【正文】 八 、注射量 ? 注射量為 制品和主流道分流道等加在一起時(shí)的總質(zhì)量 (g)如果其小于注塑機(jī)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(shí)際使用的注射量如果太小的話 ,材料會(huì)因在料筒中的滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生熱分解 ,為避免這種現(xiàn)象實(shí)際注射量應(yīng)該在 最大注射量的 30%以上 ,一般注射量最好設(shè)定在注塑機(jī) 最大注射量的 30%85%之間 . ? 通常以注射量表示注塑機(jī)的能力 ,并在習(xí)慣上采用盎司(1oxz＝ )為單位 ,以聚苯乙烯 (相對(duì)密度為 )的質(zhì)量為基準(zhǔn)來(lái)表示 ,材料相對(duì)密度不同的話表示注塑機(jī)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(jī) ,用聚丙烯 (相對(duì)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(jī)能力時(shí) ,會(huì)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(jī)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(jì)算出 .即注塑機(jī)的理論注射量等于最大注射行程的體積 .但實(shí)際上 ,由于注射時(shí)螺桿的急速前進(jìn)會(huì)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(duì)聚乙烯的實(shí)測(cè)值作為最大注射量發(fā)表。而壓縮段后半部及計(jì)量段的溫度應(yīng)高于材料的熔點(diǎn) . ? 關(guān)于注射溫度即噴嘴附近的溫度調(diào)整的大體原則 ,主要是根據(jù)樹(shù)脂的基本情況來(lái)考慮 .如具有活性原子團(tuán)的聚合物(多為縮合物 )的最佳期注射溫度般離熔點(diǎn)較近 ,尋找和考察其最佳溫度時(shí) ,每次進(jìn)行 23℃ 范圍的小幅度調(diào)節(jié)即可 .而對(duì)于不具有活性原子團(tuán)的聚合物 ,其最佳注射溫度比熔點(diǎn)要高得多 (50℃ 前后 ),而且考察其最大佳注射溫度 ,要進(jìn)行 510℃ 范圍的較大幅度的調(diào)節(jié)。溫度太高 ,原料容易分解 .在實(shí)際的注塑成型過(guò)程中 ,熔料溫度往往比料筒溫度高 ,高出的數(shù)值與注塑速率和材料的性能有關(guān) ,最高可達(dá) 30℃ .這是由于熔料通過(guò)澆口時(shí)受到剪切而產(chǎn)生很高的熱量造成的 . ? 對(duì)材料進(jìn)行成型時(shí) ,理論上應(yīng)調(diào)節(jié)和控制物料本身的溫度 ,在實(shí)際上這樣做是很困難的 ,一般都采用調(diào)節(jié)和控制料筒溫度的方法來(lái)進(jìn)行 . ? 為了了解物料的實(shí)際溫度 ,只能采用對(duì)空注射的方法 ,將熔融物料射出后在噴嘴 處用溫度直接測(cè)量 ,但物料因在螺桿旋轉(zhuǎn)混煉時(shí)產(chǎn)生摩擦熱或因螺標(biāo)背壓產(chǎn)生壓縮熱 ,其測(cè)量所得的溫度通常要高于料筒所設(shè)定的溫度 .這也和熱量的調(diào)整方式有關(guān) ,如加熱時(shí)因使用加熱器使用權(quán)溫度上升是很容易的 ,但冷卻時(shí)因大多數(shù)注塑機(jī)靠自然放熱使溫度下降就不那么容易了 .為此 ,有些機(jī)種采用在料筒外部送風(fēng)的方式 ,對(duì)料筒進(jìn)行強(qiáng)制冷卻 . ? 對(duì)料筒進(jìn)行溫度設(shè)定時(shí) ,一般是使之保持一定的溫度梯度 ,即從后部至前部的噴嘴應(yīng)設(shè)定使其溫度逐步增高 .在料斗下的送料段設(shè)定的溫度 ,主要是對(duì)物料進(jìn)行預(yù)備加熱 。全 電動(dòng) 機(jī)的螺桿后移速度 (阻力 )是由AC伺服 閥 控制的 . ? 適當(dāng) 調(diào) 校背 壓 的好 處 ? (1)能將泡筒內(nèi)的熔料 壓實(shí) ,增加密度 ,提高射膠量 、制品重量和尺寸的 穩(wěn) 定性 . ? (2)可將熔料內(nèi)的氣體” 擠 出” ,減少制品表面的氣花 、內(nèi)部氣泡 、提高光 澤 均勻性 ? (3)減慢螺桿后退速度 ,使炮筒內(nèi)的熔料充分塑化 ,增加色粉 、色母與熔料的混合均勻度 ,避免制品出 現(xiàn) 混色 現(xiàn) 象 . ? (4)適當(dāng)提升背 壓 ,可改善制品表面的 縮 水和 產(chǎn) 品周 邊 的走膠情況 . ? (5)能提升熔料的溫度 ,使熔料塑化 質(zhì) 量提高 ,改善熔料充模時(shí) 的流 動(dòng) 性 ,制品表面無(wú)冷膠 紋 . ? 背 壓 太低 時(shí) ,易出 現(xiàn) 下列 問(wèn)題 ? (1)背 壓 太低 時(shí) ,螺桿后退 過(guò) 快 ,注入炮筒前端的熔料密度小 (較 松散 ),夾入空氣多 . ? (2)會(huì) 導(dǎo) 致塑化 質(zhì) 量差 、射膠量不 穩(wěn) 定 ,產(chǎn) 品重量 、制品尺寸 變 化大 . ? (3)制品表面會(huì)出 現(xiàn)縮 水 、氣花冷料 紋 、光 澤 不勻等不良 現(xiàn) 象 . ? (4)產(chǎn) 品內(nèi)部易出 現(xiàn) 氣泡 ,產(chǎn) 品周 邊 及骨位易走不 滿 膠 . ? 過(guò) 高的背 壓 ,易出 現(xiàn) 下列 問(wèn)題 ? (1)炮筒前端的熔料 壓 力太高 、料溫高 、粘度 下降 ,熔料在螺桿槽是的逆流和料筒與螺桿 間 隙流量增大 ,會(huì)降低塑化效率 (單 位 時(shí)間 內(nèi)塑化的料量 )。如果按照位置 進(jìn) 行切 換 ,一般選擇 型腔填充到 95%(注塑體 積 )時(shí)進(jìn) 行切 換 . ? 注塑機(jī)中的保 壓 切 換 一般都是按照注塑位置 進(jìn) 行 的 ,也就是 說(shuō) 當(dāng)螺桿 進(jìn) 行到某一位置即 發(fā) 生保 壓 切 換 ,保 壓 切 換 的位置 、時(shí)間 和 壓力如下 圖 所示 . 注射壓力與注射速度的關(guān)系 9 注射壓力與注射速度的關(guān)系 10 ? 獲得 最佳注塑質(zhì)量的關(guān)鍵是在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻從熔體注射階段切換到保壓階段 .如果切換過(guò)早 ,模腔在保壓階段中被填充 (產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力 ),切換過(guò)遲 ,注射過(guò)度 .確定模腔注滿時(shí)刻的方法 ,沒(méi)考慮保持壓力 ,而是基于下列參數(shù) : ? 時(shí)間 ? 液壓壓力 ? 螺桿位置 ? 模腔壓力 注射壓力與注射速度的關(guān)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(shí)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(gè)時(shí)間 ,稱為保壓時(shí)間 .找出最小保壓時(shí)間的最省時(shí)最便捷的方法是設(shè)定一較長(zhǎng)的保壓時(shí)間 ,再逐漸降低保壓時(shí)間 ,直到凹陷產(chǎn)生 .保壓所起的作用是 ,在防止毛邊的發(fā)生和過(guò)度充填的基礎(chǔ)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(jìn)行不斷地補(bǔ)充 ,以防止制品因收縮而產(chǎn)生縮痕 . ? 從保壓所起的作用上，其壓力設(shè)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(shí)為止。如果延遲保壓曲線分段且延長(zhǎng) ,制件體積收縮變小 ,反之則變大 . 注射壓力與注射速度的關(guān)系 7 注射壓力與注射速度的關(guān)系 8 ? 注塑填充過(guò)程中 ,當(dāng)型腔 快要充滿時(shí) ,螺桿的運(yùn)動(dòng)從流動(dòng)速率控制轉(zhuǎn)換到壓力控制 ,這個(gè)轉(zhuǎn)化點(diǎn)稱為保壓切換控制點(diǎn) .保壓切換對(duì)于成型工藝的控制很重要 ,保壓切換點(diǎn)以前熔料前進(jìn)的速度和壓力很大 ,保壓切換后 ,螺桿向前擠壓推動(dòng)熔料前進(jìn)的壓力較小 .如果不進(jìn)行保壓切換 ,當(dāng)型腔充滿時(shí)壓力會(huì)很大 ,造成注射壓力陡增 ,所需鎖模力也會(huì)變大 ,甚至?xí)霈F(xiàn)飛邊等一系列的缺陷 .保壓切換的選擇應(yīng)該適當(dāng) ,過(guò)早或過(guò)遲的保壓切換都對(duì)成型不利 .過(guò)早地進(jìn)行保壓切換會(huì)使充模壓力降低 ,充模困難 ,甚至出現(xiàn)注不滿的現(xiàn)象 .過(guò)遲的保壓切換將導(dǎo)致注射壓力增大 ,甚至于出現(xiàn)飛邊 .保壓切換方式有位置 、速度 、壓 力 、時(shí)間 等 .例如 ,當(dāng)注射 壓 力達(dá)到一定 值時(shí) 即 進(jìn)行保 壓 切 換 。另一部分是 保壓壓力逐步減小釋放 ,大約需要 1s,稱為 延遲保壓曲線 ,延遲保壓曲線對(duì)于成型制件的影響非常明顯 .如果恒定保壓曲線變長(zhǎng) ,制件體積收縮會(huì)減小 ,反之則增大 。 注射壓力與注射速度的關(guān)系 5 注射壓力與注射速度的關(guān)系 6 ? . ? 保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短都對(duì)成型不利 .過(guò)長(zhǎng) 會(huì)使得 保壓不均勻 ,塑件內(nèi)部 應(yīng)力增大 ,塑件 容易變形 ,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生 應(yīng)力開(kāi)裂 。如果型腔充 滿 后不 進(jìn) 行保壓 ,制件大 約 會(huì)收 縮 25%左右 ,特 別 是筋 處 由于收 縮過(guò) 大而形成收 縮 痕跡 .保 壓壓 力一般 為 充填最大 壓 力的 85%左右 ,當(dāng)然要根據(jù) 實(shí)際 情況來(lái)確定 . 注射壓力與注射速度的關(guān)系 3 注射壓力與注射速度的關(guān)系 4 ? 保 壓壓 力控制 對(duì) 于 減小 飛邊 和 防止膠件粘模 有著非常重要的意 義 ,良好的保 壓壓 力控制方式有助于減小制品收 縮 ,提高制品的外 觀質(zhì) 量 .保 壓壓 力一般為 注射 壓 力的 75%85%,采用如下的保 壓壓 力控制曲 線 有助于減小注射 壓 力和 鎖 模力 ,保持良好的制品 質(zhì) 量。所以（ 1）次注射壓力要根據(jù)具體要求來(lái)設(shè)定，依據(jù)一般為 80120MPa(8001200kgf/cm2) ? 對(duì)熔體粘度特別高的材料或?qū)Τ叽缇纫筇貏e高的制品 ,可采用 150200MPa較高范圍的注射壓力 .(1)次注射壓力過(guò)低 ,會(huì)引起 充填不足 的情況 ,而 較高的 (1)次注射壓力可使制品的密度增大 、收 縮 率減小 。第二階段是材料充滿模具后所加的壓力，稱為二次注射壓力或保壓壓力。在熔體完全填滿模穴之前，注塑速度會(huì)再度降低，以避免壓力突增及因超過(guò)鎖模力，使模具被撐開(kāi)而造成溢料現(xiàn)象。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，料筒溫度每升高１ ℃ ，注射壓力往往會(huì)下降１．５ MPa左右；另外料筒溫度過(guò)高使得塑料粘度下降很大，導(dǎo)致飛邊的出現(xiàn)和收縮痕跡加重，因此在注塑過(guò)程中要合理得把握好這個(gè)參數(shù) . 注射 壓 力與注射 時(shí)間 的關(guān)系 注射壓力與注射速度的關(guān)系 ? 降低注射壓力是使用可變化的注射速度分布的唯一好處。但是升高溫度只對(duì)分子鏈較柔軟的“ 溫敏性” 塑料有比較大的影響，例如PC等；對(duì)于分子鏈較剛性的“ 剪敏性 ”塑料影響卻較小，例如 PP等。經(jīng)驗(yàn)分析表明，在特定材料的成型溫度范圍內(nèi)，熔體溫度每增加１０ ℃ 。 注射 壓 力與注射 時(shí)間 的關(guān)系 2 注射壓力與熔體及模壁溫度的關(guān)系 ? 熔體及模具溫度 不僅對(duì)成型 過(guò)程有影響 ，而且對(duì)制品的 最終成型結(jié)果亦有直接影響 。 ? 定性的分析表明， 填充時(shí)間 與 注射壓力 之間的關(guān)系呈現(xiàn)一 U形曲線 ，如下圖所示， 最佳填充時(shí)間 位于曲線中 注射壓力的最低點(diǎn) ，即為：如果用較小的注射時(shí)間填充充滿模腔，就必須要有很高的注射速度，因此也就必須要有較高的壓力；當(dāng)注射時(shí)間很長(zhǎng)時(shí)，熔料溫度下降，粘度增加，從而增加了填充難度，因此也需要很大的注射壓力。塑料熔化的 高溫和高剪切率 (由于高流 動(dòng) 速率 )引起的摩擦 熱 會(huì)效 應(yīng) 會(huì)使得 熔體粘度降低 ,從而彌 補(bǔ) 了壓力需求。與熔體的流動(dòng)速度成正比 . ? 注射壓力與澆口位置和數(shù)目的關(guān)系 ? 流動(dòng)長(zhǎng)度越長(zhǎng) ,熔體在流動(dòng)過(guò)程中損失的壓力也越大 ,熔體到達(dá)制品的末端需要的壓力也越高 ,流動(dòng)長(zhǎng)度越短越好 . ? 對(duì)于給定的制品 ,要想縮短熔體的流動(dòng)長(zhǎng)度 ,唯一的辦法就是增加澆口數(shù)量 ,或者調(diào)整澆口的位置 ,使其流動(dòng)心可能短的距離來(lái)完成充填 . 注塑壓力與制品 /模具和工藝的關(guān)系 5 ４、注射 壓 力與制品厚度的關(guān)系 制品厚度 明 顯 地影響所需的 注射 壓 力 。 注塑壓力與制品 /模具和工藝的關(guān)系 3 ? 注射壓力與熔體粘度成正比 ,和熔體的流動(dòng)長(zhǎng)度成正比 ,即熔體在模具型腔中的流動(dòng)長(zhǎng)度越長(zhǎng) ,則注射壓力越大 。其后 ,注射壓力隨著流動(dòng)長(zhǎng)度往熔體最前端逐步降低 ,如果模腔內(nèi)部排氣良好 ,則熔體前端最后的壓力就是大氣壓 . 注塑成型工藝參數(shù) 3 ? 如圖二所示 ,隨著流動(dòng)長(zhǎng)度的增加 ,沿途需要克服的阻力也增加 ,注射壓力也隨著增大 .為了維持恒定的壓力梯度以保證熔料充填速度的均一 ,必須隨著流動(dòng)長(zhǎng)度的變化而相應(yīng)地增加注塑壓力 ,因而必須相應(yīng)增加熔體入口處的壓力 ,以維持需要的注塑流動(dòng)速度 . 影響注射壓力的因素 ? 影響熔體注射 壓 力的因素很多，主要有三 類 ：A類 是 材料因素 ，如塑料的 類 型 、粘度等； B類 是 結(jié) 極性因素 ，如 澆 注系 統(tǒng)的 類 型 、數(shù)目和位置 、模腔形狀以及制品的厚度等； C類 是 成型的工 藝 要素 。一般最好以 注塑容量的 70ー80%的注塑重量 進(jìn) 行成型。必須選擇 能 滿 足下 圖 斜線 部分容量的成型機(jī)。 三 、熟悉注塑機(jī)的性能及 檢查 ? 調(diào) 機(jī)者 應(yīng)對(duì) 所使用的注塑機(jī)的極造 、功能及 優(yōu) 缺點(diǎn)有充分了解，不熟悉機(jī)器特性及使用方法，是 難 以制做出 優(yōu) 良的 產(chǎn) 品的。 應(yīng) 在充分確 認(rèn) 冷卻水道的基 礎(chǔ) 上，按照能得到良好冷卻效率的方式，配置管理一般的模具溫度范圍 如上表所示。此外， 澆 口位置 /形式 /大小 、每模件數(shù) 、流道形狀 等情況，亦需了解清楚。表中所示聚 酰 胺 樹(shù) 脂（打 ＊號(hào)者）的下限值 ，如 %，是指在固化中采用急冷的方法將其 結(jié) 晶度控制在最小限度 時(shí) 所取的數(shù) 值 . ? 聚合物在固化 過(guò) 程中如果冷卻不均 ,成型品中會(huì)因收 縮 的時(shí)間 差而造成殘留 應(yīng) 力的蓄集 .特 別 是 對(duì) 收 縮 率 較 大的 結(jié)晶聚合物 ,這 一點(diǎn)必 須 引起注意 .在某些情況下 ,采用教慢的冷卻速度以減少收 縮 中的 時(shí)間 差 ,也是一種改善和減少制品殘留 應(yīng) 力的方法 . 賦形和固化 4 塑膠材料的成型收縮率 類 別 塑 料 名 稱 成 型 收 縮 率 (%) 玻璃纖維增強(qiáng) 聚 苯 乙 烯 (PS) 苯乙烯丁二烯共聚物(SB) 苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)