完了位置从小设定,约为最大计量的2030%即可4-4Screw回转数从低设定4-5射出U与P约为最大的6090%(高压高速)设定注塑成形操作作业程序注塑成形操作作业程序8Molding第8页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde4-6背压从小设定,倒塑从0设定4-7观察可塑化状态良好即可5.注塑成型开始-打开设定画面,设定各参数(根据WI)5-1根据WI设定计量位置,不能小于计算值1shot重量计量位置计算X最大计量行程+适当残量机器射出重量(PS)5-2倒塑速度不能太快,为最大设定值3050%,太大则产生银纹,气泡、烧伤等缺陷。5-3倒塑行程约
10、为25mm,大多注意防止银纹,烧伤等。倒塑的作用-防止流诞,因为同样量的树脂倒塑后总体积增加,从而树脂压力下降,减少流诞。5-4射出压力从高设定。5-5保压压力从低设定。5-6射出保压切换位置约在计量位置的7080%左右设定。5-7射出速度-从成形品的壁厚,树脂的流动性,热稳定性考虑,防止过充填,从小设定开始。9Molding第9页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde5-8保压时间稍长设定,-确保浇口密封闭完全冷却时的从长到短设定保压得到良品。5-9Screw回转数从慢设定,但计量时间冷却时间,背压从0开始设定。5-10开始从半自动生产运转,观察产品的充填状态
11、。5-11精密地调整射出速度与射出压力,V-P点逐步使之充填满(防止过充填)5-12调整保压力与时间,消除缩水等外观。5-13根据成形品状态(外观、尺寸等)逐步减少保压时间,冷却时间,使成型周期减少。5-14产品状态初步确认OK,送QA检验,转为全自动生产。10Molding第10页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde工艺的稳定性和重复性工艺的稳定性和重复性1.成型条件的管理成型条件的管理在注塑部的生产现场,对成型条件来说,对同一样的产品如果在同一机台生产,成型条件应具备较高的再现性,有重复性。因此对量产的成型条件中应观察记录以下项目:(1)充填时间(2)最小
12、Cushion(3)计量时间(4)PeakPressure(峰值压力)2.条件的再现性条件的再现性在注塑机的运转过程中,注塑机的Monitor会记录以上项目的波动状况,根据以下项目的波动从而具有较高再现性的成型条件。(1)充填-充填到制品总量的9398%为止的过程(2)保压-充填完了后根据V-P设定压力及时间(3)V-P切换点-充填完了的位置(保压切换位置)11Molding第11页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde(4)充填时间-从计量完了开始到充填到V-P点的实测时间(5)最小Cushion-根据V-P点放加保压后的Screw的最前进位置(6)计量时间-
13、从Screw回转开始到计量完了的时间3.注塑机的注塑机的Monitor从注塑机的Monitor数据设定波动小的成型条件,从而生产出高品质而又稳定的产品。(1)充填时间的波动(从我们的产品来看在+0.01sec波动)(2)最小Cushion的波动(小于V-P点位置)0.10mm内,很精密产品建议在+0.01mm内。(3)计量时间的波动(0.1sec内波动较好)(4)Peakpressure的波动(5%内波动较好)备注:(1)充填时间充填时间短充填时间长12Molding第12页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde压力差小压力差大变形小变形大基准面a.压力分布压力
14、分布b.寸法特性寸法特性(2)V-P点与最小Cushion的关系:最小Cushion要小于V-P点位置,否则最小Cushion会有大的波动导致产品压不稳定(想想什么原因?)13Molding第13页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde常见产品缺陷常见产品缺陷14Molding第14页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde15Molding第15页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde16Molding第16页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde17Molding第
15、17页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde注塑模具基础注塑模具基础1.二板模与三板模的区别:三板模在定模部分多一次取出流道与产品分离。三板模一般采用点浇口,二板模浇口可根据产品及要求灵活选用。二板模结构(2platemold):v前模压板(topclampplate);v母模板(Aplate);v活动板(或推板stripperplate,在推板顶出时选用);v公模板(Bplate);v承板(supportplate);v间隔板(spacerblock);v顶针固定板(ejectorretainerplate);v顶针板(ejectorplate);v公模固定板
16、(bottomclampplate)。在AMP模具有Ejectorhousing,实际上是为了防止产品异物掉落顶出机构,而用封闭的间隔板。18Molding第18页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde三板模结构(3platemold):在二板模的前模板与母模板中加一块水口脱料板(runnerstripperplate)模具一般有四支导柱(guidepin)和四支拉杆(supportpin);另外也有只用四支长导柱,导柱兼拉杆用。三板模开模顺序:I:脱料板与母模板分离,水口与产品分离;II:脱料板与前模板分离,水口与拉料分离;III:A,B板分离,产品可以顶出。
17、三板模开模顺序由前模固定板与脱料板、脱料板与A板、A板与B板之间摩擦力大小决定。前模固定板与脱料板:水口脱开拉料钩的阻力、构件之间摩擦力;脱料板与A板:点浇口切断力、流道与水口摩擦力、构件之间摩擦力(最小)A板与B板:产品与型芯的摩擦力、锁扣阻力、构件之间摩擦力。(最大)三板模开模定距非常重要,一般有脱料板与A板的定距拉杆(stoppin)或拉板、脱料板与前模固定板的定距螺钉(stopscrew)。同时在A、B板加拉板防止板回弹,导致水口料脱落,合模顺序与开模相同。19Molding第19页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde但在569202overmold产
18、品模具上,由于合模中有冲压打弯,所以合模先A与B板,再脱料板与前模固定板,最后是脱料板与A板。保证其顺序是在A板与脱料板加弹簧或用磁性锁扣。20Molding第20页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde21Molding第21页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde2.使用三板模规则就是选用点浇口的规则:A.产品形状大,二板模多点进浇不易充满;B.产品外观限止,二板模进浇影响外观;C.产品是镶件注塑成形(overmold),无法用二板模进浇;D.产品平面度、直线度要求高,三板模和多点进浇,有利于平衡产品的应力分布。E.产品多,二
19、板模无法排流道。三板模的模具造价高,水口料浪费大,成形周期长。可以考虑使用热流道改善。3.六种以上入水类型,其特点及使用场合:1).直接浇口(Directgate)。一种非限制浇口。压力损失小,充型较容易,但浇口处产生应力较大且因浇口必须进行补充加工而留下痕迹。常用于大而深的桶形制品。2).侧浇口(side gate)。形状较简单。加工方便,修正浇口也较容易 ,但制品浇口 不能自动分离,留下一定的浇口痕迹。适用于除细而 长的桶形制品外任何形状制品。22Molding第22页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde3).扇形浇口(Fangate),一种从分流道逐渐向
20、型腔成扇形展开的浇口形式,在注射时可降低产品的内应力,适用于平板型制品及浅的壳形或盒形制品。4).薄片浇口,熔融塑料经过该浇口时,因以较低的速度均匀平稳地进入型腔,而呈平行流动,从而避免产品变形,但去除浇口困难增加制品成本,多用于平板型制品。5).点浇口(Pinpointgate)。浇口位置选择自由度较大,浇口附近残余应力小,浇口可自行拉断且痕迹较小,但注射压力损失较大,成型用型长通常须用三板模结构,模具结构相对较复杂,适用于各种形状制品。6).潜伏浇口(Submarinegate)。设置较灵活,可自动脱落且留下很小痕迹,模具结构较三板模简单有利于提高生产效率,降低成本。几乎适用于所有注射用塑
21、料的注射成型,甚至在热固性塑料注射模上也被采用。圆弧式潜伏浇口可用于外观要求高的制品。7).二次浇口:在熔胶进浇前先通过一处相当于浇口的截面,通过浇口的剪切力,使熔胶粘度降低,提高流动性,从而可达到更高的制品表面要求。另外可保证制品的外观无浇口痕(相当圆弧潜伏式)。23Molding第23页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde直接浇口侧浇口扇形浇口薄片浇口点浇口潜浇口三板模中使用二次浇口,可在一模成形单件大产品或不同制品时有利于紧凑排样。24Molding第24页,本讲稿共44页Tyco Electronics AMP Shunde4.流道(Spure&Run
22、ner)设计原则:(1)塑料流经时,压力与温度损失小,应力求流道短、直、小,弯曲处尽可用大圆弧;(2)其固化时间应适应制品固化时间,利于压力传递及保压;长度尽可能短,容积小。这样于在保证产品质量的同时,有利于提高成型速度而缩短成型周期。同时减少水口料重量。(3)保证塑料迅速匀速进入成型腔,流道截面大于产品平均厚度,主流道大于分流道;(4)便于加工及刀具选择。(5)最重要是:多型腔时流道要平衡。平衡流道(balancedrunner),简单说就是每一穴的浇口到主浇道的距离相等,但鱼骨状流道要依靠分流道的截面大小不同来达到平衡。在实际使用中有哪些因素影响入水:影响流道平衡因素:设计上影响;加工影响
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