冀冠一
摘 要:現(xiàn)階段模具制造材料多種多樣,有金屬材料、塑料材料等,金屬材料制成的模型成本高,并且造成的浪費(fèi)較大,塑料材料制造成的模具成本小,并且塑料還可以重復(fù)使用,其制造成本小,但是可能造成污染。以塑料為主要材料,制品制作速度快,并且產(chǎn)品生產(chǎn)過程中成本小,但是存在不結(jié)實(shí)、排放的物質(zhì)會(huì)造成空氣污染,因此,需要對(duì)塑料注塑工藝進(jìn)行優(yōu)化,該文簡(jiǎn)要分析塑料注塑工藝的影響因素,研究熱敏性或者透明性塑料注塑工藝的優(yōu)化過程,達(dá)到縮短成型周期,提高制品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞:熱敏性 透明性 注塑工藝 優(yōu)化
中圖分類號(hào):TQ32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2016)11(a)-0056-02
通用注塑方法是將聚合物組分的粒料放入注塑機(jī)的中成型,得到具有一定幾何形狀和尺寸精度的塑料制品。注塑成型具有精密度高、操作方便、高質(zhì)量及用途廣等特點(diǎn),是塑料加工中常見的成型技術(shù)。注塑工藝過程包括加料、熔料和成型等過程,根據(jù)實(shí)際情況分析得到,注塑成形獲得模型的理化指標(biāo)和質(zhì)量比吹塑工藝和壓塑工藝制作出來(lái)的模具都高,由此可見研究塑料注塑工藝具有重要的作用。在外在條件下的影響下,例如設(shè)備等,對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量都有直接影響,最直接的解決辦法就是調(diào)整工藝中的各種參數(shù),但是在大規(guī)模生產(chǎn)過程中,要達(dá)到縮短成型時(shí)間、提高產(chǎn)品質(zhì)量等,不是簡(jiǎn)單的注塑工藝設(shè)置可以達(dá)到的,而是需要切合實(shí)際的、優(yōu)化的工藝設(shè)置。
1 塑料注塑工藝的影響因素
根據(jù)實(shí)際情況分析發(fā)現(xiàn),影響塑料注塑工藝的因素有很多,例如溫度、時(shí)間、壓力、應(yīng)力和壓塑率等。鑒于篇幅限制,以下將對(duì)溫度、壓力和壓塑率三方面進(jìn)行分析。
1.1 溫度
塑料注塑工藝的主要影響因素是溫度,當(dāng)溫度較高時(shí),可能使得洛氏硬度和斷裂伸長(zhǎng)應(yīng)力等降低。塑料注塑工藝中可將溫度分為模具溫度、料筒溫度和噴嘴溫度3種,對(duì)于模具溫度,可以通過加熱、自然散熱、水冷等方法進(jìn)行有效控制,模具溫度高,PET分子鍵的拉伸力降低,減少分子曲線,對(duì)結(jié)晶和產(chǎn)品的結(jié)晶度影響較大;對(duì)于料筒溫度,其主要影響塑料的流動(dòng)性和塑化性,并且當(dāng)原料放入溫度較高料筒中會(huì)發(fā)生氧化作用,產(chǎn)品的成型后流動(dòng)性增加,內(nèi)應(yīng)力降低等;對(duì)于噴嘴溫度,直接影響塑料流動(dòng)性和塑化性,當(dāng)噴嘴溫度較高時(shí),熔料粘度將降低,產(chǎn)品的色澤變差,當(dāng)噴嘴的溫度升高到一定范圍以后,熔料容易被分解,最直接的表現(xiàn)是制品性能變差。
1.2 壓力
塑料注塑工藝的重要影響因素是壓力,塑料注塑過程中的壓力包括塑化壓力、注射壓力及保壓壓力3種,對(duì)于塑化壓力,當(dāng)其壓力值增加時(shí),被熔融材料的溫度會(huì)升高,并且溫度分布均勻,即不會(huì)出現(xiàn)貼壁處的材料溫度高于中心處的溫度,因此材料塑化的速度被減緩,此外當(dāng)塑化壓力增加時(shí),制品的結(jié)構(gòu)性能也相應(yīng)的獲得提高。對(duì)于注射壓力,其壓力值的大小、保壓時(shí)間以及壓力速度與制品的質(zhì)量有很大的關(guān)系,當(dāng)注射壓力值增加時(shí),被熔融材料的流動(dòng)性提高,流體的沖模速度獲得改善,制品在成型時(shí)其收縮率降低,提高制品的品質(zhì),在制作模具時(shí),注射壓力是一個(gè)很重要的參數(shù)。對(duì)于保壓壓力,一般用在被熔融材料中含有樹脂時(shí),為了防止樹脂在后期冷卻時(shí)出現(xiàn)回流現(xiàn)象,會(huì)在樹脂上添加保壓壓力,以減小樹脂冷卻時(shí)的收縮率,使得材料填滿整個(gè)容器中,但是其壓力值需要嚴(yán)格控制,因?yàn)楫?dāng)其壓力值過大時(shí),會(huì)出現(xiàn)脫模比較難的問題。
1.3 收縮率
在塑料注塑成型過程中,將熔融材料注射到容器中時(shí),因?yàn)榫酆衔锓肿恿鲃?dòng)的方向收縮率大于垂直方向,從而出現(xiàn)翹曲變形現(xiàn)象,如果變形程度較大,就會(huì)損壞制品,只有找到出現(xiàn)問題的原因才會(huì)從根本上提高制品的質(zhì)量,在這其中的原因可能是模具、設(shè)備、工藝問題,其中塑料注塑工藝參數(shù)是影響成品收縮率最大的因素,工藝參照主要是溫度、時(shí)間及壓力。另外,溶體的收縮率會(huì)隨著熔體的溫度變化而變化,因?yàn)槿垠w的溫度增高會(huì)將熱量引入到模腔中,使模具的溫度升高,收縮率變大。塑料的種類也會(huì)影響到收縮率,熱塑料在澆注過程中由于結(jié)晶化原因會(huì)發(fā)生體積變化,從而導(dǎo)致形狀發(fā)生改變。
2 熱敏性和透明性塑料注塑工藝的優(yōu)化
注塑工藝的優(yōu)化不僅僅是優(yōu)化注塑工藝參數(shù),也會(huì)在原材料、設(shè)備以及輔助試劑上作出相應(yīng)的改善,使得注塑工藝逐漸完善,并且不同的原材料有不同的工藝參數(shù)和設(shè)備,使得制品的質(zhì)量有保證。在工藝參數(shù)的處理上應(yīng)該進(jìn)行合理的設(shè)置,下面將對(duì)常用熱敏和透明性材料的注塑工藝優(yōu)化進(jìn)行分析。
2.1 對(duì)于加工溫度敏感、熱穩(wěn)定性較差的熱敏性材料,技術(shù)參數(shù)要進(jìn)行合理的安排
技術(shù)參數(shù)必須要進(jìn)行合理的安排,如果溫度或者是時(shí)間安排較大時(shí),會(huì)使得熔融材料分解,使得制品的質(zhì)量大打折扣,因此控制溫度必須安排在一定的范圍內(nèi),在保證材料流動(dòng)性的前提下,將溫度和時(shí)間安排的較小,并且在設(shè)備的安排上要有所調(diào)整。對(duì)于有些材料,其具有粘結(jié)性和滯留性,因此選擇的設(shè)備不與這些材料粘結(jié),最好選用耐腐蝕、耐磨材質(zhì),或進(jìn)行鍍鉻、氮化處理。對(duì)于非牛頓性的流體,要改變流體的粘度應(yīng)該先調(diào)整注射壓力,其次才是考慮其溫度問題。
2.2 對(duì)于加工透明度要求高的注塑制品,著重解決浪費(fèi)問題
在加工透明度要求較高的注塑制品時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)廢品量大,人力資源浪費(fèi)的情況,對(duì)于透明材料,其中最具代表性的是聚碳酸酯(PC),在制作這種材料的制品時(shí)需要使用螺桿式注塑成型機(jī),溫控儀表須精確穩(wěn)定并能在400 ℃以下自由選擇等,因此在選定一種材料時(shí),選擇合理的工藝設(shè)備、工藝參數(shù)等,將其組合成最佳搭配,配以合理的因素,優(yōu)化工藝,制作處高質(zhì)量的產(chǎn)品。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,對(duì)于塑料注塑工藝技術(shù),該文筆者介紹了溫度、壓力和收縮率3個(gè)影響因素,對(duì)于這些因素?cái)⑹鲚^為主要集中,對(duì)于其他因素筆者在該文不做敘述,在熱敏性和透明性塑料注塑工藝的優(yōu)化方面,該文從調(diào)整技術(shù)參數(shù)和處理浪費(fèi)兩方面著重介紹,這樣既可能提高產(chǎn)品質(zhì)量,也可以順應(yīng)國(guó)家提倡的綠色發(fā)展要求。
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