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注塑成型的工艺条件

发布时间:2021-07-12浏览:254次
  影响工艺条件的因素
 
  (一)塑料的收缩率
 
  1、塑料品种。热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化引起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。
 
  2、塑料特性。成型时熔融料与型腔表面接触,外层立即冷却形成低密度的固态外壳。由于塑料的导热性差,使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。另外,有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向、密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件的特性对收缩大小、方向性影响较大。
 
  3、进料口形式、尺寸、分布。这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。直接进料口、进料口截面大(尤其截面较厚的)则收缩小但方向性大,进料口宽及长度短的则方向性小。距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。
 
  4、成型条件。模具温度高,熔融料冷却慢、密度高、收缩大,尤其对结晶料则因结晶度高,体积变化大,因此收缩更大。模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关,直接影响到各部分收缩量大小及方向性。另外,保持压力及时间对收缩也影响较大,压力大、时间长的则收缩小但方向性大。注射压力高,熔融料黏度差小,层间剪切应力小,脱模后弹性回跳大,因此收缩也可适量的减小,料温高、收缩大,但方向性小。因此在成型时调整模温、压力、注塑速度及冷却时间等诸因素也可适当改变塑件收缩情况。
 
  (二)塑料的流动性能
 
  1、热塑性塑料流动性大小,一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米德螺旋线流动长度、表现黏度及流动比(流程长度/塑件壁厚)等一系列指数进行分析。分子量小,分子量分布宽,分子结构规整性差,熔融指数高、螺旋线流动长度长、表现黏度小,流动比大的则流动性就好,对同一品名的塑料必须检查其说明书判断其流动性是否适用于注塑成型。
 
  2、各种塑料的流动性也因各成型因素而变,主要影响的因素有如下几点:
 
  a、温度。料温高则流动性增大,但不同塑料也各有差异,PS(尤其耐冲击型及MFR值较高的)、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙烯(如ABS、AS)、PC、CA等塑料的流动性随温度变化较大,对PE、POM则温度增减对其流动性影响较小。所以前者在成型时宜调节温度来控制流动性。
 
  b、压力。注射压力增大则熔融料受剪切作用大,流动性也增大,特别是PE、POM较为敏感,所以成型时宜调节注射压力来控制流动性。
 
  c、模具结构。浇注系统的形式、尺寸、布置,冷却系统设计,熔融料流动阻力(如型面光洁度,料道截面厚度,型腔形状,排气系统)等因素都直接影响到熔融料在型腔内的实际流动性,凡促使熔融料降低温度,增加流动性阻力的则流动性就降低。模具设计时应根据所用塑料的流动性,选用合理的结构。成型时则也可控制料温、模温及注射压力、注塑速度等因素来适当调节充填情况以满足成型需要。
 
  (三)塑料的结晶 性能
 
  热塑性塑料按其冷凝时是否出现结晶现象可划分为结晶型塑料与非结晶型塑料两大类。
 
  所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时,分子由独立移动、完全处于无次序状态,变成分子停止自由运动,按略微固定的位置,并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。
 
  作为判别这两类塑料的外观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定,一般结晶性料为不透明或半透明(如POM等),无定形料为透明(如PMMA等)。但也有例外情况,如聚甲基戊烯为结晶型塑料却有高透明性,ABS为无定形料但却并不透明。
 
  (四)塑料的热敏性与水解性
 
  热敏性系指某些塑料对热较为敏感,在高温下受热时间较长或进料口截面过小,剪切作用大时,料温增高易发生变色、降解、分解的倾向,具有这种特性的塑料称为热敏性塑料,如硬PVC、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物、POM、聚三氟氯乙烯等。热敏性塑料在分解时产生单体、气体、固体等副产物,特别是有的分解气体对人体、设备、模具都有刺激、腐蚀作用或毒性。因此,模具设计、选择注塑机及成型时都应注意,应选用螺杆式注塑机,浇注系统截面宜大,模具和料筒应镀铬,不得有尖角滞料,必须严格控制成型温度、塑料中加入稳定剂,减弱其热敏性能。
 
  (五)塑料的应力开裂及熔体破裂
 
  有的塑料对应力敏感,成型时易产生内应力并质脆易裂,塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂现象。为此,除了在原料内加入添加剂提高抗开裂性外,对原料应注意干燥,合理地选择成型条件,以减少内应力和增加抗裂性。并应选择合理的塑件形状,不宜设置嵌件等措施来尽量减少应力集中。模具设计时应增大脱模斜度,选用合理的进料口及顶出机构,成型时应适当地调节料温、模温、注射压力及冷却时间,尽量避免塑件过于冷脆时脱模,成型后塑件还宜进行后处理提高抗开裂性,消除内应力并禁止与溶剂接触。
 
  (六)塑料的热性能及冷却速度
 
  各种塑料有不同比热容、热传导率、热变形温度等热性能。比热容高的塑料塑化时需要热量大,应选用塑化能力大的注塑机。热变形温度高的塑料冷却时间可短,脱模早,但脱模后要防止冷却变形。热传导率低的塑料冷却速度慢,因此必须充分冷却,要加强模具冷却效果。热浇道模具适用于比热容低、热传导率高的塑料。比热容大、热传导率低、热变形温度低、冷却速度慢的塑料则不利于高速成型,必须选用适当的注塑机及加强模具冷却。
 
  (七)塑料的吸湿性
 
  塑料中因有各种添加剂,使其对水分有不同的亲疏程度,所以塑料大致可分为吸湿、黏附水分及不吸水也不易黏附水分两种,料中含水量必须控制在允许范围内,否则在高温、高压下水分变成气体或发生水解作用,使塑料熔体起泡、流动性下降、外观及力学性能不良。所以吸湿性塑料必须按要求采用适当的加热方法及规范进行预热,在使用时防止再吸湿。

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