怎樣用傳統設備實現薄壁注塑成型 |
發布時間:2015-04-20 19:09:04點擊率: |
在塑膠注射成型加工中,零件的壁厚是一個十分關鍵的參數。薄壁注塑件有很多好處,它降低零件的重量、生產規模、減少材料開支及縮短成型周期。但是,制造薄壁產品必須采用昂貴的高速注塑機,甚不劃算。究竟傳統注塑機可否勝任,下面我們就這個問題來進行分析: 首先,我們要了解什么是薄壁注塑。一般意義上講,薄壁注塑是指在一個有50平方厘米表面積的注塑件上,其壁厚為1mm,這種級別的注塑可稱之為薄壁注塑。 為了攻克薄壁注塑的填充困難,通常要對注塑機進行特別的設計或改裝,如采用多通道注入口,施加高達241Pa的注射壓力和1000MM/S的注射速度。然而,這些做法將要花費相當可觀的資金。 那么,能否在傳統的未經改裝的標準注塑機上,對某些工藝參數進行控制,以實現薄壁注塑的要求呢? 答案是肯定的。據報導,曾經有人在一臺最大夾緊力為90公頃,最大注射量為170g的傳統注塑機上做過這方面的實驗:在這臺機器上安置了具有一個扇形注入內插件和一個注口,并有一個型腔的模具。該內插件的長、厚比為140:1,型腔厚度為1mm。使用的塑料是Lexan SP7602和Magnum9015。 產品零件的重量是唯一可變輸了出值.在同一個模具型腔條件下,零件重量的變化,顯然與注塑過程熔化材料在型腔內填滿的程度密切相關。據稱,對零件重量變化的分析,其結果的可信度能高達95%。因此,該實驗就是從有關工藝參數與零件重量的關系著手進行研究的。為此,在型腔里特別裝設了五個壓力與溫度轉換器。一個數據控測系統在腔內跟蹤壓力與溫度曲線。 該實驗采用了一個半分數因子(half fractionalfactorial)設計,用來研究噴嘴溫度、模具溫度、冷卻時間、注射速度和變白持壓力。據稱,這五個參數都能影響零件之重量。為了建立這些參數以確定它們對零件重量的影響,采用了不同高低值的組合來進行注射成型。 對PC和ABS兩種材料進行了實驗。實驗條件是:各自的熔化溫度、標準的模具溫度和零件重量、標準的零件張力強度和最高的許用注射速度。另外,兩種材料的相對粘度也都能在不同的剪切率下得到確立。 ·實驗結果如下: 1.將ABS材料由其熔化溫度260℃升至280℃時,其零件重量會由6.6克增至7.4克,即有12%的增大。 2.對PC材料,將其熔化溫度由290℃升至300℃時,零件重量即從7.3克增至8.9克,即增大了22%. 3.當模具溫度從80℃升至90℃時,PC和ABS兩種材料的零件重量都有增大,但PC更為敏感,后者的零件重量可從8.4克增至8.8克,增長了4.8%。 4.熔化溫度和模具溫度的變化都會導致零件張力強度的改變。但熔化溫度的增高將會使強度下降,而模具溫度的升高難度則會使強度增加。 5.縮短冷卻時間和提高注射速度都將會使PC材料的零件重量得以增加,而ABS材料則不受這兩個參數的影響。
1.對PC材料而言,熔化溫度、模具溫度、冷卻時間和注射速度都是影響零件重量的關鍵參數;而對ABS而言,影響其零件重量的參數只是熔化溫度和模具溫度。
2.熔化溫度的提高將使材料有更高的熱能,同時會導致材料粘度的降低,從而使得熔融材料更易于流動,其形成一個更長的流注長度,同時更加順暢地填滿型腔。但熔化溫度過高,將會促使材料退化和降級。所以,這一參數僅可在該材料允許的上限之內被用來保證型腔的填滿。
3.模具溫度的升高,會減少材料在型腔里的冷凝層,使熔融材料在型腔內更易于流動,從而獲得更大的零件重量和更好的表面質量。
4.更短的冷卻時間可使熔化材料在容器內停留的時間更短,并減少退化的可能性。據認為,減少壁厚50%將導致冷卻時間成4倍的減少。另外冷卻時間構成了約70%的成型周期,它的減少意味著生產效率的提高。
5.機器注射量應盡可能達到最大值。因為這也幫助熔化材料在容器內停留時間的減少。
6.增高注射速度,也會使熔化材料的相對粘度下降,這是由于剪切變得更薄時,產生假塑膠體(pseudoplastic)影響的結果。同時,這種剪切的加熱僅發生在不到一秒鐘的瞬間,這對于導致明顯的退化來說,是無足輕重的。
7.注射速度的提高,雖然會使PC材料粘度下降并造成零件重量的上升,但比起熔化溫度增高時零件重量的增加要少得多。不過,由于它還能使得材料更加不易退化,所以,提高注射速度還是有它可取之處的。
8.注塑速度的改變,對于ABS材料幾乎不會造成任何影響,這是由于此時它的相對粘度沒有產生明顯的下降的緣故。
通過在傳統注塑機條件下對一些工藝參數的變更,取得了零件重量增加的效果。這一結果實際上反映了塑料在熔化狀態下填滿1mm型腔能力的增加,也就是提高了薄壁成型的能力。贏順塑膠,優價出售各種塑膠原料 電話:0769-81324366手機18818688291 |
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