注塑成型的工藝參數對制品的影響介紹

  • A+
所屬分類:成型加工
  • 溫度

溫度主要包括:塑化溫度,噴嘴溫度,模具溫度。

確定塑化溫度時,還應考慮制品和模具的結構特點。成型薄壁制品時,流動阻力很大,且熔體極易冷卻而失去流動能力,故應選擇較高的塑化溫度。成型厚壁制品時,流動阻力較小,且因厚壁制品冷卻時間長而使注射成型周期增加,塑料在料筒內受熱時間較長,故應選擇較低的塑化溫度。對形狀復雜或帶有嵌件的制品,熔體流程較長且曲折,也應選擇較高的塑化溫度。

聚丙烯的塑化溫度一般控制在210~280℃, MI 越低的原料選擇的溫度越高,對于復雜制品可提高到280~300℃,對于較厚的制品可降低到200~230℃。

熔體通過噴嘴時因為高的剪切速率而產生較大溫升,且為了防止熔融塑料自動從噴嘴流出,通常應將噴嘴溫度調得比料筒最高溫度略低。但是噴嘴溫度也不能過低,否則會使注射壓力增大,或造成物料早凝,影響制品質量。聚丙烯注射成型噴嘴溫度可比塑化溫度低10~30℃。

模具溫度直接影響熔體的充模和制品的冷卻,是決定成型周期和制品質量的主要因素之一。模具溫度的選擇取決于物料性質、制品的大小和形狀及模具結構等。對于聚丙烯樹脂,模溫高時,物料冷卻時間長,結晶度高,制品硬度大,強度高,但收縮率大。模溫低時,物料冷卻時間短,結晶度低,制品柔軟,撓曲性好。對尺寸精度要求較高的制件,應選擇較低的模溫,以利于控制收縮率。對表面光澤要求較高或又薄又復雜的制件,則應選擇較高的模溫,以利于充模。對于厚壁制件,應選擇較高的模溫,如果模溫較低,制件內外層溫差大,有可能造成凹陷、空隙,內應力大。聚丙烯實際生產中選擇的注射模具溫度約為70~90℃,既有利于結晶,又有利于大分子松弛。

  • 壓力

壓力主要包括:背壓,注射壓力,保壓壓力。

背壓對塑化質量和塑化能力有較大影響。背壓提高有助于螺槽中物料的壓實,提高剪切效果,驅趕走物料中的氣體。背壓的增大使系統阻力加大,螺桿退回速度減慢,延長了物料在料筒中的熱歷程,使物料塑化質量得到改善。但過高的背壓會增加計量段螺槽熔體逆流和漏流,降低熔體輸送能力,減少塑化量,而且過高的背壓會產生過量的剪切熱和過大的剪切應力,使物料發生降解。注射壓力是指注射時在螺桿頭部(計量段)的熔體壓力。注射壓力的作用是克服熔體從料筒流向型腔的阻力,給予熔體一定的充模速率并對熔體進行壓實。注射壓力過低會導致熔體不能充滿模腔。反之,注射壓力過高,不僅會造成制品溢邊、脹模等不良現象,還會使制品產生較大內應力,并對模具及注射機產生較大損害。選擇注射壓力時,首先要考慮注射機所允許的注射壓力,然后根據影響熔體充模過程中壓力損失的主要因素(材料性質、模具結構及工藝參數),調整注射壓力。制品的厚度對注射壓力有很大影明,制品厚度越小,流動阻力越大,所需注射壓力越大,反之亦然。物料粘度越大,流動阻力越大,因而需要更高的注射壓力。較高的熔體溫度可降低熔體粘度,改善流動性,減小注射壓力。較高的模壁溫度可減小模壁冷卻效應,因而也可減小注射壓力。聚丙烯注射壓力一般控制在70~120MPa。

保壓壓力是指為了補償模具中物料收縮,需要繼續維持熔體流動的壓力,保壓壓力對成型制品的品質有很大影響。保壓壓力不足時會造成制品產生凹陷、氣泡、收縮過大等缺陷;保壓壓力過大則會出現過度充填、澆口附近應力過大、脫模困難等問題。保壓壓力一般可取最高注射壓力的70%~80%,為改善制品質量,也可采用分段保壓壓力控制。如逐段下降的保壓壓力和先低后高的保壓壓力。

  • 成型周期

成型周期包括:塑化時間,注射時間(注射速度),保壓時間,冷卻時間。

塑化時間的長短將改變物料在料筒內的停留時間,塑化時間長有利于提高熔體溫度的均勻性,但要受生產效率和物料的熱穩定性等因素限制。

注射時間是指充模時間,注射速度是指螺桿向前推進的速度。當注射行程一定時,注射速度與注射時間成反比。在實際生產中注射速度的快慢除影響注射壓力外,還直接影響制品質量和生產效率。注射速度越慢,注射時間越長,制品易產生熔接縫,密度不均、制品內應力大等弊病。合理縮短注射時間,提高注射速度,可以減少熔體在模內的溫差,改善壓力傳遞效果,保持制品密度均勻,提高制品力學性能和表面光澤性。對于薄壁和長度較長的制品快速注射更為合適,否則易出現缺料。當用高速注射時,可以低溫模塑,縮短成型周期,提高生產效率。但注射時間過短,注射速度過高,熔體離開噴嘴后會產生不規則流動,且產生大的剪切熱而燒焦物料。在高速注射時,模內的氣體往往來不及排出,夾雜在物料中嚴重影響制品質量。

通常,保壓時間維持到澆口凝固后即可停止,太長的保壓時間只是浪費能源而已。保壓時間太短,在澆口尚未凝固時就停止保壓,會造成模腔內壓力比流道內壓力高,出現熔體倒流現象,從而使制品表面凹陷且產生殘余應力。因此保壓時間主要由澆口凝固時間決定。

冷卻時間主要取決于制品的厚度,塑料的熱性能和結晶性能以及模具溫度等。冷卻時間的長短,應以保證制品脫模時不引起變形為原則。

  • TPV/TPE業務助理
  • weinxin
  • 更多好文敬請關注
  • weinxin
轉載橡塑文章,請獲得美特授權

發表評論

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: