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注塑加工注射成型新技术的应用
返回列表 来源: 马驰科注塑模具厂 发布日期: 2022.06.27 浏览次数:500

注塑加工注射成型新技术的应用,东莞市马驰科注塑加工厂家表示随着塑料注塑加工产品应用的日益广泛和塑料成型工艺的飞速发展,人们对塑料制品的要求也越来越高。近几年来,塑料成型战线上的科技工作者,对如何扩大注射成型的应用范围、缩短注塑加工成型周期、减少成型缺陷、提高塑件注塑加工成型质量、降低生产成本等方面进行了深入的探讨、研究与实践,取得了可喜的成绩,模具的新技术和注塑加工注射成型的新工艺层出不穷。在这里,仅介绍目前应用越来越广泛的热固性塑料注射成型、气体辅助注射成型、精密注射成型、低发泡注射成型、共注射成型、排气注射成型和反应注射成型等。

注塑加工注射成型新技术的应用

热固性塑料注射成型始于20世纪60年代,在此之前,这类塑料制件主要依靠压缩或压注方法成型,这两种方法工艺操作复杂,劳动强度大,成型周期长,生产效率低,模具易损坏,注塑加工成型产品质量不稳定。用注射方法成型热固性塑料制件可以说是对热固性塑料成型技术的一次重大改革,它具有简化操作注塑加工工艺、缩短注塑加工成型周期、提高生产效率、降低劳动强度、提高注塑加工产品质量、模具寿命较长等优点。但是,这种成型方法对物料要求较高,目前,常用的是木粉或纤维素为填料的酚醛塑料,除此以外,还有氨基塑料、不饱和聚酯、环氧树脂等。

一、热固性塑料注射成型工艺概述

注塑加工注射成型新技术的应用,热固性与热塑性两种塑料的注射成型原理及其过程虽然有不少相仿之处,但由于二者的化学性质不同,它们之间也有很大的差异。热固性塑料注射原理是将成型物料从注射机的料斗送入料筒内加热并在螺杆的旋转作用下熔融塑化,使之成为均匀的黏流态熔体,通过螺杆的高压推动,使这些熔体以很大的流速经过料筒前端的喷嘴注射进入高温型腔,经过一段时间的保压补缩和交联反应之后,固化成型为塑件形状,然后开模取出塑件。很明显,单从原理上讲,热固性和热塑性两种塑料的注射成型的主要差异表现在熔体注入模具后的固化成型阶段。热塑性注射塑件的固化基本上是一个从高温液相到低温固相转变的物理过程,而热固性注射塑件的固化却必须依赖于高温高压下的交联化学反应。正是由于这一差异,导致两者的注塑加工工艺条件不同。

(一)温度

(1)料温:与热塑性注射成型工艺一样,料温包括塑化温度和注射温度,它们分别取决于料筒和喷嘴两部分的温度。但由于热固性和热塑性注射成型过程的性质不同,两者对料筒和喷嘴的温度要求有差异。对于热固性塑料,东莞市马驰科注塑加工厂为了防止熔体在料筒内发生早期硬化,并兼顾料筒温度对塑化的影响不及物料内的剪切摩擦之影响,所以倾向于料筒温度取小值。然而,料筒温度过分低时,物料熔融较慢,螺杆与生料之间会产生很大的摩擦热,这些热量反而会比料筒处于较高温度时更容易使熔体发生早期硬化。因此,生产中应对料筒温度进行严格控制。通常,料筒的温度分两段或三段设定。分两段设定时,对于不同的物料,后段温度可在20~70℃内选取,而前段则在70~95℃内选物料,后段(加料例,还取时应考患熔体与喷孔之间的摩擦热,这部分热是一般很高的温升。原则上讲,通常都要求熔体经过喷嘴后,其温度一方具有良好的流动性,另一方面又能接近于硬化温度的临界值,这样既可保证注充型,同时也有利于硬化定型。为此,一般都将喷嘴温度的取值高于料简温度。对于不同的物料,喷嘴温度可在75~100℃内选择和控制,在此温度下,熔体通过喷嘴后,温度可达 100~130℃,这样便有可能满足上述两方面要求。

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(2)模具温度:模具温度是影响热固性塑件硬化定型的关键因素,直接关系到成型质量的好坏和生产效率的高低。模温过低,硬化时间长,而模温太高时,又会因硬化速度过快难于排出低分子挥发气体,导致塑件出现组织疏松、起泡和颜色发暗等缺陷。通常,对于不同的物料,模具温度的选择和控制范围为150~220℃.另外,动模温度有时还需要比定模高出10~15℃,这样会更有利于塑件硬化定型。

(二)压力

(1)注射压力与注射速度:与热塑性注射成型注塑加工工艺相似,热固性注射成型工艺的注射压力与注射速度也密切相关。由于熔料中填料较多,黏度大,且在注射过程中对熔体有温升要求,所以注射压力一般要选择得大一些。根据不同物料,注射压力常用范围为100~ 170MPa,少数物料也可取比此值范围较低或较高的数值。原则上讲,与注射压力相关的注射速度也应选大一些,这样有利于缩短流动充型和硬化定型时间,同时还能避免熔体在流道中出现早期硬化,减少塑件表面出现熔接痕和流动纹。但如果注射速度过大,又容易将空气卷入型腔和熔体,从而导致塑件表面出现气泡等缺陷。根据目前的生产经验,热固性塑料的注射速度可取3~4.5m/min.

(2)保压压力和保压时间:保压压力和保压时间直接影响型腔压力以及塑件的收缩和密度的大小。目前,由于热固性注射熔料的硬化速度比以前有很大提高,且模具大多采用点浇口,浇口冻结比较迅速,所以常用的保压压力可比注射压力稍低一些。保压时间比注射热塑性塑料略微减少些,但应根据不同的物料以及塑件的厚度和浇口冻结速度而定,通常取 5~20s.热固性注射成型的型腔压力约为30~70MPa.

(3)背压和螺杆转速:注射热固性塑料时,螺杆的背压不能太大,否则,物料在螺杆中会受到长距离压缩作用,从而使注射困难或导致熔体过早硬化,因此注射热固性塑料时的背压一般都比注射热塑性塑料时取得小,为3.4~5.2MPa,并且在螺杆起动时可以接近于零。在某些情况下,甚至还可放松背压阀,仅用注射螺杆后退时的摩擦阻力作为背压。但也应注意,背压过小时,物料易充入空气,计量不稳定,塑化不均匀。注射热固性塑料时,与背压相关的螺杆转速也不宜取得过大,否则物料容易在料筒内受热不均匀,从而产生塑化不良的结果。一般螺杆的转速在30~70r/min范围内选取。

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(三)成型周期

注塑加工注射成型新技术的应用,热固性塑料注射成型周期包括的时间内容基本上与热塑性塑料注射时相同,但热固性塑件的冷却定型时间相应于热塑性塑件来讲,应当改为硬化定型时间。热固性塑料成型周期中重要的是注射时间和硬化定型时间,而保压时间既可属于注射时间,亦可属于硬化时间,但也经常单独考虑。一般情况下,国产的热固性注射物料的注射时间需2~10s,保压时间需5~20s, 硬化定型时间在15~100s内选择,注塑加工成型周期总共需45~120s.但需要指出,确准在同性提件的使化定型时间时,不仅要考的结构同需奖,的好坏,特别是根据型件大定是相度和,同般的国产注射物料充混后的硬化时可根据件的大品,可8其应注总违度进行计算,但随着塑料生产技术的不断发展,有些热固性注射物料的硬化速度已基本上达到国外快速注射物料的硬化速度。

(四)其他工艺条件

(1)物料在料筒中的存留时间及其注射量注射机每完成一次注射动作,螺杆的槽中会留有一部分已被塑化好的熔体未能注射出去,这些熔体虽然在以后的注射过程中被逐渐推出料筒,但它们很容易在料筒中因存留时间过长而发生交联硬化,从而轻则影响塑件的成型质量,重则会导致注射机无法继续工作,为此,必须控制热固性塑料在料筒内的存留时间。物料在料筒内的停留时间与m/m;和成型周期t有关,但t.绝不能超过物料所允许的塑化时间,否则,物料将会在料筒中发生硬化。生产时就经常需要空注射才能防止物料在料筒内过早发生硬化。很明显,这会造成很大的原材料浪费。

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(2)排气:由于热固性注射塑件在硬化定型过程中会有大量反应气体挥发,因此排气问题对热固性物料注射就显得非常重要。除了在模具中必须设计应有的排气系统外,还必须考虑注塑加工注射成型操作时是否需要采取卸压开模放气措施。通常,这一措施对于厚壁塑件都是必需的,卸压开模时间可控制在0.2s。

(3)热固性注射物料的典型工艺条件:前面一般性地阐述了热固性注塑加工注射成型的工艺条件,东莞市马驰科注塑加工厂列出了九种热固性塑料的典型注射成型工艺条件,可供生产中参考使用。但应当注意,热固性注射成型工艺仍处在发展阶段,注塑加工注射成型工艺还将不断改进。另外,相同塑料的注射成型工艺也会因品级不同、塑件不同或生产厂家不同而有差异。

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