影響熔體填充壓力的因素很多,概括起來有3類:⑴材料因素,如塑料的類型、粘度等;⑵結(jié)構(gòu)性因素,如澆注系統(tǒng)的類型、數(shù)目和位置,模具的型腔形狀以及制品的厚度等;⑶成型的工藝要素。
這里所說的注塑時間是指塑料熔體充滿型腔所需要的時間,不包括模具開、合等輔助時間。盡管注塑時間很短,對于成型周期的影響也很小,但是注塑時間的調(diào)整對于澆口、流道和型腔的壓力控制有著很大作用。合理的注塑時間有助于熔體理想填充,而且對于提高制品的表面質(zhì)量以及減小尺寸公差有著非常重要的意義。
注塑溫度是影響注塑壓力的重要因素。注塑機料筒有5~6個加熱段,每種原料都有其合適的加工溫度(詳細的加工溫度可以參閱材料供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù))。注塑溫度控制在一定的范圍內(nèi)。溫度太低,熔料塑化不良,影響成型件的質(zhì)量,增加工藝難度;溫度太高,原料容易分解。在實際的注塑成型過程中,注塑溫度往往比料筒溫度高,高出的數(shù)值與注塑速率和材料的性能有關(guān),高可達30℃。這是由于熔料通過注料口時受到剪切而產(chǎn)生很高的熱量造成的。在作模流分析時可以通過兩種方式來補償這種差值,一種是設(shè)法測量熔料對空注塑時的溫度,另一種是建模時將射嘴也包含進去。
在注塑過程將近結(jié)束時,螺桿停止旋轉(zhuǎn),只是向前推進,此時注塑進入保壓階段。保壓過程中注塑機的噴嘴不斷向型腔補料,以填充由于制件收縮而空出的容積。如果型腔充滿后不進行保壓,制件大約會收縮25%左右,特別是筋處由于收縮過大而形成收縮痕跡。保壓壓力一般為充填大壓力的85%左右,當(dāng)然要根據(jù)實際情況來確定。
注塑成型加工過程中是一個涉及模具設(shè)計、模具制造、原材料特性和原材料預(yù)處理方法、成型工藝、注塑機操作等多方面因素,并與加工環(huán)境條件、制品冷卻時間、后處理工藝密切相關(guān)的復(fù)雜加工流程。因此,制品質(zhì)量的好壞就不單取決于注塑機的注塑精度、計量精度,或是僅僅由模具設(shè)計的優(yōu)劣和模具加工的精度級別決定,通常,它還會受到上述的其他因素的影響和制約。
注塑成型加工過程中所用的塑料原料多種多樣,模具設(shè)計的種類和形式也是五花八門,另外,操作工人對于特定注塑機的熟悉程度以及工人之間的操作技能,實踐經(jīng)驗的差異也各不相同,同時,客觀環(huán)境(如環(huán)境溫度、濕度、空氣潔凈程度)也會隨著季節(jié)變化而不同,這些客觀和主觀條件共同決定了注塑成型制品缺陷的產(chǎn)生。
在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件的工具。廣泛用于沖裁、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造,以及工程塑料、橡膠、陶瓷等制品的壓塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的輪廓或內(nèi)腔形狀,應(yīng)用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離(沖裁)。應(yīng)用內(nèi)腔形狀可使坯料獲得相應(yīng)的立體形狀。模具一般包括動模和定模(或凸模和凹模)兩個部分,二者可分可合。分開時取出制件,合攏時使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具,形狀復(fù)雜,承受坯料的脹力,對結(jié)構(gòu)強度、剛度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有較高要求,模具生產(chǎn)的發(fā)展水平是機械制造水平的重要標志之一。
模具材料重要的因素是熱強度和熱穩(wěn)定性,常用料模具材料:工作溫度 成形材料 模具材料 <300℃鋅合金Cr12、Cr12MoV、S-136、SLD、NAK80、GCr15、T8、T10。 300~500℃鋁合金、銅合金 5CrMnMo、3Cr2W8、9CrSi、W18Cr4V、5CrNiMo、W6Mo5Cr4V2、M2。 500~800℃ 鋁合金、銅合金、鋼鈦 GH130、GH33、GH37。 800~1000℃ 鈦合金、鋼、不銹鋼、鎳合金 K3、K5、K17、K19、GH99、IN100、ЖC-6NX88、MAR-M200、TRW-NASA、WA。 >1000℃ 鎳合金 銅基合金模具、硬質(zhì)合金模具。
俗稱壓制成型,是早成型塑件的方法之一。壓縮成型是將塑料直接加入到具有一定溫度的敞開的模具型腔內(nèi),然后閉合模具,在熱與壓力作用下塑料熔融變成流動狀態(tài)。由于物理及化學(xué)作用,而使塑料硬化成為具有一定形狀和尺寸的常溫保持不變的塑件。壓縮成型主要是用于成型熱固性塑料,如酚醛模塑粉、脲醛與三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纖維增強酚醛塑料、環(huán)氧樹脂、DAP樹脂、有機硅樹脂、聚酰亞胺等的模塑料,還可以成型加工不飽和聚酯料團(DMC)、片狀模塑料(SMC)、預(yù)制整體模塑料(BMC)等。一般情況下,常常按壓縮膜上、下模的配合結(jié)構(gòu),將壓縮模分為溢料式、不溢料式、半溢料式三類。
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