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薄壁塑胶成型加工

薄壁塑胶成型加工

在塑胶注射成形加工中,零件的壁厚是一个十分要害的参数,薄壁注射件有很多好处,它降低零件重量、生产规模、减少材料开支;前些日子在中国注塑网上与业届同仁们共同学习了重复精度的概念、意义及适应面等,觉感触万分,现本人班门弄斧收集一些本人所感悟到的结合目前中国优异注射科技之一的薄壁注射成型的必要条件设

  在塑胶注射成形加工中,零件的壁厚是一个十分关键的参数,薄壁注射件有很多好处,它降低零件重量、生产规模、减少材料开支缩短成形周期等,但是制造薄壁产品必须采用昂贵的高速注塑机,甚不化算,究竟传统注塑机可否胜任,我们为你祥尽分析。

   什么是薄壁注塑?一般的定义是在一个50cm2表面积的注塑件,其壁厚为1mm。这种级别则可称之为薄壁注塑件。然而,传统的注塑件往往不能适应薄壁注塑的要求,以一台制作3mm壁厚零件的传统机器为例,当熔化的热塑胶材料的前沿部分流经模具型腔时,它将会与温度较低的型芯或型腔内壁接触,并形成一层固化的薄表皮,这种提前固的表皮大致要占整个壁厚的20%。

   在这层表皮内边,注入的熔化材料仍在不断地向前流动,显然,如果零件的薄壁减少并达到“薄壁”的程度,其冷却速度也会加快,从恧地致上述固华表皮占整个壁厚的比例将会增加,也就是说,其后续流入型腔的熔融“芯部”将会缩小,相反,零件产生冷凝的时间间隔却在缩短。这都给材料的继续流动增添了难度,从而使零件在冷凝之前实现“填满”的要求变得更加困难。

   为了克服内壁注塑的填充困难,通常要对注塑机进行特别的设计或改装,如采用多通道注入口,施加高达241mpa的注射压力和1,000mm/s的注塑速度,然而,这些做法将要花费相当可观的资金,能否在传统的未经改装的标准注塑机上对某些工艺参数进行控制,以实现薄壁的要求呢?

   答案是肯定的,据报导,曾经有人在一台*大夹紧力为90公吨,*大注射量为170g的传统注塑机上做过这方面的实验。在这台机器上安置了一个具有一个扇形注入口内插件和一个注口,并有一个型腔的模具。该内插件的长/厚比为140:1,型腔厚度为1mm。使用树脂是iexansp7602聚碳酸脂和ma-gunum9015。

   产品零件的重量,是唯壹的可变输出值,在同一个模具形腔条件下,零件重量的变化,显然与注塑过程熔化材料在型腔内“填满”的程度密切相关,据称,对零件重量变化的分析,其结果的可信度能高达95%,因此该实验就是从有关工艺参数与零件重量的关系着手进行研究的,为此,在型腔里特别装设了五个压力与温度转换器,一个数据探测系统在腔内跟踪压力与温度曲线。

   该实验采用了一个半分数因子设计,用来研究喷嘴温度,模具温度,冷却时间,注射速度和夹持压力,据称,这五个参数都能影响零件之重量,为了建立这些参数以确定它们对零件重量的影响,采用了不同高低值的组合(见下表)来进行注射成型。

薄壁注射研究的实验能数汇围参数聚碳酸酯(pc)abs喷嘴温度(℃)(290-300)(260-280)模具温度(℃)(80-90)(68-80)冷却时间(s)(40-50)(25-35)注射速度(mm/s)(203-272)(229-272)夹持压力(mpa)(4.8-5.5)(3.4--4.1)   对pc和abs两种材料进行了实验。实验条件是:各自的熔化温度;标准的模具温度和零件重量;标准的零件张力强度和*高的主用注射速度。另外两种材料的相对粘度也都能在不同的剪切率下得到确立。

◆将abs材料由其熔化温度260℃升至280℃对其零件重量会由6.6g增至7.4g,即有22%的增大。
◆对pc材料,当将熔化温度由290℃升至300℃时零件重量即从7.3g增至8.9g,即增大了22%
◆当模具温度从80℃升至于90℃时,pc和abs两种材料的零件重量都有增大,但pc更为敏感,后者的零件重量可以从8.4g增至8.8g,增长了4.8%。
◆熔化温度和模具温度的变化都会导致零件张力强度的改变。但熔化温度的增高将会使强度下降,而模具温度的升高则会使强度增加。
◆缩短冷却时间和提高注射速度都将使pc材料的零件重量得以增加,而abs材料则不受这两个参数的影响。

结果分析:
★对pc材料而言,熔化温度、模具温度、冷却时间和注射速度都是影响零件重量的关键参数;而对于abs影响其零件重量的参数只是熔化温度和模具温度。
★熔化温度的升高,将使材料有更高的热能,同时会导致熔融点滴度的降低,从而使得熔融材料更易于流动,其形成一个更长的流往长度,同时更加顺畅地填满型腔。但熔化温度过高,将会促使材料退化和降级,所以,这一参数仅可在该树脂允许的上限内被用来保证型胶的填满。
★模具温度的升高,会减小树脂在型腔里的冷凝层,使熔融化材在型腔内更易于流动,从而获得更大的零件重量和更好的表面质量。
★更短的冷却时间,可使熔化材在容器内停留的时间更短并减少了退化的可能性。据认为,减少壁厚50%,将导致冷却时间成4倍的减少。另外,冷却时间构成了约70%的生产周期,它的减少意味着生产效率的提高。
★机器注射量应尽可能达到*大值,因为这也帮助熔化材料在容器内停留时间的减少。
★增加注射速度,也会使熔化材料的相对粘度下降,这是由于剪切变得更薄时,产生假塑胶体(pseudoblastic)影响的结果。同时,这种剪切的加热,仅发生在不到一秒钟的瞬间,这对于导致明显退化来说,是无足轻重的。
★注射速度的提高,对于abs材料几乎不会造成任何影响,这是由于此时它的相对粘度没有产生明显的下降的缘故.通过在传统注塑机条件下对一些工艺参数的变更,取得了零件重量增加的效果。这一结果实际上反映了树脂在熔化状态下填满1mm型腔能力的增加也就是提高了薄壁成型的能力。
★综合实验情况,在传统注塑机上加工薄壁零件同样是可以做得到,进行操作时,可以将其注射速度调整到所允许的*高界限,在此基础上,可以按照该材料所推荐的*高熔化温度界限和模具*高温度标准,尽可能地提高这两个温度参数。这就是在传统注塑机,以低成本的选择,实现上等的薄壁注塑的主要对策。