注塑速度(dù)的比例控製已(yǐ)經被注塑機製造商廣(guǎng)泛(fàn)采用。本文將係統的說明應用(yòng)多(duō)段速度注塑的(de)優點,並概括地介(jiè)紹其在消除(chú)短射、困氣、縮水(shuǐ)等製品缺陷上的用途。
射膠速度與製品質(zhì)量的密(mì)切關係使它成為注塑成型的關鍵參數。通(tōng)過確定填充速度(dù)分段的開始、中(zhōng)間(jiān)、終(zhōng)了,並實現(xiàn)一個設置點到另(lìng)一個設(shè)置點的光滑(huá)過渡,可以保證穩定(dìng)的熔體表麵速度以製造出期望的分子取問及最小的內應力。
我們建議采用以下這(zhè)種速度分段原則:
1)流體表麵的速度應該是常數。
2)應采用快速射膠防止射膠過程中(zhōng)熔體凍結。
3)射膠速度設置(zhì)應考慮到在臨界區域(如(rú)流道)快速充填的同時在入水口位減慢(màn)速度。
4)射膠速度應該保證模腔填滿後立即停止以防止出現過填充、飛(fēi)邊及殘餘應力。
設定速度分段的依據必須考慮到模具(jù)的幾何形狀、其它流動(dòng)限製和不穩定因素。速度的設(shè)定必須對(duì)注塑工藝和材料知識(shí)有較清楚的認識,否則,製品品質將難以控製。因為熔體流速難以直接測量,可以通(tōng)過測量螺杆前進速度,或型腔壓力間接推算出(確定止逆閥沒有泄漏)。
材料特性是非常重要的,因(yīn)為(wéi)聚合物(wù)可能由於應力不同而降解(jiě),增加模塑溫度可能導致劇烈氧化和化學結構的降解,但(dàn)同時由剪切引起的降解(jiě)變小,因(yīn)為高溫降低了材料的粘度,減少了剪切應力。無疑,多段射(shè)膠速度對成型諸如PC、POM、UPVC等對熱敏(mǐn)感的材料及它們的調配料很有(yǒu)幫助。
模具的幾(jǐ)何形狀也是(shì)決定因素:薄壁處需要最大的注射速度;厚壁零件(jiàn)需要慢—快—慢型速度曲線以避免出現缺陷(xiàn);為了保證零件質量符合標準,注塑速度設置應保證熔體前鋒流速不(bú)變。
熔體流動速度是非常重要的,因為它(tā)會影響零件中的分子排列方向及表麵狀態;當熔體前方到達交叉區域結構時,應(yīng)該減速;對於輻射狀擴散的複雜(zá)模具,應保證熔體通過量均衡地增加;長流道必須快(kuài)速填充以減少熔(róng)體前鋒的冷卻,但注射高粘度的材料,如PC是例外(wài)情況,因為太快的速(sù)度會將冷料通過入(rù)水口帶入型腔(qiāng)。
調整注塑速度可以幫助消除由於(yú)在入水口位出現的流動放慢(màn)而引起的缺陷。當(dāng)熔體經過射(shè)嘴和流道到達入水口時,熔體前(qián)鋒的(de)表麵可能已經冷卻凝(níng)固(gù),或者由於流道突然變窄而(ér)造成熔體的停滯,直到建立起足夠的壓力推動熔體穿過入水口,這就會使通過入水(shuǐ)口的壓力出(chū)現峰形。
高壓將損傷材料並造成諸如流痕和入水(shuǐ)口(kǒu)燒焦等表麵缺陷,這種情況可以通(tōng)過剛好在入(rù)水口前減速的方法克服上述缺陷。這種減速可以防止入水口(kǒu)位的過(guò)度剪切,然後再將射速提高到原來的數值。因為(wéi)精確控製射速(sù)在入水口位減慢是非常困難的,所以在流道末段減速是一個較好的方案。
我們可以通(tōng)過控製末段射膠速度(dù)來避免(miǎn)或減少諸如飛邊、燒焦(jiāo)、困氣等(děng)缺陷。填充末段減速(sù)可以防止型腔過度填充,避免出現飛邊及減少殘餘應力。由於模具流徑末端排氣(qì)不良或填充問題引起的困氣,也可以通過降(jiàng)低排氣速度,特別是射膠末段(duàn)的排氣速度加以解(jiě)決。
短射(shè)是由於入水口處的(de)速度過慢或熔體凝固造成的局部流(liú)動受阻等原因產生的。在剛剛通(tōng)過入水口或局部流動阻礙時加快射膠速度可以解決這個問題。流痕、入水口燒焦、分子破裂、脫層、剝落等發(fā)生在熱敏性(xìng)材料上的缺陷是由於通過入水(shuǐ)口時的過度剪切造成(chéng)的。
光滑的製件取決於注塑速度,玻璃纖維填充材料尤其敏感,特別是尼龍。暗(àn)斑(波浪紋(wén))是由於粘度(dù)變化(huà)造成的流動不穩定引起的。扭曲的流動能導致波浪紋或不均勻的霧狀,究竟產生何種缺陷取決於(yú)流動不穩定的程(chéng)度。
當熔體通過入水(shuǐ)口時高速注射會導致高剪切,熱敏性塑料將出現燒焦,這種燒焦的材料會(huì)穿過型腔,到達流動前鋒,呈現在零件表麵。
為了防止射紋,射膠(jiāo)速度設置必須保證快速填充流道區域然後慢速通過入水口。找出這個速度轉換點是問題的本質。如果太早,填充時(shí)間會過度增加(jiā),如果太遲,過大的(de)流動慣性(xìng)將導致射紋的出現。熔(róng)體粘度越低,料筒溫(wēn)度越高則這種射紋出現的趨勢越明(míng)顯。由於小入水口需要高速高壓注射,所(suǒ)以也是導致流(liú)動缺陷的重要因素。
縮水可以通(tōng)過更有效的壓(yā)力傳遞,更小的壓力降得以改善。低模溫和螺杆推進速(sù)度過慢極大地縮短了流(liú)動長度(dù),必須通過高射(shè)速來補償。高速流動會減少熱量損失,並且由於高剪切熱(rè)產生磨擦(cā)熱,會造成熔體溫度的升(shēng)高,減慢零件外層的增(zēng)厚速度。型腔交叉位(wèi)必須有足夠厚度以避免太大的壓(yā)力降,否則就會出現縮水。
總之,大多數注塑缺陷可以通過調整注塑速度得到解決(jué),所以調(diào)整注塑工藝的技巧就(jiù)是合理的設置射膠速度及其分段。
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