精密注塑(sù)加工之技術把控
時間:2019-03-04 09:05:36 瀏覽:1040次
針對精密注塑過程中出現(xiàn)尺寸偏(piān)差(chà)缺陷現象,從注塑設備,模(mó)具設計與製造, 注塑工(gōng)藝條件及成型原料等方麵, 分析了影響注塑製品尺寸(cùn)精度的各種因素, 並給出(chū)了(le)控製製品尺寸誤差的相應措施, 以提高製品尺(chǐ)寸(cùn)的準確性。
一、精密注塑加工的重(chóng)要性
隨著(zhe)注塑成型技術的不(bú)斷(duàn)發展(zhǎn), 對製品的尺寸精度要求越來越(yuè)高。但在生產實(shí)踐中, 經常會因(yīn)製品尺寸偏差給(gěi)裝配造成困難, 導致資源(yuán)浪費。如何提高注塑製品的尺寸精度, 是成型加工(gōng)領域中非常重要的課題之一。
針對塑(sù)料製(zhì)品產生(shēng)尺寸偏差這一(yī)缺陷,草莓视频官网塑(sù)業對其(qí)產生因(yīn)素(sù)進行了分析和研(yán)究,導致其產(chǎn)生尺寸誤(wù)差的因素很多, 也很複雜。既有外部的溫度、濕度因素, 也有內部的分子結晶(jīng)、取向和內應力變化等因(yīn)素。經分析認為造成製品尺寸誤(wù)差的主要(yào)因素, 可(kě)歸結(jié)為模具設計(jì)與製造和注塑工藝條件的影響, 此二者引起的製品尺寸誤差約占製品尺寸誤差的(de)2/3 ;其次是塑料材料性能,製品設計及注塑(sù)設備等其它因素的影響。
二、產生尺(chǐ)寸偏差的原因
尺寸偏差(chà)是由於收縮率、流動性及工藝參數等原因,造成(chéng)加工好的塑件實際尺寸與規定尺寸間出現的誤差。
1.注塑設備的影響
⑴注塑機塑化(huà)容量小(xiǎo)
當製品質量(liàng)超過注塑機實際最大注射質量時,顯然地供料量是入不敷出的。若製品質量接近注塑機實際(jì)注射質量時,就有一個塑化不夠充分的問(wèn)題,料在機筒(tǒng)內受熱時間不足(zú),結果不能及時地向(xiàng)模具提供適當的(de)熔(róng)料。
⑵液壓係統不(bú)穩定(dìng)
液壓係(xì)統不(bú)穩定, 直接(jiē)影響注射壓力、保壓壓力和鎖模壓(yā)力的穩定, 造成製品尺寸穩定性下降。
⑶噴嘴的影(yǐng)響
注塑機通常都(dōu)因顧及壓力損失而隻裝直通式(shì)噴嘴。但是如果機筒前端和噴嘴
溫度過高,或在高壓狀態下(xià)機筒前端儲料過多,產生“流涎”,使塑料在未開始注射而模具敞開的(de)情況下,意外地搶先進入主流道入口並在模板(bǎn)的(de)冷卻作用下變硬,而妨礙熔料順暢地進入型腔。
此外,噴嘴太小,則由於流通直徑小,料條的比容增大,容易致冷,堵塞進料通道或消耗注射(shè)壓力;太大,則流通截麵積大,塑料進模的單位麵積壓力低,形成射力小(xiǎo)的狀況。
⑷其他的影響
加料係統供料不穩(wěn)定,螺杆的轉速不穩定(dìng),停止作用失常,溫(wēn)度控製係統出現熱電偶燒壞,加熱器斷路等,都會導致塑件的成(chéng)型尺寸不(bú)穩定[1]。
2.模具設(shè)計與製造的影響
模具設計製造的水平高低,直接反映了塑件尺寸精度的高低(dī)。模具設計的結構選(xuǎn)擇(zé),澆注係(xì)統形式,型(xíng)腔結(jié)構,脫模頂出係統(tǒng),冷卻係統等設計,都會影(yǐng)響塑件成(chéng)型後(hòu)的(de)尺(chǐ)寸精(jīng)度高低。模具製(zhì)造的工藝設備不同(tóng),手(shǒu)段不同,加工精度不同等也都(dōu)在改變著塑件尺寸(cùn)精度有的不同(tóng)命運。模(mó)具設計不合理, 零件加工不精確, 裝配誤(wù)差較大(dà), 將(jiāng)直接造成製(zhì)品尺寸誤差。
模具製造誤差對製品尺寸精度的影響很(hěn)大,尤其是成型零(líng)件的加工精(jīng)度及裝(zhuāng)配尺寸誤差等直接影響製品尺寸。型腔尺寸必須(xū)正確(què),保證在要求的公差範圍之內, 任何方向的偏(piān)差都將影響製品尺寸(cùn)的準確性。此外, 模具總體加工質量也應保證, 因模具是由多(duō)個零件(jiàn)組合而(ér)成(chéng), 尤其當型腔采用鑲拚結構時, 相關零件的尺寸必須準確裝(zhuāng)配是保(bǎo)證模具最終質(zhì)量的(de)關鍵環節。
單個零件加工(gōng)準確, 裝配時調整不好, 也會導致製品誤差大。裝配過(guò)程中的零件碰傷, 型芯固定不牢, 零件相對位置偏移及配合間隙過大等, 都(dōu)會造成製品尺寸偏差。因為注塑過程是多種因素綜合作用的結果模具對製品尺寸精度的影(yǐng)響, 除上述一些因素外, 模具使用過程中造成的碰傷或型腔型芯表麵(miàn)被腐蝕(shí)等;也會影響製品尺寸。有些材料,在成型時還會產生析出物(wù)附著於成型部位表麵形成模垢, 嚴(yán)重時也影響製品尺寸[2]。
3.注塑工藝條件的影響
想要(yào)實現精密注塑,塑件成形操作條件非常(cháng)重要,如溫度、壓力、時間以及(jí)在(zài)成形期(qī)間塑件(jiàn)中產生的分子取向、纖維狀填料取(qǔ)向以(yǐ)及分子結晶等,均(jun1)會對塑件(jiàn)尺寸精度產生影響(xiǎng)。成形條
件變化表現為(wéi)塑件收縮波動,是產生塑件尺寸誤差的直接(jiē)原因,僅(jǐn)次於模具加工精度的重(chóng)要(yào)因素。
通常塑料熔(róng)體溫度高、模腔內壓力傳遞快、塑件收縮小,其尺寸精度(dù)高。模內壓力高、保壓時間長,亦有塑件尺寸精度高的結果。但模溫高、溫差大、澆口凍結快,會得(dé)到塑件尺寸精度差的效果。
⑴模具(jù)溫度的影響
注(zhù)塑成型中的溫度以模具溫度對製品尺寸精度影響(xiǎng)最大。模具溫度是通過熔融態高分子的取向與(yǔ)結晶度高低(dī), 直接影響製品收縮率變化,從而引起尺(chǐ)寸誤差(chà)。對(duì)於非結晶性樹(shù)脂,模溫(wēn)高, 熔體冷卻慢, 分子有充(chōng)分的鬆(sōng)弛時間(jiān), 結晶趨於更完全, 結晶度高, 使收縮加大。
但對結晶性樹脂, 高模溫可(kě)減小後收縮, 使製品尺寸穩定。模溫低,則冷(lěng)卻快,熔體分子被凍結取向來不及鬆弛,不易結晶, 體積變化小,製品收縮小。但低模溫使製品後收縮加大(dà),收(shōu)縮時間加長(zhǎng),不易穩(wěn)定尺寸。
溫度是結晶過程中最敏感的因素,溫差1℃ ,結晶速度可相差(chà)幾倍。模具溫度不(bú)均或不穩(wěn)定,直接影響結晶(jīng)度大小,從而使製品(pǐn)收縮(suō)產生尺寸誤差。
⑵注射壓力的影(yǐng)響
注射壓力的變化導致製品(pǐn)尺寸的波動。其它工藝參數不變時, 提高注射壓力, 可改善熔體充模流動性,增加流動長度,充模速度加快,製品密實,收(shōu)縮減小,但易產生取(qǔ)向應力。壓力低時,製品得不到充分壓實(shí),收縮加大。
⑶保壓壓(yā)力的影響
保壓壓力對(duì)穩定製(zhì)品尺寸有重要(yào)作用(yòng),提(tí)高保壓壓力,可對模內製品的(de)收縮進行補料壓(yā)實,減小收縮。但保(bǎo)壓壓力太(tài)高,會(huì)造成製(zhì)品脫模(mó)時的殘餘應(yīng)力增大,引起變形或開裂,影響製品尺寸。
⑷注射時間的影響
在澆口封閉前,注射時間越短,收縮率越大,而且收(shōu)縮率的變化幅度也越大(dà);當注射時間達到或超過澆口(kǒu)的凝固時間時,即使再延長注(zhù)射時間,製品質量和收縮率也不再發生變化,注射時間控製與所設計的澆口厚(hòu)度關係(xì)密(mì)切,澆口厚度能夠在很大程度上左右澆口封閉時間。
⑸保壓時間的影響(xiǎng)
保壓時間越長有利於熔體(tǐ)補塑壓實,塑件密度越大,收縮(suō)率越小(xiǎo)。當澆口凝封後,保壓對製品收縮的減小不(bú)再(zài)起(qǐ)作用,過(guò)長的保壓時間會延長(zhǎng)成型周期。
4.成型原料的影響
成(chéng)型原料的收縮率對塑件尺寸精度影響很大。如果成型設備和模具的精度很(hěn)高,但成型(xíng)原料的收縮率很大,則很難保證(zhèng)塑件的尺寸精度(dù)。一般情況下,成型原料的收縮率越(yuè)大,塑件的尺(chǐ)寸精度越難(nán)保證。
通常,結晶型和半結晶型樹脂的收縮率比非結晶(jīng)型樹脂大,而且收縮率變化範(fàn)圍也比較大,與之對應的塑(sù)件成型後產生的(de)收縮(suō)率波動也比較(jiào)大;對於結晶(jīng)型樹脂,結晶度高,分子體積縮小,塑件的收縮大。此外,如果成型原料的顆粒大小不均,幹燥不良,再生料與(yǔ)新料混合不均勻,每批原(yuán)料的性能不同,也(yě)會引起塑件成型尺寸的波動。
四、結語
注射成型過程中尺寸偏差的(de)存在是普遍的,想要實現精密注(zhù)塑加工,需要通(tōng)過優化模具結構(gòu)及成型工藝參數,選(xuǎn)擇合適的原料,可以減少甚至避免尺寸偏差的產生(shēng),或(huò)減小尺寸偏差,改善塑件產品的性(xìng)能,從而使製品尺(chǐ)寸及(jí)性能能夠滿足設計要求.