【正文】 恰當?shù)臅r刻從熔體注射階段切換到保壓階段 .如果切換過早 ,模腔在保壓階段中被填充 (產生內部應力 ),切換過遲 ,注射過度 .確定模腔注滿時刻的方法 ,沒考慮保持壓力 ,而是基于下列參數(shù) : ? 時間 ? 液壓壓力 ? 螺桿位置 ? 模腔壓力 注射壓力與注射速度的關系 11 ? 相比之下 ,在恒定的保持壓力水平切換 ,是控制注塑的最佳方式 . ? 保壓壓力是在物料 充滿模腔時至冷卻固化作用于物料上的壓力 ,在保壓壓力作用下的整個時間 ,稱為保壓時間 .找出最小保壓時間的最省時最便捷的方法是設定一較長的保壓時間 ,再逐漸降低保壓時間 ,直到凹陷產生 .保壓所起的作用是 ,在防止毛邊的發(fā)生和過度充填的基礎上 ,把伴隨著冷卻固化中因收縮引起的體積減小的部分 ,從噴嘴用熔融物料進行不斷地補充 ,以防止制品因收縮而產生縮痕 . ? 從保壓所起的作用上，其壓力設定往往比（ 1）次注射壓力低，但保壓必須保持到模腔中的物料完全固化，即各流道中的物料也發(fā)生固化時為止。 七 、注射速度 ? 注射速度是指螺桿前進將熔融物料充填到模腔時的速度 ,一般用單位時間的注射質量 (g/s)或螺桿前進的速度 (m/s)表示 ,它和注射壓力都是注射條件中的重要項止之一 . ? 隨著充模速度的不同可出現(xiàn)不同的棄模效果 ,下圖表示低速和高速充模時料流情況 . ? 低速注射時 ,料流速度慢 ,熔料從澆口開始漸向型腔遠端流動 ,料流前呈球形 ,先進入型腔的熔料先冷卻而流卻而流速減慢 ,接近型腔壁的部分冷卻成高彈態(tài)的薄殼 ,而遠離型腔壁的部分仍為粘流態(tài)的熱流 ,繼續(xù)延伸球狀的流端 ,至完全充滿型腔后 ,冷卻殼的厚度加大而變硬 .這種慢速充模由于熔料進入型腔進時間長 ,冷卻使得粘度增大 ,流動阻力也增大 ,需要用較高注射壓力充模 . ? 對不具有活性原子團的非極性聚和物而言 (如 :PP),剪切應力的增加將引起熔體粘度的下降 .這種性質對注塑是非常有利的 ,因為注射速度可以作為溫度和壓力以外的第三種手段 ,能對物料的粘度進行控制和調節(jié) . ? . ? 怎樣是理想的注射成型速度 ?在注塑理論中有這一項”將最均勻熔融的塑料 ,用最短的時間傳送至模具內使其在均一狀態(tài)下固化” .從這理論觀點來看一般都希望注塑速度快 ,但實際成型時受到成型機性能的限制 ,高速流動產品外觀容易產生種種異常 ,故不能期望流速太高 .所以合適的注塑速度應以塑件的表觀質量和模具的結構來確定 . 八 、注射量 ? 注射量為 制品和主流道分流道等加在一起時的總質量 (g)如果其小于注塑機最大注射量 (g)的話 ,在理論上是可以成型的 ,但最好是在 小于最大注射量的 85%條件下使用比較理想 .但實際使用的注射量如果太小的話 ,材料會因在料筒中的滯留時間過長而產生熱分解 ,為避免這種現(xiàn)象實際注射量應該在 最大注射量的 30%以上 ,一般注射量最好設定在注塑機 最大注射量的 30%85%之間 . ? 通常以注射量表示注塑機的能力 ,并在習慣上采用盎司(1oxz＝ )為單位 ,以聚苯乙烯 (相對密度為 )的質量為基準來表示 ,材料相對密度不同的話表示注塑機能力的盎司數(shù)也將不同 .如以聚苯乙烯表示的注射量為10oz(284g)的注塑機 ,用聚丙烯 (相對密度為 )表示的話就變成 (240g),用聚碳酸酯 ()表示的話就變成了(324g). 八 、注射量 2 八 、注射量 3 ? 由于用以上方法表示注塑機能力時 ,會因材料的不同而出現(xiàn)不同的注射量值 .為此 ,可采用理論注射量 (cm3)表示注塑機的能力 ,其理論注射量可按上圖所示 ,由螺桿直徑 D(cm)螺桿行程 S(cm)計算出 .即注塑機的理論注射量等于最大注射行程的體積 .但實際上 ,由于注射時螺桿的急速前進會有10%左右的深融物料發(fā)生漏料 ,因此有些廠家往往采用對聚乙烯的實測值作為最大注射量發(fā)表。但若截面積超過某一臨界值 ,塑料通過澆口發(fā)生的粘滯加熱效應削弱 ,料溫降低 ,粘度提高 ,使壓力傳遞效果變差 ,反而降低模腔壓力 (如圖 46所示 ). 塑料性能與注塑工藝條件的關系 ? 塑料的種類目前有 300多種 ,注塑常用的塑料有近 20種 ,每種塑料的性能都不同 ,各種塑料的熔點 、粘度 、結晶度 、熔融指數(shù) (流動特性 )、加工溫度 、吸水性 、收縮率 、分解溫度 熱 、穩(wěn)定性 及其它物性都不一樣 . ? 注塑技術人員在設定注塑工藝條件前需要熟悉所用的塑料成型性能 ,了解其加工溫度 、對溫度或壓力的敏感性 、注射壓力 、背壓 、干燥條件 、模具溫度熔融指數(shù) (FMI)等方面的知識 ,才能正確設定相關的注塑工藝條件 ,僅憑經驗調機是不夠的 ,特別是沒有使用過的塑料或注塑新材料時更是如此 ,避免盲目性或設定不合理的注塑工藝條件 ,導致注塑不良或原料浪費 . ? 有關注塑常用塑料 (如 :PS、HIPS、AS、BS、ABS、PMMA、PE、PP、PA、POM、PC、EVA、PVC、PPO、PBT、PET、PSF、CAB等 )的工藝性能及應用方面知識 ,將在”塑料性能與應用”的專題講座中詳細介紹 (在此不詳述 ). ? 對于熔融指數(shù) (FMI)大 、粘度低 、流動性好的塑料 (如 :PA、PP)等 ,其注射壓力及末端注射速度應設定低一些 ,反之則要設定高一些 . ? 對于熱穩(wěn)定性差的塑料 (如 :PVC、POM)等 ,注塑過程中要嚴格控制熔料溫度 ,螺桿轉速不宜過快 ,殘量要少 ,以免熔料過熱分解 . ? 對于結晶性塑料 (如 :PP、PA、POM、PE等 ),要想提高其結晶度 ,就要提高模溫 ,讓熔料在冷卻過程中充分結晶 ,以改善其制品的尺寸精度 . ? 對于粘度受溫度變化不敏感的塑料 (如 :PPABS等 ),要想改善其流動性 ,降低其粘度 ,需采用提高剪切速率 (如 :螺桿轉速和注射壓力 /速度 )的條件 ,才能達到預期的效果 . ? 對于吸濕性大或對水份敏感的塑料 (如 :PA、PC、ABS、PET等 ),在成型加工前需進行充分干燥 . ? 下面介紹一些與注塑成型工藝條件有關的塑料特性 : ? A、吸水性 ? 通常的印象是 :塑料不吸水 ,確 實 塑料的吸水率很小 .但是在注塑成型 時少量吸附的水受 熱 而氣化 ,造成塑件內的氣泡 ,外 觀 和 強 度都受到影響或破壞 。而PC料注射壓力的提高對流動性基本上沒有太大的影響 ,曲線還是平的 .若為使 PC充滿型腔而提高壓力 ,不僅沒有效果反而會增加塑件內的內應力 . 模具結構與注塑工藝的關系 ? 注塑工藝條件的確定 ,除了與塑料的性能 、膠的大小 /結構 /壁厚 、產品的質量要求和注塑機的種類有關外 ,還與注塑模具的結構 (如 :流道系統(tǒng)的長短 /粗細 、澆口的形式 /大小 /位置 /數(shù)量 、模具的冷卻效果 、冷料穴 、模具的排氣效果 、側抽芯 (行位 )結構及模具的光潔度等有很大的關系 . ? １、流道系 統(tǒng) ? 若主流道或分流道的直徑 較 大且 長 度 較 短 ,熔料溫度和一段注射 壓 力 /注射速度可低一些 ,冷卻 時間 需 長 一些 。 ? ☆成品的外觀質量 ☆成品尺寸的穩(wěn)定性 ? ☆成品重量的穩(wěn)定性 ☆成品的機械強度特性 ? ☆成品的硬度 ☆成品內部的應力 ☆成品內部的流動取向性 塑料的流程與注塑條件的關系 塑化量 /熔體溫度與注塑條件的關系 收縮率與注塑條件的關系 最佳注塑工藝條件的確定 ? 最佳注塑條件的設定是每個調機人員都想做到的結果，但要學會選擇最佳的注塑工藝條件是很不容易的，下面用一些較為簡明實用的例子說明有關情況： ? A、了解塑料的熔融過程 ? B、 了解塑料的流 動 方向 ? C、 了解塑料的流 動 狀 態(tài) ? D、 了解塑料的流 動過 程 ? E、 了解熔料的冷凝 過 程 ? F、 了解最佳的注射 時間 ? G、 了解最合適的注射 壓 力 ? H、 了解最合適的冷卻效果 ? I、 了解尺寸精度與控制條件的關系（如：料溫、速度、 壓 力、模溫等） 塑料的熔融過程 塑料的流動方向 塑料的流動狀態(tài) 熔料的流動過程 熔料的冷凝過程 最佳的注射時間 最合適的冷卻效果 ? 決定脫模的冷卻效果有以下方法 : ? a、 從外觀上判斷 b、 從尺寸度量上判斷 ? c、 從零件互相裝配的效果上判斷 d、 從理論計算 (估算 )上判斷 ? 從 a至 c都是通常使用的方法 ,所以不需詳細解釋 ,但 d則需在理論上略加解釋 ,冷卻效果是取決于三種因素 :塑件的壁厚 (射膠量 )、熔料與模具之間的溫差、工件的脫模溫度與模具溫度之間的差 . ? 以下是冷卻時間的估算公式 : ? s＝最短的冷卻時間 (ｓ） ? ｔ＝ 模塑件厚度 (in或 mm) ? α＝材料的熱擴散系數(shù)（ in2或 cm2/每秒） Tk＝模件的脫模溫度（ ℃ ） ? Tm＝模具溫度（ ℃ ） Tc＝料 筒溫度（ ℃ ） 尺寸精度與控制條件的關系 注射速度和保壓不良的分析 ? 下圖是為了避免各種不良現(xiàn)象的領域，所采取的對應措施示例，從中間右斜線部分，可以看出要獲得合格品的注塑速度的設定范圍是很狹窄的。 備注：上述計量行程設置，若材料不足，則有可能頂不出。 ? 注射過程控制不當會產生一系列不良現(xiàn)象，如：水波紋、表面光澤不良、熔接紋、縮水、披鋒、燒焦、氣紋等。 三、模具與成型品質量的關系 ? 向模具內充填的速度和充填后的壓力對成型品質量的影響關系如下： （ 1）充填過程影響成型品的表面狀態(tài)，決定外觀及取向 （ 2）壓縮過程對成型品形成完整的形狀有影響，壓力過高則產生飛邊，引起模具損傷；壓力過低又導致充填不足。 ? 目前，大多數(shù)是注射速度進行多級控制的注塑機，通?？梢园炎⑸淙谐蹋ㄏ駡D a所示那樣）分 3個或 4個區(qū)域，并把各區(qū)域設置成各自不同的適當注射速度。但對結構比較復雜、外觀缺陷多、質量要求高的膠件注塑時，需采用四段以上的射膠控制程序。 ? 一設定多級注射程序的方法： ? 一般的塑件注塑時至少要設定三段或四段射膠才是比較科學的。在一個注射過程中，螺桿向模具推進熔體時，要求實現(xiàn)在不同位置上的有不同注射速度和不同注射壓力等工藝參數(shù)的控制，稱這種注射過程為多級注塑。 ? 另外，由注射轉換為保奪時，通過減低注射速度，可防止模腔內產生瞬時高壓，從而可避免產生飛邊。重要的是在些過程中，樹脂流不發(fā)生紊亂，保持穩(wěn)定地形成表層，且在粘度不增加的情況下，于短時間內完成充填。 （ 4）速度 注射速度，從稍慢開始（防止過量充填）；螺桿轉數(shù)，從稍慢開始；開閉模速度，從稍慢開始（防止模具損傷）；計量行程，從偏小開始（防止過量填充）。熔料在模具內流動間隙（膠件壁厚）的大小影響著熔料冷卻的快慢；壁厚越薄，熔料冷卻越快，流動阻力越大，所需的注射速度 /注射壓力就越大，模具溫度熔料溫度相應也需高一些。反之分子量越小 MFI值越高 . ? 分子鏈的長度除可影響塑料熔融流動外 ,對施加于塑料熔體上的剪切力也有很大影響 .如在注塑時模腔未填滿或出現(xiàn)凹痕時 ,究竟應升高溫度以提高塑料的流動還是提高壓力 /速度以增加塑料的流動性能 ,這個問題就是所謂的 (流變學 )中的熔體粘度與剪切速率的關系 . 一些常用塑料的流長比和型腔壓力 ? 大部分塑料的表現(xiàn)粘度隨剪切速率增加而降低 ,常見于提高注塑機的注射壓力后 ,塑料熔體的流動增加 ,這是由于大分子鏈在高速剪切下拉直的原故 。另一方面 ,由于塑料熔體在通過噴嘴時 ,產生的摩擦熱使熔體的實際溫度高于噴嘴溫度 ,若噴嘴溫度控制過高 ,還會使塑料發(fā)生分解 ,反而影響制品的質量 . ? 噴嘴溫度的設定還與注射成型中的其它工藝參數(shù)有關 .如 :當注射壓力較低時 ,為保證物料的流動 ,應適當提高噴嘴的溫度 。而壓縮段后半部及計量段的溫度應高于材料的熔點 . ? 關于注射溫度即噴嘴附近的溫度調整的大體原則 ,主要是根據(jù)樹脂的基本情況來考慮 .如具有活性原子團的聚合物(多為縮合物 )的最佳期注射溫度般離熔點較近 ,尋找和考察其最佳溫度時 ,每次進行 23℃ 范圍的小幅度調節(jié)即可 .而對于不具有活性原子團的聚合物 ,其最佳注射溫度比熔點要高得多 (50℃ 前后 ),而且考察其最大佳注射溫度 ,要進行 510℃ 范圍的較大幅度的調節(jié)。如果延遲保壓曲線分段且延長 ,制件體積收縮變小 ,反之則變大 . 注射壓力與注射速度的關系 7 注射壓力與注射速度的關系 8 ? 注塑填充過程中 ,當型腔 快要充滿時 ,螺桿的運動從流動速率控制轉換到壓力控制 ,這個轉化點稱為保壓切換控制點 .保壓切換對于成型工藝的控制很重要 ,保壓切換點以前熔料前進的速度和壓力很