隨著注塑技術(shù)的進(jìn)步,注塑機(jī)越來越精密,附帶了很多高級(jí)功能,如閉環(huán)回路射膠控制、波形監(jiān)視、成型支援等,這些功能的使用需要操作者具有相當(dāng)?shù)淖⑺芾碚摶A(chǔ)與實(shí)踐。
如果這些功能使用不當(dāng),相反會(huì)給注塑品帶來不良影響。在講這些功能前,先回顧一下傳統(tǒng)的注塑充模理論,傳統(tǒng)的調(diào)機(jī)方法及缺陷,在此基礎(chǔ)上再講高級(jí)調(diào)機(jī)技術(shù)可能比較容易理解。
傳統(tǒng)注塑充模理論
一、注塑充模過程
注射充模階段是螺桿在注射油缸推力作用下,將儲(chǔ)料室中的熔體經(jīng)過噴嘴、模具流道、澆口注入型腔。這是聚合物向模腔高速流動(dòng)的過程。充模流道如下圖所示。
高級(jí)調(diào)機(jī)技術(shù)(一)——傳統(tǒng)注塑充模理論
注射時(shí),在螺桿頭部熔體所建立起來的壓強(qiáng)稱注射壓力;螺桿推進(jìn)熔體的速度稱注射速度,其流率稱注射速率;其行程稱注射行程,在數(shù)值上與預(yù)塑行程也稱計(jì)量行程相一致。在注射階段,必須使熔體建立足夠的速度頭和壓力頭,才能完成好充模過程,保證制品質(zhì)量。
注射充模曲線如圖所示。
高級(jí)調(diào)機(jī)技術(shù)(一)——傳統(tǒng)注塑充模理論
圖中曲線1是儲(chǔ)料室中的熔體壓力(注射壓力)隨時(shí)間變化的曲線,稱注射壓力曲線。
2是噴嘴末端的壓力曲線,稱噴嘴壓力曲線。
3是澆口流道的末端、模腔起始處的壓力曲線,稱模腔壓力曲線。
4是型腔末端的模腔壓力曲線。
圖中的OA段是熔體在注射壓力Pi作用下從儲(chǔ)料室流入模腔始端的時(shí)間,A點(diǎn)是模腔的始點(diǎn)(澆口末端),B點(diǎn)是壓力升點(diǎn)。當(dāng)噴嘴內(nèi)動(dòng)壓力達(dá)到Pz時(shí)模腔始端壓力才達(dá)到與之相對(duì)應(yīng)的壓力PB,模腔壓力開始增高。噴嘴壓力隨模腔壓力而變化。
當(dāng)熔體充滿模腔后,模腔壓力開始增加,當(dāng)模腔始端壓力從PB增到PC時(shí),模腔末端壓從PB1增到PC1,與此同時(shí)噴嘴壓力也迅速從Pz增加至接近注射壓力的最大值Pzmax。
tA—tB充模時(shí)間,是最重要的時(shí)刻,聚合物熔體在這段時(shí)間內(nèi)必需能克服流道阻力迅速地充滿模腔;如果壓力不足速度不夠,流動(dòng)就會(huì)停止。同時(shí),由于剪切速率的作用,聚合物大分子將發(fā)生取向和結(jié)晶作用。這是在動(dòng)壓作用下高壓、高速的充模過程。
模腔入口壓力PB和末端壓力PBi之差取決于模腔壓力損失的大小。tB—tC時(shí)間內(nèi),是壓實(shí)熔體過程,模腔壓力從PB—PC迅速增至最大。
二、保壓補(bǔ)縮過程
tC—tD保壓時(shí)間充模后要繼續(xù)推進(jìn)熔體補(bǔ)縮,以便獲取致密制品。保壓補(bǔ)縮階段是從熔體充滿模腔開始到澆口凍封為止。注射階段完成后,必需經(jīng)過繼續(xù)保持壓力,維持補(bǔ)縮流動(dòng)階段,一直持續(xù)到澆口凍封為止。保壓階段的注射壓力稱保壓壓力,在此壓力作用下,模腔中的熔體得到因冷卻而補(bǔ)縮,制品得到壓縮與增密。
保壓壓力,可以維持原來的注射壓力(一次注射壓力),也可以降低或提高原來的注射壓力,形成二級(jí)、三級(jí)或多級(jí)壓力。保壓階段的特點(diǎn)是熔體在高壓下的慢速流動(dòng),螺桿有微小的補(bǔ)縮位移,物料隨冷卻和密度增大使制品逐漸成型。保壓壓力持續(xù)到澆口凍封為止。
三、泄壓倒流過程
tD—tE泄壓倒流階段澆口凍封,保壓結(jié)束,螺桿預(yù)塑開始,噴嘴壓力下降至零。這時(shí)澆口雖已凍封,但模內(nèi)熔體尚未完全凝固,在模腔壓力的反作用下將有回流趨勢(shì),模腔壓力從PD降至封模壓力PE。
倒流時(shí)間及封模壓力PE取決于熔體性質(zhì)、熔體與模具溫度以及澆口尺寸等因素。
四、冷卻定型過程
tE—tF冷卻定型時(shí)間是制品持續(xù)冷卻階段,使模內(nèi)剛成型好的制品具有一定的剛性和強(qiáng)度,防止脫模時(shí)頂出變形。脫模時(shí)制品將在剩余壓力PF作用下脫模,并以應(yīng)力形式集中于澆口處。
注射充模過程中,熔體的溫度隨壓力增高達(dá)到最高值,模腔表面溫度也會(huì)升高,隨后又相應(yīng)冷卻到溫度最低值,所以模腔表面溫度是在兩個(gè)極限溫度之間變化。冷卻定型從澆口“凍封”開始至制品脫模為止。(文章來源于網(wǎng)絡(luò))