【正文】 型腔內(nèi)的熔體流動(dòng)以及表皮與芯層之間的尺寸比例大小。模溫越低，表皮尺寸越厚而型腔內(nèi)壓力下降越大。脈行冷卻技術(shù)是在注射塑料進(jìn)入模腔后，通常采用循環(huán)冷卻管內(nèi)非常凍的冷凍液體來調(diào)節(jié)冷卻的一項(xiàng)技術(shù)。制件頂出后，如果沒有循環(huán)，下一次射料熔流進(jìn)入模腔后，模腔壁的溫度就顯著上升。采用脈行冷卻方式后，其型腔壁溫度將更高，但比常規(guī)模具冷卻方法所探測的溫度稍低。脈行冷卻可廣泛應(yīng)用于薄壁制件的成型；要求重復(fù)精確 表面的制件成型，以及流道深度變化范圍材料突變行為。例如逆滯流動(dòng)。對(duì)于脈行冷卻的加工優(yōu)勢和其它相關(guān)限特性在潛在優(yōu)點(diǎn)來說，有關(guān)脈行冷卻的成本花費(fèi)是否過高的爭論已顯得不那么重要。7. 熔芯成型工藝 熔芯成型法是一種比較新的工藝方法，便于加工內(nèi)部有交叉復(fù)雜的渠道、凹槽或切槽的制件。生產(chǎn)管道夾具、泵外殼和體育運(yùn)動(dòng)商品等小型制件的生產(chǎn)廠商們，早在15年以前就開始考慮鑒定是否采用這項(xiàng)工藝了。最近，汽車制造公司已采用該項(xiàng)工藝生產(chǎn)大型零部件，如輕質(zhì)的動(dòng)力系統(tǒng)樣件和進(jìn)氣支管等。這個(gè)型芯與常規(guī)模具一樣具有可折將式的型芯功能，設(shè)有限定的內(nèi)腔壁的嵌件型芯。主要區(qū)別在于型芯的結(jié)構(gòu)，這種型芯不能在模內(nèi)拆卸也不能用機(jī)械方法抽出到模外。另外，這種型芯若不是由電感加熱熔融掉，如低熔點(diǎn)（138oc）的錫鉍合金或另外的錫合金，就是在二次操作中被（可溶性丙烯酸類聚合物）行洗掉。這種熔芯成型采用常規(guī)的工藝方法，兩者的主要區(qū)別在于型芯的熱性能及型腔材料不同。型芯的熱性能直接影響制件上流動(dòng)表皮芯層結(jié)構(gòu)的厚度。根據(jù)實(shí)際加工條件，頂部及底部表皮厚度可大不相同，在某種情況下，可能產(chǎn)生翹曲的缺陷，而另一種情況下，有可能減少或消防易出缺陷制件的翹曲現(xiàn)象。熔芯成型法當(dāng)中，型芯僅僅作為模壁。充模過程不因固態(tài)嵌件而改變。由于金屬合金型芯或聚合物型芯的熱性能大不一樣，故其所要求的壓力也有所不同。聚合物型芯起到隔絕壁的作用，并且在成型制件中產(chǎn)生非常薄的流體表皮；金屬型芯成為散熱點(diǎn)而在制件上形成相對(duì)厚的流體表皮。如果塑料熔體流過時(shí)型芯表面已熔化，將產(chǎn)生流動(dòng)根本性變化。已有報(bào)道采用冰條作為型芯。液態(tài)薄膜在冰與塑料界面存在著非常復(fù)雜的加工問題得以解決之前，這種方法用于高精度制件是切實(shí)可行的。8. 計(jì)算機(jī)輔助成型采用計(jì)算機(jī)輔助工程（cae）對(duì)加工設(shè)計(jì)及分析有助于縮短設(shè)計(jì)周期并可避免代價(jià)昂貴的機(jī)械失誤。商業(yè)性仿真代碼常用于流道上標(biāo)明尺寸，以平衡熔料在流道系統(tǒng)及型腔內(nèi)的流動(dòng)，同時(shí)確定澆口的最佳開設(shè)置和澆口的數(shù)目。計(jì)算注射壓力和合模噸位要根據(jù)不同的加工條件和材料而定。收縮率及翹曲率結(jié)合初始流向也可準(zhǔn)確估算出來。重要的是要使得這種設(shè)計(jì)工具幫助熟練分析人員在某個(gè)設(shè)計(jì)方案或加工研究時(shí)進(jìn)行判斷的操作。結(jié)果必須理解為以研究對(duì)象和加工/材料為前提。當(dāng)考慮采用這種方法準(zhǔn)確輸入數(shù)據(jù)后，可取得巨大的效益。另外，這種分析經(jīng)濟(jì)性可使設(shè)計(jì)周期更短和所需的生產(chǎn)時(shí)間更短。應(yīng)該提醒注意的是，商業(yè)性的cae程序通常是不可直接使用的。充模仿真可產(chǎn)生有價(jià)值的見識(shí)，但結(jié)果必須重新對(duì)其局限性進(jìn)行重新考慮估計(jì)。應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)進(jìn)行注射成型模擬試驗(yàn)，僅限于純粘性流體（不包括粘彈性的熔融塑料）。可預(yù)測熔體流入型腔的實(shí)際流動(dòng)速率組成結(jié)構(gòu)和性能公布等，如可進(jìn)行高精度的粘彈性分析。目前所采用的任何其它加工方式都不可能達(dá)到這種先進(jìn)水平，并且最近幾年來，由仿真設(shè)備的工業(yè)界帶頭者和大學(xué)里的研究小組已取得了良好的進(jìn)展。有幾家公司正在努力探索仿真技術(shù)，以求能正確地解釋更多現(xiàn)實(shí)的塑性行為和加工現(xiàn)象。例如，聚合物主鏈的取向?qū)植康奈锢硇阅芎托阅芊植嫉挠绊?。加工物理學(xué)是非常復(fù)雜的，而某些粘彈性體現(xiàn)象仍然沒有完全弄清楚，更完善合理的加工方式目前正緩慢形成。這些更強(qiáng)的有力的方式將獲得大大超過目前所設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力。注射壓縮成型技術(shù)注塑工藝的新發(fā)現(xiàn)——注射壓縮成型技術(shù) 　　注射壓縮成型（injection pression moulding/icm)是傳統(tǒng)注塑成型的一種高級(jí)形式。它能增加注塑零件的流注長度/壁厚的比例；采用更小的鎖模力和注射壓力；減少材料內(nèi)應(yīng)力；以及提高加工生產(chǎn)率。 注射壓縮成型適用于各種熱塑性工程塑膠制作的產(chǎn)品，如：大尺寸的曲面零件，薄壁、微型化零件，光學(xué)鏡片，以及有良好抗襲擊特性要求的零件。 注射壓縮成型的主要特點(diǎn) 　　與傳統(tǒng)注塑過程相比較，注射壓縮成型的顯著特點(diǎn)是，其模具型腔空間可以按照不同要求自動(dòng)調(diào)整。例如，它可以在材料未注入型腔前，使模具導(dǎo)向部分有所封閉，而型腔空間則擴(kuò)大到零件完工壁厚的兩倍。另外，還可根據(jù)不同的操作方式，在材料注射期間或在注射完畢之后相應(yīng)控制型腔空間的大小，使之與注射過程相配合，讓聚合物保持適當(dāng)?shù)氖軌籂顟B(tài)，并達(dá)到補(bǔ)償材料收縮的效果。 根據(jù)注塑零件的幾何形狀、表面質(zhì)量要求、以及不同的注塑設(shè)備條件，有四種注射收縮防護(hù)司可供選擇。它們是：順序式；共動(dòng)式；呼吸式和局部加壓式。塑料中常用透明原料的特性及注塑工藝由于塑料具有重量輕、韌性好、成型易。成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此在現(xiàn)代工業(yè)和日用產(chǎn)品中，越來越多用塑料代替玻璃，特別應(yīng)用于光學(xué)儀器和包裝工業(yè)方面，發(fā)展尤為迅速。但是由于要求其透明性要好，耐磨件要高，抗沖擊韌件要好，因此對(duì)塑料的成份，注塑整個(gè)過程的工藝，設(shè)備，模具等，都要作出大量工作，以保證這些用于代替玻璃的塑料（以下簡稱透明塑料），表面質(zhì)量良好，從而達(dá)到使用的要求?！　∧壳笆袌錾弦话闶褂玫耐该魉芰嫌芯奂谆┧峒柞ィ此追Q亞加力或有機(jī)玻璃，代號(hào)PMMA）、聚碳酸酯（代號(hào)PC）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂（代號(hào)PET）、透明尼龍。AS（丙烯睛一苯 乙烯共聚物）、聚砜（代號(hào)PSF）等， 其中我們接觸得最多的是PMMA、PC和PET三種塑料，由于篇幅有限，下面就以這三種塑料為例，討論透明塑料的特性和注塑工藝?！　?一、透明塑料的性能　　 透明塑料首先必須有高透明度， 其次要有一定的強(qiáng)度和耐磨性，能抗沖擊，耐熱性要好，耐化學(xué)性要優(yōu)， 吸水率要小，只有這樣才能在使用中，能滿足透明度的要求而長久不變，下面列出表l，比較一下 PMMA、PC和PET的性能?！　　　”?：透明塑料性能比較性能密度(g/am2)抗拉強(qiáng)度(MPa)缺口沖擊(J/m2)透明度(%)變形溫度(℃)允許含水量收縮率耐磨性抗化學(xué)性PMMA7512009295差良PC66190090137中良PET1651030861202良優(yōu)注：（1）因品種繁多，這只是取平均值，實(shí)際不同品種數(shù)據(jù)有異。　?。?）PET數(shù)據(jù)（機(jī)械方面）為經(jīng)拉伸后的數(shù)據(jù)。　　 從表1數(shù)據(jù)可知PC是較理想的選擇， 但主于其原料價(jià)貴和注塑工藝較難，所以仍以選用PMMA為主，（對(duì)一般要求的制品），而RET由于要經(jīng)過拉伸才能得到好的機(jī)械性能，所以多在包裝、容器中使用?！　《?、透明塑料注塑過程中應(yīng)注意的共同問題　　 透明塑料由于透光率要高，必然要求塑料制品表面質(zhì)量要求嚴(yán)格，不能有任何斑紋、氣孔、泛白、霧暈、黑點(diǎn)、變色、光澤不佳等缺陷，因而在整個(gè)注塑過程對(duì)原料、設(shè)備、模具、甚至產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，都要十分注意和提出嚴(yán)格甚至特殊的要求。 其次由于透明塑料多為熔點(diǎn)高、流動(dòng)性差，因此為保證產(chǎn)品的表面質(zhì)量，往往要在較高溫度、注射壓力、注射速度等工藝參數(shù)作細(xì)微調(diào)整，使注塑料時(shí)既能充滿 模，又不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而引起產(chǎn)品變形和開裂。　　 下面就其在原料準(zhǔn)備、對(duì)設(shè)備和模具要求、注塑工藝和產(chǎn)品的原料處理幾方面，談?wù)剳?yīng)注意的事項(xiàng)?！　。ㄒ唬┰系臏?zhǔn)備與干燥 由于在塑料中含有任何一點(diǎn)雜質(zhì)，都可能影響產(chǎn)品的透明度，因此和儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加料過程中，必須注意密封，保證原料干凈。特別是原料中含有水分，加熱后會(huì)引起原料變質(zhì)，所以一定要干燥，并在注塑時(shí)，加料必須使用干燥料斗。還要注意一點(diǎn)的是干燥過程中，輸入的空氣最好應(yīng)經(jīng)過濾、除濕，以便保證不會(huì)污染原料。其干燥工藝如表2，　　表2，透明塑料的干燥工藝：工藝干燥溫度（℃）干燥時(shí)間（h）料層厚度（mm）備注PMMA70～802～430～40采用熱風(fēng)循環(huán)干燥PC120～130630采用熱風(fēng)循環(huán)干燥PET140～1803～4采用連續(xù)干燥加料裝置為佳　　（二）機(jī)筒、螺桿及其附件的清潔　　為防止原料污染和在螺桿及附件凹陷處存有舊料或雜質(zhì)，特別熱穩(wěn)定性差的樹脂存在，因此在使用前、停機(jī)后都應(yīng)用螺桿清洗劑清洗干凈各件，使其不得粘有雜質(zhì)，當(dāng)沒有螺桿清洗劑時(shí)，可用PE、PS等 樹脂清洗螺桿。 當(dāng)臨時(shí)停機(jī)時(shí)，為防止原料在高溫下 停留時(shí)間長，引起解降，應(yīng)將干燥機(jī)和機(jī)筒溫度降低，如 PC、PMMA等機(jī)筒溫度都要降至 160℃以下。（料斗溫度對(duì)于 PC應(yīng)降至100℃以下）　　（三）在模具設(shè)計(jì)上應(yīng)注意的問題（包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)）　　為了防止出現(xiàn)回流動(dòng)不暢，或冷卻不均造成塑料成型不良，產(chǎn)生表面缺陷和變質(zhì)， 一般在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 　　a）壁厚應(yīng)盡量均勻一致，脫模斜度要足夠大?！　）過渡部分應(yīng)逐步。圓滑過渡，防止有尖角。銳邊產(chǎn)生，特別是PC產(chǎn)品一定不要有缺口?！　）澆口。流道盡可能寬大、粗短，且應(yīng)根據(jù)收縮冷凝過程設(shè)置澆口位置，必要時(shí) 應(yīng)加冷料井；　　d）模具表面應(yīng)光潔，粗糙度低（）；　　e）排氣孔。槽必須足夠，以及時(shí)排出空氣和熔 體中的氣 體；　　f）除 PET外， 壁厚不要太薄，一般不得小于lmm?！　?（四）注塑工藝方面應(yīng)注意的問題(包括注塑機(jī)的要求）　　 為了減少內(nèi)應(yīng)力和表面質(zhì)量缺陷，在注塑工藝方面應(yīng)注意以下幾方面的問題?！　）應(yīng)選用專用螺桿、帶單獨(dú)溫控射咀的注塑機(jī)?！　)注射溫度在塑料樹脂不分解的前提下，宜用較高注射濕度；　　c）注射壓力：一般較高，以克服熔料粘度大的缺陷，但壓力太高會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力造 成脫模因難和變形；　　d）注射速度：在滿足充模的情況下， 一般宜低，最好能采用慢快慢多級(jí)注 射；　　e）保壓時(shí)間和成型周期：在滿足產(chǎn)品充模，不產(chǎn)生凹陷、氣泡的情況下；宜盡量短，以盡量減低熔料在機(jī)筒停留時(shí)間；　　f）螺桿轉(zhuǎn)速和背壓：在滿足塑化質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量低，防止產(chǎn)生解降的可 能；　　g）模具溫度：制品的冷卻好壞，對(duì)質(zhì)量影響極大，所以模溫一定要能精確控制其 過程，有可能的話，模溫宜高一些好?！　。ㄎ澹┢渌矫娴膯栴}　　由于為要防上表面質(zhì)量惡化，一般注塑時(shí)盡量少用脫模劑；當(dāng)用回用料時(shí)不得大于 20％?！　?duì)于除PET外，制品都應(yīng)進(jìn)行后處理， 以消除內(nèi)應(yīng)力，PMMA應(yīng)在70－80T熱風(fēng)循環(huán)干燥4小時(shí)； PC應(yīng)在清潔空氣、甘油。 液體石臘等加熱 110－135℃，時(shí)間按產(chǎn)品而定，最高需要10多小時(shí)。而PET必須經(jīng)過雙向拉伸的工序，才能得到良好機(jī)械性能。　　三、透明塑料的注塑成型工藝　?。ㄒ唬┩该魉芰系墓に囂匦裕撼艘陨系墓餐瑔栴}，透明塑料亦各有一些工藝特 性，現(xiàn)分述如下：　　 PMMA 的工藝特性 PMMA粘度大，流動(dòng)性稍差，因此必須高料溫、高注射壓力注塑才行，其中注射溫度的影響大于注射壓力， 但注射壓力提高，有利于改善產(chǎn)品的收縮 率。 注射溫度范圍較寬，熔融溫度為 160℃，而分解溫度達(dá)270℃，因此料溫調(diào)節(jié)范圍寬，工藝性較好。故改善流動(dòng)性，可從注射溫度著手。 沖擊性差，耐磨性不好，易劃花，易脆裂，故應(yīng)提高模溫，改善冷凝過程，去克服這些缺陷。　　 PC的工藝特性　　 PC粘度大，融料溫度高，流動(dòng)性差， 回此必須以較高溫度注塑（270－320T之 間），相對(duì)來說料溫調(diào)節(jié)范圍較窄，工藝性不如PMMA。注射壓力對(duì)流動(dòng)性影響較小，但因粘度大，仍要較大注射壓力，相應(yīng)為了防止內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，保壓時(shí)間要盡量短。 收縮率大，尺寸穩(wěn)定，但產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力大，易開裂，所以宜用提高溫度而不是壓力去改善流動(dòng)性，并且從提高模具溫度，改善 模具結(jié)構(gòu)和后處理去減少開裂的可能。當(dāng)注射速度低時(shí)，澆口處易生波紋等缺陷，放射咀溫度要單獨(dú)控制，模具溫度要高，流道、澆口阻力要小。　　 PET的工藝特性　　PET成型溫度高，且料溫調(diào)節(jié)范圍窄（260－300℃），但熔化后，流動(dòng)性好，故工藝性差，且往往在射咀中要加防延流裝置。 機(jī)械強(qiáng)度及性能注射后不高，必須通過拉伸工序和改性才能改善性能。 模具溫度準(zhǔn)確控制，是防止翹曲。變形的重要因素，因此建議采用熱流道模具。模具溫度高，否則會(huì)引起表面光澤差和脫模困難。 　　 四、透明塑料件的缺陷和解決辦法　　 由于篇幅關(guān)系，這里只討論影響產(chǎn)品透明度的缺陷，其他缺陷請參考產(chǎn)品說明書或其他資料其缺陷大概有以下幾項(xiàng)：　?。ㄒ唬┿y紋：由充模和冷凝過程中，內(nèi)應(yīng)力各向異性影響，垂直方向產(chǎn)生的應(yīng)力，使樹脂發(fā)生流動(dòng)上取向，而和非流動(dòng)取向產(chǎn)生折光率不同而生閃光絲紋，當(dāng)其擴(kuò)展后，可能使產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋。 除了在注塑工藝和模具上注意外（見表4，最好產(chǎn)品作退火處理。如PC料可加熱到 160℃以上保持 3－ 5分鐘，再自然冷卻即可?！　。ǘ馀荩褐饔跇渲瑑?nèi)的水氣 和其他氣體排不出去，（在模具冷凝過程中）或因充模不足，冷凝表面又過快冷凝而形成真空泡。其克服方法見表4。　?。ㄈ┍砻婀鉂刹睿褐饔谀＞叽植诙却?，另一方面冷凝過早，使樹脂不能復(fù)印模具表面的狀態(tài)，所有這些都使其表面產(chǎn)生微小凹凸不平，而使產(chǎn)品失去光澤。其克服方法見表4?！　。ㄋ模┱鸺y：是指從直澆口為中心形成的密集波紋，其原因因熔體粘度過大，前端料已在型腔冷凝，后來料又沖破此冷凝面，而使表面出現(xiàn)震紋。其克服方法見表4。　?。ㄎ澹┓喊?、霧暈：主要由于在空氣中灰塵落入原料之中或原料含水量太大而引起的。其克服方法見表4?！　。┌谉?、黑點(diǎn)：主要由于塑料在機(jī)筒內(nèi)，因局部過熱而使機(jī)筒樹脂產(chǎn)生分解或變質(zhì)而形成的。其克服方法見表4?？朔椒╘缺陷 銀紋 氣泡 表面光澤差 震紋 泛白、霧暈 白煙、黑點(diǎn) 樹脂原料有雜質(zhì)或污染 清除雜質(zhì)、污染 　 　 　 清除雜質(zhì)、污染 清除雜質(zhì)、污染 樹脂原料干燥 干燥要充分 干燥要充分 　 　 干燥要充分 　 融料溫度 降低、控制精確 保證塑化再降低 增加 增加，特別射嘴 降低、控制精確 盡量降低料溫 注射壓力