圖文細說:注塑工藝成型五要素!

日期: 2021/03/15
作者: 日精注塑機
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注塑成型五要素有那些?



壓力(Mpa)

速度 (%)


行程 (mm)


時間 (S)


溫度 (℃)


日精注塑機,全電動注塑機

注射成型工藝界面


注塑壓力的設定


日精注塑機全電動注塑機專業廠家2021年3月15日訊 壓力是用來克服流動阻力體現速度的;注塑壓力的設定值是填充階段壓力的限制值,實際壓力看注塑機的顯示《壓力曲線圖》(黃色的曲線為實際壓力,圖表從右向左看)


日精注塑機,全電動注塑機
注塑壓力曲線圖


曲線圖的實際應用:

當產品出現局部微量短射時(缺料),如何確定應增加壓力,還是提高速度,或者壓力速度都需提高?


  • 當實際壓力還未達到設定值,實際速度已達到設定值時,應提高速度的設定值;


  • 當實際壓力已達到設定值,實際速度還未達到設定值時,應提高壓力的設定值;


  • 當實際壓力已達到設定值,實際速度也達到設定值時,壓力及速度的設定值都需提高。



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注射速度曲線


注塑保壓設定


轉壓點:


  • 怎么確定轉壓點,一般來說轉壓點是指在零保壓壓力的情況下把產品打到95%滿時,由注射到保壓的切換點。對于薄壁產品:一般打到產品的98%,對于非平衡流道:一般為70%-80%,應視具體情況而定。并建議采用慢-快-慢多級注射。


  • 當通過位置來設定轉保壓點時,設定的轉保壓時間需大于實際注射的時間3-5S。


  • 轉壓點過高:產品充模不足,熔接痕,凹陷,尺寸偏小等轉壓點太低:飛邊,脫模困難,尺寸偏大等


保壓壓力



  • 怎么確定保壓壓力,優化的保壓壓力一般為最低保壓壓力和最高保壓壓力的中間值,一般是由低到高來設定保壓壓力。最低保壓壓力:在準確的轉壓點基礎上,給予一定的保壓壓力,當產品剛出現充模不足時的保壓最高保壓壓力:在準確的轉壓點基礎上,給予一定的保壓壓力,當產品剛出 現毛刺時的保壓壓力。(從最低和最高保壓壓力我們可以看到產品工藝波動的安全范圍)一般來說:


  • PA保壓壓力=50% 注射壓力 


  • POM 保壓壓力= 80% 注射壓力;對于尺寸要求高的產品可達到 100%注射壓力


  • PP/PE 保壓壓力=30-50% 注射壓力


背壓


一.背壓的形成     


在塑料熔融、塑化過程中,熔料不斷移向料筒前端(計量室內),且越來越多,逐漸形成一個壓力,推動螺桿向后退。為了阻止螺桿后退過快,確保熔料均勻壓實,需要給螺桿提供一個反方向的壓力,這個反方向阻止螺桿后退的壓力稱為 背壓 .背壓亦稱塑化壓力,它的控制是通過調節注射油缸之回油節流閥實現的。


預塑化螺桿注塑機注射油缸后部都設有 背壓閥 ,調節螺桿旋轉后退時注射油缸泄油的速度,使油缸保持一定的壓力,全電動機的螺桿后移速度(阻力)是由 AC伺服閥控制的。 


二.適當調校背壓的好處: 


1.能將炮筒內的熔料壓實,增加密度,提高射膠量、制品重量和尺寸的穩定性


2.可將熔料內的氣體“ 擠出 ”,減少制品表面的氣紋、內部氣泡、提高光澤均勻性


3.減慢螺桿后退速度,使炮筒內的熔料充分塑化,增加色粉、色母與熔料的混合均勻度,避免制品出現 混色 現象


4.適當提升背壓,可改善制品表面的縮水和產品周邊的走膠情況


5.能提升熔料的溫度,使熔料塑化質量提高,改善熔料充模時的流動性.


三、背壓太低時,易出現下列問題 


1.背壓太低時,螺桿后退過快,流入炮筒前端的熔料密度小(較松散),夾入空氣多


2.會導致塑化質量差、射膠量不穩定,產品重量、制品尺寸變化大


3.制品表面會出現縮水、氣紋、冷料紋、光澤不勻等不良現象


4.產品內部易出現氣泡,產品周邊及骨位易走不滿膠

 

四、 過高的背壓 ,易出現下列問題 


1.炮筒前端的熔料壓力太高、料溫高、粘度下降,熔料在螺桿槽中的逆流和料筒與螺桿間隙的漏流量增大,會降低塑化效率(單位時間內塑化的料量)


2.對于熱穩定性差的塑料(如:PVC、POM等)或著色劑,因熔料的溫度升高且在料筒中受熱時間增長而造成熱分解,或著色劑變色程度增大,制品表面顏色/光澤變差


3.背壓過高,螺桿后退慢,預塑回料時間長,會增加周期時間,導致生產效率下降


4.背壓高,熔料壓力高,射膠后噴嘴容易發生 熔膠流涎 現象,下次射膠時,水口流道內的冷料會堵塞水口或制品中出現冷料斑


5.在啤塑過程中,常會因背壓過大,噴嘴出現 漏膠 現象,浪費原料并導致射嘴附近的發熱圈燒壞


6.預塑機構和螺桿筒機械磨損增大 


 五、背壓的調校

  

注塑背壓的調校應視原料的性能、干燥情況、產品結構及質量狀況而定,背壓一般調校在 3-20kg/cm 3 .當產品表面有少許氣花、混色、縮水及產品尺寸、重量變化大時,可適當增加背壓。當射嘴出現漏膠、流涎、熔料過熱分解、產品變色及回料太慢時可考慮適當減低背壓.

  

背壓是注塑成型工藝中控制熔料質量及產品質量的重要參數之一,合適的背壓對于提高產品質量有著重要的作用


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高低壓合模的調試方法:


1:低壓壓力設定


a  在能合上模具的前提下低壓壓力應設定盡可能低,只要能可靠抵消合模之磨擦阻力(模板與導柱之磨擦阻力,動定模接觸后導柱導套磨擦阻力,斜導柱滑塊之磨擦阻力,還有動模板與支撐部件之磨擦阻力等等)即可


b  要設置充分的低壓保護行程(應大于產品的尺寸,有機械手時應大于機械手的夾具尺寸),太大的低壓保護行程會影響低壓保護壓力與低壓保護時間的準確設置,所以要設置合理合適


c  要測算低壓保護開始至結束的實際時間,把低壓時間設置成略大于實際時間(余量0.1秒以下,以保證在有異物時及時停止合模動作信號輸出),低壓保護的原理就是在一定的低壓時間內,電腦無法采樣到高壓信號,電腦則判定模腔內有異物,此時電腦原則上應停止合模信號輸出,同時報警并輸出開模信號。


 2:高壓壓力設定 

根據理論鎖模力計算方法算出理論所需鎖模力,根據理論鎖模力的大小設定實際鎖模力,實際高壓壓力一般略大于理論鎖模力即可。


把高壓行程位置先設定偏大,此時依經驗逐步減小高壓行程位置,直到無法起高壓或注塑機曲臂無法伸直時再略微調大高壓行程,使鎖模力能夠可靠實現即可。


以下圖為例:1.3位置不能起高壓,1.7位置可以起高壓,那么我們則在1.7的基礎上再增0.1-0.3即可,設定小了合不上模異常報警多,設定大了保護系數降低。

 

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注射速度


定義: 在一定壓力作用下,熔膠從噴嘴注射到模具中的速度


作用:

  • 注射速度提高將使充模壓力提高


  • 提高注射速度可使流動長度增加,制品質量均勻


  • 高速射出時粘度高,冷卻快,適合長流程制品


  • 低速時流動平衡,制品尺寸穩定


設定原則:

  • 防止脹模及避免產生飛邊


  • 防止速度過快導致燒焦


  • 保證制品品質的前提下盡量選擇高速填充,以縮短成型周期注射速度過快易出現焦斑,飛邊,內部氣泡或造成熔體噴射注射速度太慢:易出現流動痕, 熔接痕,并且造成表面粗糙,無光澤


開合模具速度 


定義:模具打開,閉合時的速度


作用:合理的開鎖模具速度是保證機臺及生產正常運行的必要條件


設定原則:

  • 保證機臺運行平穩,振動最小


  • 所設定的開鎖模速度應使得開鎖模所需時間應盡量短


  • 開鎖模速度切換合理


  • 最大的開鎖模距離應由最大的開鎖模速度來完成


  • 遵循由慢-快-慢的原則


頂出前進后退速度


定義:開模后頂針頂出及后退之速度 


作用:保證產品順利脫模而又不致于產品變形,扭曲或被頂裂


設定原則:

前段頂出低壓慢速10-20MM,防止產品變形或頂裂(有效的保護模具)

后頂出快速,但需保證頂出平穩


動作行程

  • 行程要包括注塑/計量/松退/開合模/頂出


  • 計量行程是指螺桿前部儲料室內的長度


  • 當注塑成品95%狀態時轉保壓,這是注射行程的切換

  • 當注塑程序終止后,螺桿處在料筒的最前段位置,預塑程序開始時螺桿開始旋轉,螺桿在物料的反壓力作用下后退,直到螺桿后退到實行的設定位置結束

  • 當計量結束后通常塑料會出現流延,此時通過設定松退行程實現抽膠可以解決流延現象;


  • 開模行程取決于模具的大小,只要能夠方便快速的取出產品,開模行程設定越小越好以縮短成型周期.


  • 頂出行程同樣取決于模具的大小,只要能夠方便快速的取出產品,頂出行程設定越小越好以縮短成型周期


射出行程


定義:注射過程中螺桿所處的位置變化(包含了計量行程在內)


作用:結合速度,壓力控制塑膠流動狀態


設定原則:

  • 計量行程由成品充填量決定,通常在此值上加10-20MM緩沖量來決定最終設定


  • 第一段行程通常以低壓慢速充滿熱流道,料柄為原則設定


  • 第二段行程通常以高壓快速充滿產品90%狀態為原則設定


  • 第三段行程通常以低壓慢速以充滿產品95%狀態為原則設定


  • (設定原則:越簡單越好,工藝波動小,產品尺寸相對較穩定)


開模行程 


定義:公母模分開后公模所處的位置:


作用:保證脫模取件時各動作能順利執行


設定原則:

  • 各切換位置間距不得小于30MM


  • 最大的距離應由最大的速度來完成完成


  • 最大開模位置應由方便取件(包括機械手)且取件時不致于觸碰到母模面為原則


  • 最大開模位置應使得成型周期盡量短為依據


頂出后退行程


定義:頂針頂出,退回的極限位置


作用:用于限制頂針前進,后退的距離,確保制品順利脫模以及頂針準確復位

對部分彈簧復位之模具,頂出行程兼有頂出限位保護之作用


設定原則:

  • 頂出距離應遵循由小到大能順利脫模的原則


  • 無頂出限位柱之彈簧復位模具應保證頂出時彈簧不致于被壓壞


  • 頂針退回時不能讓頂針高出公模面


  • 有滑塊之模具頂針一定要退到位,避免合模滑塊與頂針干涉


  • 頂出后退的行程一般也不會設定為0位,而是0.5-1.0mm,避免過度報警


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注塑機頂針動作設定界面


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注塑時間設定



注射時間:

要領:射出時間剛好滿足產品95%的狀態時;設定原則以越小越好,縮短成型周期


保壓時間:

保壓時間的確定以澆口冷凝為依據通過產品稱重來確定。

保壓時間太長:重量超重,容易出現頂白,拉傷,飛邊,脫模困難,尺寸偏大保壓時間太短:重量不足,產品內部空洞,縮水,尺寸偏小


冷卻時間:

降低冷卻時間,直到下列條件滿足為止;

成品被頂出時不會出現頂白,拉傷,頂裂.

成品尺寸不會隨冷卻時間的降低而變小

模具的實際溫度不會隨冷卻時間的降低而升高

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注塑成型周期:

填充時間

保壓時間

冷卻時間(包含計量時間)

開合模 脫模 中子動作 安裝嵌件 取件時間


計量時間就是:儲料時間,冷卻時間必須要大于儲料時間(小于沒有意義);冷卻時間一般為總周期的1/2左右;


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品質統計界面


產品是否穩定,成型周期是否穩定:轉保壓的位置+保壓的終點位置是否穩定來體現;


注塑機溫度設定


油溫:


  • 對于液壓機而言是由于機器的不停運作液壓油運動摩擦而產生的熱能,它是由冷水來控制,在開機時要確認油溫在45℃左右,若油溫過高或過低均會影響壓力的傳遞


  • 熔體溫度:(通過料筒穩定設定來調節:實際炮筒溫度為料筒設定溫度的±5℃)


  • 怎么確定熔體溫度通常熔體溫度的確定取決于不同材料的性能,由材料供應商提供。(所用材料的熔體溫度及模具溫度見材料物性表)


  • 料筒溫度的設定熔體溫度太高:材料分解(從而造成產品氣泡,色差,焦斑,斷裂等)熔體溫度太低:材料塑化不均,熔體內含冷料(從而造成充模不足,冷料,產品斷裂等)


模具溫度:


  • 為什么需要模溫無論模具溫度高低,它的作用始終是為了在穩定生產過程中使模具維持一定的溫度,起冷卻作用的。真正重要的模溫是指模具型腔的溫度,而不是模溫機上顯示的溫度。通常,在穩定生產過程中型腔溫度會達到一個穩定的動態平衡.(對于大模具在生產之前必須使模具充分加熱,尤其是薄壁,且流長比很大的產品模具)


  • 模具溫度會影響熔體的流動性和冷卻速度因為影響流動性,從而影響產品外觀(表面質量,毛刺)和注塑壓力;因為影響冷卻速度,從而影響產品結晶度,進而影響產品收縮率和機械強度性能.


  • 模溫高:流動性好;結晶度高;收縮率大(從而造成尺寸偏小);變形;需要更長的冷卻時間


  • 模溫低:流動性差(從而造成流動紋,熔接痕);結晶度低;收縮率小(從而造成尺寸偏大)


注塑機溫度設定


保溫設定:比如POM,PC ABS等材料,炮筒內長時間停留會導致材料分解,設定保溫溫度后可以使炮筒的溫度暫時保持在保溫設定值,防止材料的分解等;

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