【正文】 30 直角方向 流動(dòng)方向 成形收縮率 GF添加量 2020/6/3 31 直角方向 流動(dòng)方向 成形收縮率 GF添加量 2020/6/3 32 ? 有一個(gè)理論說塑膠的粘度決定于分子鏈的糾纏程度 ,糾纏的程度越小 ,粘度就越低 ,反之 亦然 。而塑膠本身的分子量大小 ,分子結(jié)構(gòu) 以及外在的加工溫度 ,流動(dòng) 切斷力 (使分子鏈配向 )和受壓縮的程度等都會(huì)影響它的糾纏 ,所以塑膠的粘度就受到了這些因素的綜合影響 . 2020/6/3 33 塑 膠 材料 的 粘 度 特性 剪切速率 流動(dòng)粘度 2020/6/3 34 溫 度 流動(dòng)粘度 A B C D B C A D PS,PE,SAN,EVA PC,PVC(H),PMMA,PPO POM,ABS PA,PP 2020/6/3 35 第二章 .射出成形原理 ,分布和溫度 ,密度的變化 2020/6/3 36 2020/6/3 37 2020/6/3 38 3階段 ? 熔融的塑膠從開始被射出到不再進(jìn)入模腔為止的充填 ,可以分成 3個(gè)階段來(lái)描述 : (1)射出相 (injection phase): ? 定義 :熔融的塑膠被快速射入模腔 ,剛好到了達(dá)最遠(yuǎn)端為止的階段 . ? 變化 :在這一階段 ,塑流所受的阻力一般而言尚不太高 ,所以模腔內(nèi)壓(cavity pressure)上昇 . 2020/6/3 39 ?緩慢而有限 ,密度也因受到壓縮不多而提高不大 ,進(jìn)入模腔的料溫降低取決于模溫及射速 . ?影響 :在這一過程 ,成形品的外觀 ,結(jié)晶度以及分子方向性等嚴(yán)重的受到塑膠射出速度快慢之影響 . 2020/6/3 40 (2)壓縮相 (pression phase) ?定義 :為提高模腔內(nèi)塑膠密度達(dá)到適當(dāng)程度 ,熔融的塑膠繼續(xù)被高壓擠入的階段 . ?變化 :模腔內(nèi)壓因塑膠的被壓縮而快速上昇 ,料溫的下降取決于模溫和壓縮時(shí)間 . ?影響 :成形品的輪廓外形在這一階段決定 ,惟因壓縮過度發(fā)生毛邊或損壞模具的機(jī)會(huì)甚大 . 2020/6/3 41 (3)保持相 (holding phase) ? 定義 :為避免模腔內(nèi)塑膠因內(nèi)壓高而逆流 ,以及補(bǔ)充模腔內(nèi)塑膠因收縮發(fā)生容積不足 ,而以適當(dāng)壓力繼續(xù)保持的抵擋及補(bǔ)料之階段 . ? 變化 :高溫的塑膠進(jìn)入模腔已相當(dāng)有限 ,模腔內(nèi)塑膠開始進(jìn)入前冷卻階段 (post cooling),內(nèi)壓因料溫的降低也逐漸下降 。內(nèi)壓已回降到一大氣壓的部位開始收縮 。在此階段各處材料密度的變化基本上不大 ,而溫度的下降倒是相當(dāng)快速 (模溫為最主要因素 ). ? 影響 :成形呂的寸法 ,重量 ,凹陷 ,真空泡 ,結(jié)晶度 ,分子走向性 ,變形以及應(yīng)力的殘留等均受此階段的影響 . 2020/6/3 42 射出成形充填工程三階段 射出階段 壓縮階段 保持階段 t1 t2 密度逐漸增加 ,內(nèi)壓急劇上昇 溫度及內(nèi)壓下降 ,密度微微上昇 2020/6/3 43 流動(dòng)距離 t2 壓縮結(jié)束 t1 模腔內(nèi)壓 射出距離 2020/6/3 44 射出成形充填工程三階段 A 時(shí)間 (Sec) 模腔內(nèi)壓 A B B 1 2 3 4 0 4 1 2 1 2 0 4 6 3 射出 (Injection) 壓縮 (Compression) 保持 (Holding) 腔內(nèi)壓回復(fù)至 latm 溫度回復(fù)至常溫 5 冷卻結(jié)束開模 2020/6/3 45 2020/6/3 46 模腔內(nèi)壓的演變與分布 A C B 100 120 80 20 60 40 0 ⊿ Pa= ⊿ Pb = ⊿ Pc=120 2020/6/3 47 A C B 170 190 150 90 130 110 70 ⊿ Pa=160 ⊿ Pb=120 ⊿ Pc=140 50 30 30 50 10 0 2020/6/3 48 A C B 290 320 265 195 245 225 165 ⊿ Pa=230 ⊿ Pb=155 ⊿ Pc=190 50 30 90 130 70 55 2020/6/3 49 2 時(shí)間 (Sec) 射出壓 Q1 1 3 Q2 Q3 2020/6/3 50 2 時(shí)間 (Sec) 腔內(nèi)壓 Q1 1 3 Q2 Q3 ⊿ P1 ⊿ P2 ⊿ P3 ti2 til ti3 2020/6/3 51 時(shí)間 (Sec) 射出壓 Tm2,Tc2 Tm1,Tc1 Tm1Tm2,Tc1Tc2 2020/6/3 52 時(shí)間 (Sec) 模腔內(nèi)壓 Tm2,Tc2 Tm1,Tc1 ⊿ P2⊿ P1 A B ⊿ P1 ⊿ P2 2020/6/3 53 2020/6/3 54 時(shí)間或距離 壓力 Volumetric Filling Ph(設(shè)定值 ) Ph(實(shí)際值 ) 設(shè)定與實(shí)際之射出壓力 2020/6/3 55 實(shí)際射出壓力 壓 力 Q(設(shè)定值 ) Q(實(shí)際值 ) 射出壓力與速度之關(guān)系 Ph(設(shè)定值 ) 2020/6/3 56 ? 熔融的塑膠經(jīng)噴嘴 (nozzle),流道 (runner),澆口 (gate)射入模腔的速度稱為充填速度(screw advance speed,cm3/sec)。這個(gè)速度即使維護(hù)不變 ,但熔膠真正在模腔里的流動(dòng)速度(meltfront velocity cm/sec)卻是隨著流動(dòng)波前的斷面積（ meltfrontarea， cm2）變化而改變。 ? 適當(dāng)而穩(wěn)定的流動(dòng)速度是獲得良好成品外觀的必要條件，所以充填速度（也就是成形機(jī)上所能設(shè)定的射出速度）必需配合MFA的變化而調(diào)整。 2020/6/3 57 2020/6/3 58 2020/6/3 59 3． 5保持壓力與保持時(shí)間 ? 保持壓力對(duì)成形的影響，可就切換時(shí)機(jī)，壓力大小及保持時(shí)間三方面來(lái)探討： （ 1）太早切換 可能形成短射，凹陷，尺寸不足或表面轉(zhuǎn)寫不良。 （ 2）太遲切換 過度飽和或因內(nèi)壓上昇太高而出現(xiàn)毛邊，損壞模具等。 （ 3）壓力大小 與太遲切換一樣效果。 2020/6/3 60 （ 4）壓力太小 因熔膠逆流使內(nèi)壓下降，可能形成凹陷，尺寸不足以及表面轉(zhuǎn)寫不良等。 （ 5）時(shí)間不足 澆口尚未封住，熔膠逆流內(nèi)壓下降速度加快，所澆口側(cè)會(huì)凹陷或尺寸不足。 （ 6）時(shí)間太長(zhǎng) 澆口已封住，繼續(xù)保壓形成無(wú)效。 又在保持階段，內(nèi)壓會(huì)隨著塑膠的逐漸冷卻而漸漸下降，所以保持壓力也必需配合逐步降低，否則的澆口側(cè)也會(huì)有過飽和及殘留較高應(yīng)力的現(xiàn)象，嚴(yán)重的裝飾出現(xiàn)毛邊，白化，龜列，尺寸太大以及翹曲變形等等問題。 2020/6/3 61 時(shí)間 (或距離 ) 腔內(nèi)模 T1T2T3 保持時(shí)間的長(zhǎng)短 1 2 3 2020/6/3 62 保持時(shí)間 射出重量 最長(zhǎng)有效保持時(shí)間 澆口冷卻 無(wú)效保持 2020/6/3 63 3． 6模溫與冷卻 ? 3． 6． 1模溫 ? 模溫是影響成形品質(zhì)及周期最重要的因素，低模溫雖然可以縮短冷卻時(shí)間，但容易發(fā)生以下列各種狀況： (1) 熔膠在流動(dòng)充填中，溫度降低太快而使流陰增加，外觀容易發(fā)生不良（失去光澤或更容易出現(xiàn)流痕，波紋及接合線明顯等）。 (2) 流動(dòng)中的熔膠提早結(jié)晶或硬化，形成知射或輪廓形狀不良，也造成較大充填應(yīng)力的殘留）。 2020/6/3 64 (3)因流組的增加而使內(nèi)壓急劇上昇 ,容易出毛邊或損壞模具 . (4)在壓縮或保持階段 ,因壓力損失較大 ,使得壓力不易傳達(dá)至未端 ,讓未端側(cè)容易發(fā)生尺寸不足或凹陷等 . 2020/6/3 65 (5)在保壓的冷卻階段 ,因塑膠溫度已較低 ,配向的分子鏈無(wú)法較充分松弛即凝固 ,使成形品結(jié)晶度 (對(duì)結(jié)晶性材料而言 )比正常還低或形成收縮較不完全的分子了結(jié)構(gòu) 。成形品日後容易發(fā)生後收縮 .(aftershrinkage),尺寸變化 ,翹曲變形或甚至龜裂 . 2020/6/3 66 應(yīng)力殘流 模溫 2020/6/3 67 (6)模溫低的成形品 ,因充填應(yīng)力的較大殘留以及結(jié)晶度較低或收縮不夠充分 ,耐熱及強(qiáng)度都會(huì)明顯較為不足 . ? 而太高的模溫則不僅增加冷卻時(shí)間 ,也較容易發(fā)生毛邊和厚肉部與近澆口側(cè)的凹陷 . 2020/6/3 68 ? 成形品的冷卻在保壓階段 ,高溫的塑膠不再大量進(jìn)入查模腔就已開始 。保壓結(jié)束 ,澆口雖然已凝固 ,但成品的內(nèi)層仍然尚處高溫 ,所以必需繼續(xù)持一段後冷卻 (after cooling)時(shí)間 ,使成品硬化到足以承受頂出 ,挾取而不變形為止 . 2020/6/3 69 ? 正確的冷卻觀念 ,是以在適當(dāng)?shù)妮^高模溫下 ,加強(qiáng)冷卻效能 (包含模具的正確冷卻設(shè)計(jì) ,水管安裝和足夠的冷媒供應(yīng)系統(tǒng) ),不可以低模溫來(lái)減少冷卻時(shí)間 ) 2020/6/3 70 第三章 :射出成形實(shí)務(wù) 制程參數(shù)設(shè)定要領(lǐng) 2020/6/3 71 (1)塑料通常必需烘干到含水量 %以下(有些甚至需達(dá) %以下 ),才適合成形加工 . (2)含水量太高的塑料成形時(shí) ,成品外觀