注塑保壓的合理設(shè)定方法

  在研究塑料制品注塑成型的過程中，常常將注塑分為兩個(gè)階段：在第一階段，大部分塑料充入模具中，一般為整個(gè)制品體積的90%～99.9%;在第二階段，壓實(shí)制品，得到與模具結(jié)構(gòu)和外形相同的制品。在第二階段，雖然只有相對較少的塑料熔體充入型腔，然而對制品表面的光潔度，美學(xué)外觀以及制品尺寸來說非常重要。在大多數(shù)情況下，注塑成型的第二階段使用壓力和時(shí)間兩個(gè)參數(shù)。

  從科學(xué)成型的研究角度，我們將兩個(gè)因素增加到四個(gè)要素：

  (1)第一階段向第二階段轉(zhuǎn)換的方法;

  (2)保持澆口密封(凍結(jié))或澆口不密封狀態(tài)下，加工制品;

  (3)保壓時(shí)間;

  (4)保持型腔內(nèi)的合理壓力。

  轉(zhuǎn)換

  或許可以這樣說，第一階段向第二階段轉(zhuǎn)換的控制是成型過程最關(guān)鍵的部分。能否加工出高質(zhì)量的制品往往取決于此，而且也常常是塑料加工廠不能從一臺(tái)設(shè)備到另一臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)出相同制品的原因。在大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)盡可能讓轉(zhuǎn)換過程短，即不論第一階段最后是什么壓力，都希望能夠快速變化到第二階段壓實(shí)和保壓所需要的壓力。另外，你必須了解設(shè)備控制單元是如何正確完成這一轉(zhuǎn)換過程。

  遺憾的是在不同設(shè)備之間如何判斷完成轉(zhuǎn)換還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此注塑企業(yè)需面臨四種可能：

  ①加工設(shè)備配置控制粘度的轉(zhuǎn)換功能;

  ②設(shè)備控制單元具有一個(gè)轉(zhuǎn)換用粘度設(shè)定值，但它只能讓轉(zhuǎn)換時(shí)壓料桿的速度變慢，卻不能控制;

  ③設(shè)備沒有用于轉(zhuǎn)換的粘度設(shè)定值;

  ④第一階段向第二階段轉(zhuǎn)換時(shí)，設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，出現(xiàn)漸變的粘度傾斜，下降或波擺動(dòng)。

  必須要保證第一階段向第二階段轉(zhuǎn)換時(shí)迅速而一致。因此了解注塑機(jī)的工作原理對獲得所需要的結(jié)果非常關(guān)鍵。對大多數(shù)制品，正確的工藝控制來說，第一階段結(jié)束到第二階段壓力設(shè)定點(diǎn)的時(shí)間應(yīng)小于0.1秒。

  不希望向第二階段壓力轉(zhuǎn)變時(shí)出現(xiàn)任何下沉，細(xì)而尖的峰，擺動(dòng)或緩緩滑進(jìn)第二階段的壓力現(xiàn)象。下沉?xí)鹆黧w前鋒變得遲疑，造成欠保壓或缺料。細(xì)峰或緩慢轉(zhuǎn)變到第二階段的壓力將過度填充型腔，造成飛邊。擺動(dòng)常造成加工穩(wěn)定性差。注塑壓力的壓力監(jiān)控器圖形與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系可作為評估設(shè)備響應(yīng)最好的方式。

  所有的制品在澆口密封狀態(tài)下加工是不可能的事。對于一件具體的制品，須進(jìn)行澆口密封試驗(yàn)并檢測澆口密封加工的制品和澆口不密封加工的制品確定那種方式最好。這將可能出現(xiàn)澆口凍結(jié)時(shí)測試樣品100%性能不好，澆口未凍結(jié)的制品100%通過檢測，或者與之相反。通過簡單的觀察樣品或工藝不能判斷是怎么回事。進(jìn)行澆口密封試驗(yàn)并測試樣品才能找到答案。

  設(shè)定保壓時(shí)間

  知道了是否應(yīng)該保持澆口密封或打開能夠幫助設(shè)定第二階段的時(shí)間長度。如果需要澆口密封時(shí)間，那么為了工藝保持加工強(qiáng)度和穩(wěn)定性，增加第二段或設(shè)定更長的澆口密封時(shí)間。這并不是一定需要增加周期時(shí)間，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)環(huán)境下可以通過減少冷卻時(shí)間或模具密閉時(shí)間來平衡。如果澆口不密封對制品的性能有利，那么以所需要時(shí)間的一半開始讓澆口冷卻。

  由于正常的溫度和工藝變化，最壞的可能情況是選擇準(zhǔn)確的澆口密封時(shí)間。然而生產(chǎn)制品時(shí)有時(shí)候需要讓澆口密封，有時(shí)候相反，這就會(huì)生產(chǎn)前后不一致的產(chǎn)品。相關(guān)聯(lián)的方法是：如果加工過程澆口沒有密封，那么對于前后一致的產(chǎn)品來說，周期時(shí)間的一致性變得非常關(guān)鍵。如果周期時(shí)間在澆口不密封的情況下變化，那么制品也會(huì)因?yàn)楦淖兞诵颓恢芯酆衔锏牧慷煌?。稱取制品的重量可檢查這一點(diǎn)。

  設(shè)置保壓

  找到正確的保壓對于壓實(shí)制品非常關(guān)鍵。第二階段正確的壓力應(yīng)該位于獲得良好Cpk(制程能力指數(shù))制品所要求的產(chǎn)品參數(shù)范圍內(nèi)，并居于它的中心。由于保壓是在澆口密封試驗(yàn)條件下設(shè)定，因此應(yīng)該通過試驗(yàn)找到正確的第二階段壓實(shí)和保壓值，從而定為制品加工參數(shù)范圍的中心值。

  首先，檢查第一階段的穩(wěn)定性，并檢查第一階段結(jié)束后是否出現(xiàn)充模不足或制品收縮。檢查過程：在第二階段預(yù)留出時(shí)間并將保壓降低到設(shè)備容許的低值，注意避免讓保壓或保壓時(shí)間降低到零。如果第一階段與預(yù)期的不同，那么保持第一階段不變。如果第二階段不采取措施，那么將導(dǎo)致第一階段出錯(cuò)。

  如果第一階段穩(wěn)定，那么開始增加保壓。從低開始，對塑料來說也許只需要1000～2000psi的壓力。每次提高保壓時(shí)檢查制品;以小幅度增量的方法提高保壓，直到判斷出制品的質(zhì)量達(dá)到最佳的可接受的狀態(tài)。生產(chǎn)一定數(shù)量的，質(zhì)量需要初步測試的制品。貼上標(biāo)簽并收好。

  現(xiàn)在繼續(xù)提高保壓，直至生產(chǎn)出現(xiàn)不可接受的飛邊，推桿作用，粘附或其他可能造成損壞模具或制品的問題，或者有跡象表明加工不能運(yùn)行在所設(shè)定的高壓條件下。將壓力降低到加工容許的最大值可容許安全，有效的生產(chǎn)。另外，加工一組用于初步質(zhì)量檢查的制品。貼上標(biāo)識(shí)并收好。最后在剛剛所設(shè)定的壓力范圍中值生產(chǎn)一組制品。

  取出所得到的三組制品進(jìn)行質(zhì)量控制操作，通過質(zhì)量控制產(chǎn)生的數(shù)據(jù)確定哪組制品是不可接受或可接受的。

  有以下三個(gè)可能答案：

  (1)所有制品太大。這意味著故障，因?yàn)樗砻饔?jì)算型腔尺寸時(shí)使用了錯(cuò)誤的收縮。如果它們超出了壓力范圍的高低極限值，那么任何工藝變化都很難能讓制品尺寸達(dá)到所要求范圍的中間。

  (2)所有制品太小。這依然不是好消息，但是至少是“模具安全”，這可以通過調(diào)節(jié)模具使制品達(dá)到要求范圍內(nèi)。另外，也很難通過改變工藝讓制品回到要求的范圍中心來。

  (3)制品有些太小，有些過大?，F(xiàn)在你可以通過獲得的數(shù)據(jù)建立擁有數(shù)據(jù)來確定最小DOE(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì))的上下限。在可接受的制品范圍內(nèi)，用第二階段壓力得實(shí)驗(yàn)確定制品要求范圍得中心。

• 2024/10/17
• 永勝動(dòng)態(tài)

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