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新型注射成型技术下

时间:2021-08-18 来源网站:宁德化工机械网

新型注射成型技术(下)

5、注射-压缩成型

注射-压缩成型中型腔壁移动方向垂直于分模线。采用这种方法成型时,在充模阶段,按工序产生压力驱熔体流动,但这一个流道的深度是可变化的。在较深的流道中,压力下降得较低,以使大面积的制件成型中熔体没有过度受压,并避免了瞬间的材料响应,这2种因素同样会阻碍熔体的流动。注射成型过程中,型腔深度可能是最终制件厚度的14%,在塑料填充了大致60%-75%的型腔后,停止注射,模腔壁周围同时受到推压,直至最终制件的壁厚成型为止,制件的最终尺寸在这阶段确定。

如果在模壁按工序移动之前充满了型腔,该种工艺通常称为铸压成型。大体上,铸压成型是在一个可变体积的型腔内采用不变的压力对制件进行保压。铸压阶段是增加密度的阶段,密度紧接看在介于熔体和固态塑料之间起变化。采用铸压方式成型致密圆盘,可把残留应力减至最低程度,制件上的残留应力可产生变折射现象。

铸压成型的改进型活动式型腔壁是一种新技术,其由注射全体制件固化阶段通过多孔的金属型腔壁以“保压”制件。这种方法已有人称为外部气体辅助成型法,其实这是一种误解,因为气体并没有影响塑料熔体在型腔内的流动。在常规的注射成型当中,保压就是在保持型腔体积不变的同时,在压力流的作用下,添加入更多的塑料。连同在型腔内的保压流形成了不均匀的压力分布,有可能在受高压的浇口位置产生制件缺陷。

6、模具的冷却

模具的冷却是一项关键的工艺技术。大部分的成型周期都是由传导热量传递过程,能量可从热的熔体传递至冷的模具上是由于存在温差所至。模具壁边的塑料表皮有效地隔离着芯层,从而使得这种热传递方式非常低效。可是,模具冷却通常到设计的最后阶段才得以注意。较好的冷却设计样式可缩短20%-30%或更短的循环生产时间,并提高劳动生产率。

在生产循环周期中,模具的表面温度不断地“高一低”周期性变化着,当热的熔体逼压着模壁时,模温就高,顶出制件后,下次注射之前,空模腔的模温就低。为了将冷却时间缩短至最低限度,人们一直在探求能生产合格制件的最低模具温度。模温所起的重要作用就是影响型腔内的熔体流动以及表皮与芯层之间的尺寸比例大小。模温越低,表皮尺寸越厚而型腔内压力下降越大。脉行冷却技术是在注射塑料进入模腔后,通常采用循环冷却管内非常冻的冷冻液体来调节冷却的一项技术。制件顶出后,如果没有循环,下一次射料熔流进入模腔后,模腔壁的温度就显著上升。采用脉行冷却方式后,其型腔壁温度将更高,但比常规模具冷却方法所探测的温度稍低。脉行冷却可广泛应用于薄壁制件的成型;要求重复精确表面的制件成型,以及流道深度变化范围材料突变行为。例如逆滞流动。对于脉行冷却的加工优势和其它相关限特性在潜在优点来说,有关脉行冷却的成本花费是否过高的争论己显得不那么重要。

7、熔芯成型工艺

熔芯成型法是一种比较新的工艺方法,便于加工内部有交叉复杂的渠道、凹槽或切槽的制件。生产管道夹具、泵外壳和体育运动商品等小型制件的生产厂商们,早在15年以前就开始考虑鉴定是否采用这项工艺了。最近,汽车制造公司已采用该项工艺生产大型零部件,如轻质的动力系统样件和进气支管等。这个型芯与常规模具一样具有可折将式的型芯功能,设有限定的内腔壁的嵌件型芯。主要区别在于型芯的结构,这种型芯不能在模内拆卸也不能用机械方法抽出到模外。另外,这种型芯若不是由电感加热熔融掉,如低熔点(138℃)的锡—铋合金或另外的锡合金,就是在二次操作中被(可溶性丙烯酸类聚合物)清洗掉。这种熔芯成型采用常规的工艺方法,两者的主要区别在于型芯的热性能及型腔材料不同。型芯的热性能直接影响制件上流动表皮一一芯层结构的厚度。根据实际加工条件,顶部及底部表皮厚度可大不相同,在某种情况下,可能产生翘曲的缺陷,而另一种情况下,有可能减少或消防易出缺陷制件的翘曲现象。

熔芯成型法当中,型芯仅仅作为模壁。充模过程不因固态嵌件而改变。由于金属合金型芯或聚合物型芯的热性能大不一样,故其所要求的压力也有所不同。聚合物型芯起到隔绝壁的作用,并且在成型制件中产生非常薄的流体表皮,金属型芯成为散热点而在制件上形成相对厚的流体表皮。如果塑料熔体流过时型芯表面已熔化,将产生流动根本性变化。已有报道采用冰条作为型芯。液态薄膜在冰与塑料界面存在着非常复杂的加工问题得以解决之前,这种方法用于高精度制件是切实可行的。

8、计算机辅助成型

采用计算机辅助工程(CAE)对加工设计及分析有助于缩短设计周期并可避免代价昂贵的机械失误。商业性仿真代码常用于流道上标明尺寸,以平衡熔料在流道系统及型腔内的流动,同时确定浇口的最佳开设置和浇口的数目。计算注射压力和合模吨位要根据不同的加

工条件和材料而定。收缩率及翘曲率结合初始流向也可准确估算出来。重要的是要使得这种设计工具帮助熟练分析人员在某个设计方案或加工研究时进行判断的操作。结果必须理解为以研究对象和加工柑科为前提。当考虑采用这种方法准确输入数据后,可取得巨大的效益。另外,这种分析经济性可使设计周期更短和所需的生产时间更短。

应该提醒注意的是,商业性的CA[程序通常是不可直接使用的。充模仿真可产生有价值的见识,但结果必须重新对其局限性进行重新考虑估计。应用现代计算机进行注射成型模拟试验,仅限于纯粘性流体(不包括粘弹性的熔融塑料)。可预测熔体流入型腔的实际流动速率组成结构和性能公布等,如可进行高精度的粘弹性分析。目前所采用的任何其它加工方式都不可能达到这种先进水平,并且最近几年来,由仿真设备的工业界带头者和大学里的研究小组已取得了良好的进展。有几家公司正在努力探索仿真技术,以求能正确地解释更多现实的塑性行为和加工现象。例如,聚合物主链的取向对局部的物理性能和性能分布的影响。加工物理学是非常复杂的,而某些粘弹性体现象仍然没有完全弄清楚,更完善合理的加工方式

目前正缓慢形成。这些更强的有力的方式将获得大大超过目前所设计的生产能力。

信息来源:国际塑料工业网

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