中文版Autodesk Moldflow 2018完全实战技术手册
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1.3.6 注塑工艺条件的控制

成型工艺条件的选择与控制是否合理决定了塑件的质量。注塑成型中主要的工艺条件是温度、压力和时间。

1.温度

(1)料筒温度。

使用注塑机时,需对注塑机的料筒按照后段、中段和前段三个不同区域进行分别加热与控制。后段指加料料斗附近,该段加热的温度要求最低,若过热则会使物料在加料口附近黏结,影响顺利进料。前段指靠近料筒内螺杆(或柱塞)前端的一段区域,一般这段温度为最高。中段即指前段与后段之间的区域,对该段温度控制介于前、后段温度之间。总的来说,料筒加热是由后段至前段温度逐渐升高,以实现塑料逐渐升温达到良好的熔融状态要求。

(2)喷嘴温度。

为了防止喷嘴处的塑料熔体发生冷凝而阻塞喷嘴,或冷料被注入模腔内影响塑件质量,喷嘴温度不能过低,只能略低于料筒前段温度。喷嘴温度也不能过高,否则会发生“流涎”现象。

(3)模具温度。

针对不同的模塑材料、塑件结构和模具的生产效率,要求模具温度达到适宜的温度,以保证塑件的质量和生产要求。特别是生产大批量塑件的模具,对模温调节与控制系统设计的要求更为严格。

(4)脱模温度。

塑件由模内脱出立即测得的温度称为脱模温度,它应低于成型塑料的热变形温度。

2.压力

(1)塑化压力。

又称背压,是指注塑机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力。背压是通过调节注射液压缸的回油阻力来控制的。背压增加了熔体的内压力,加强了剪切效果,由于塑料的剪切发热,因此提高了熔体的温度。

(2)注射压力。

指注射时作用于螺杆头部的熔体压强。用于克服塑料流经喷嘴、流道、浇口及模腔内的流动阻力,并使型腔内塑料压实。注射压力的大小与塑料品种、塑件的复杂程度、塑件的壁厚、喷嘴的结构形式、模具浇口的尺寸及注塑机类型等许多因素有关,通常取40~200MPa。

(3)保压压力。

注射后螺杆并不立即后退,仍继续对前端熔体施加的压力称为保压压力。在保压过程中,模腔内的塑料因冷却收缩而让出些许空间,这时若浇口未冻结,螺杆在保压压力作用下缓慢前进,使塑料可继续注入型腔进行补缩。一般保压压力等于或略低于注射压力。

(4)模腔压力。

指塑料充满型腔后建立的压力。模具每次成型时,模腔压力进行同样的周期性变化,最大模腔压力用以实现对塑料的最终压实。模腔压力变化的稳定性直接影响着塑件的质量。最大模腔压力作用的时间并不长,随着塑件冷却,压力下降迅速。到塑件脱模时,若残余压力(模腔压力与外界大气压力的差值)为正值且较大时,开模会产生爆鸣声,塑件在脱模时易被顶裂、变形或划伤。当残余压力为负值,即模腔压力为真空状态时,塑件易发生凹陷,且脱模阻力也较大。残余压力为零值时是塑件最佳脱模时刻。

3.时间

注塑成型周期指完成一次注塑成型工艺过程所需的时间,它包含着注塑成型过程中所有的时间,直接关系到生产效率的高低。注塑成型周期的时间组成如图1-5所示。

图1-5