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塑胶材料基础知识——啤塑工藝設定
1.焗料
清干凈料桶,放入磁力架,倒入原料,最好保持滿桶,蓋好桶蓋按<<注塑生產作業指 導書>>要求設定溫度,打開電熱及風扇進行焗料;用手察看桶蓋出風口有無熱風排出, 有則系統工作正常.
2. 設置炮溫
根據所啤零件啤重所占炮筒標准熔膠量比例,參照后附一覽表數據設定炮筒溫度. 若一啤所用膠量為標准熔膠量的5~40%,則用增加分布設定方式;若為40~60%,則用 平均分布設定方式;若為60~100%,則用減少分布設定方式.
以杜邦 PET RYNITE FR530L 為例：熔融溫度范圍 270~290℃
0~60%(平均分布) 280
60~100%(減少分布) 295
3. 設置回料轉速
塑料熔融過程中所需的熱量大部分來自炮筒發熱圈發熱所產生的熱量,另有一部 份來自螺杆熔膠
過程中轉動所產生的剪切磨擦熱;螺杆轉速愈高,產生的熱量愈多,
轉動過程中的高剪切磨擦提高了膠料的塑化效果,提高了塑化效率,但亦使熔料的
溫度不均勻,甚至出現局部過熱現象,這將影響啤塑過程中的穩定性;同時采用高轉 速回料,亦增加電能損耗;低的回料轉速使熔料溫度均勻,但塑化效果稍差;生產中 需針對不用塑料的特性來設置回料,對于加纖料,粘度較大的亞加力,PC,橡膠及熱 剪敏性的PVC,POM等在無須加強混煉時宜取低背壓慢速回料,對于啤重小的膠件亦 需慢速回料,以保証計量精度,保障啤塑穩定性;對于無特別要求的,為減少周期, 一般采用中速至慢速的回料轉速; 有多段多速回料功能的機台, 以3-4段速為宜, 以慢-稍快-慢的方式進行回料,以減少螺杆負荷,節約電能,提高塑化效率,提高計 量精確度.
4. 設置回料 (熔膠 )位置
回料位置因不同啤件料量不同而各異,但一般均需保証有3-8MM的料墊,以保証 保壓過程中膠料再入型腔補縮的進行;小螺杆機台取大值,大螺杆機台取小值.
5.抽膠 (倒索 )的設置
在熔膠完成時螺杆往后抽膠一段距離為倒索,目的在于熔膠完成后對炮筒前端 計量室內高壓熔膠進行卸壓,以防止熔膠滴漏現象,同時使螺杆復位穩定,保証啤 塑的穩定性;復位抽膠距離一般3-8MM,不可太長,以免射咀抽空導致空气卷入,致 使產品表面出現銀絲,白花;抽膠速度一般設為20%-30%.
6.背壓的設置
當螺杆熔膠旋轉時,過熱軟化(塑化)的塑料被推向前,經過止流閥而到達螺杆 的前面,由于熔料不斷地推送向前,在這區域便產生了壓力,並作用在螺杆和止流 閥上,把它們推后,以便有更多的空間容納更多的熔料.螺杆退后時同時亦把相接 的射膠油缺的活塞推后,在射膠油缸后室的壓力油便經由油管回流至注塑機的油 缸.當我們控制著這壓力油回流的速度,則射膠油缸的后室將會產生一壓力(此壓 力提供了螺杆的退后阻力),回流壓力油的速度限制愈大,油壓气缸內產生的壓力 愈大,我們稱這壓力為背壓.
因力的相互作用,背壓對于不同部位有不同明稱,分為油路背壓和熔膠背壓,油 路背壓產生自注射油缸,它在儲料階段時作用在螺杆上,減慢螺杆后退的速度,油 路背壓愈高,螺杆熔膠復位的時間愈長,螺杆前面熔料所產生的壓力(熔料背壓)須 大過油路背壓才可使螺杆向后移動.
背壓在保証螺杆在回料復位時,能產生足夠的機械能量把塑料熔化混和,背壓還 有以下功用:
A.把揮發性气體(包括空气)排出炮筒外; B.把附加劑(如色粉,色種,防靜電劑,滑石粉等)和熔料均勻地混和起來,使熔料
均勻塑化;C.壓實膠料,保証回料位置的精確度,以穩定每啤重量;
背壓設定不宜太高,以免產生過多剪切熱使熱剪敏性塑料過火,同時太高的背壓 亦引起螺杆過大和不規則的越位情況,使射膠量不穩定,背壓需與回料轉速配合使 用,在多段熔膠設定中,在回料行程的最后10%-15%采用背壓增高及螺杆回料速度降 低方式,可減小螺杆越位距離,以改善啤塑穩定性.
7. 設置射壓,射速,位置
參考材料成型特性及零件結構特征,模具狀況等進行初步設定,一般PVC,POM等熱 剪敏性膠料宜中低壓中低速注射;PC料,防火料水口位易有射紋,烘印,白花,啤此類 膠件過水口位時射速宜慢;對于膠厚位,也宜慢速注射減少气炮;對于結構復雜,走膠 復雜的膠件要分段逐級注射,察看走膠情況,但需注意未走滿時,零件易粘前模而制 造麻煩.
8.設置保壓
一般型腔在充滿95-98%時轉入保壓方式,以免充填過飽而使產品走出披鋒,保壓 轉換方式以位置轉壓方式為宜及通用,該方式精確且易于控制;時間轉壓方式易因 塑料的粘強性及壓縮特性隨熔料溫度的變化而使得控制不精確,但當每啤射膠量 小于總射膠行程的20%,及生產薄壁件產品,射壓及射速均很高時,采用時間轉壓控 制方式較易于獲得品質穩定的產品.
一般對于尼龍,賽鋼(POM),PBT等收縮大的膠件需較大的保壓進行補縮,但同時 需注意,保壓大會造成產品產生較大內應力而產生翹曲變形,應力開裂等缺陷.
保壓時間的設定需考慮水口尺寸,細水口易凍結,過多保壓時間等于浪費.
9.設置射膠時間及冷卻時間
射膠時間在滿足充滿的前提下以短為宜,在充滿后即轉為保壓;冷卻時間因產品 結構特點及用料不同而有很大差異,加纖料冷卻快,冷卻時間短,生產亞加力產品 時需注意亞加力性脆,冷卻越久,越硬越脆,頂出易爆或產生細微裂紋.
3.參考資料
3.1《注塑成型技術》,王興天主編,化學工業出版社1989年12月第1版.
3.2《塑料材料》,許健南主編,中國輕工業出版社1999年1月第1版.
6.3 <<新編塑料材料手冊>>羅河勝主編,廣東科技出版社2002年10月出版.
6.4 <<合成樹脂與塑料牌號手冊>>張知先主編,化學工業出版社/材料科學與 工程出版中心2000年10月第2版.
6.5 供應商提供的各物料性能成型資料.