【正文】 恰當的時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 : ? 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 (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 (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 (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 :流道系統的長短 /粗細 、澆口的形式 /大小 /位置 /數量 、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 ? 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（ 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，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