射膠速度與制品質(zhì)量的密切關(guān)系使它成為注塑成型的關(guān)鍵參數(shù)。
通過(guò)確定填充速度分段的開(kāi)始、中間、終了,并實(shí)現(xiàn)一個(gè)設(shè)置點(diǎn)到另一個(gè)設(shè)置點(diǎn)的光滑過(guò)渡,可以保證穩(wěn)定的熔體表面速度以制造出期望的分子取問(wèn)及最小的內(nèi)應(yīng)力。
建議采用以下這種速度分段原則:
流體表面的速度應(yīng)該是常數(shù)。
應(yīng)采用快速射膠防止射膠過(guò)程中熔體凍結(jié)。
射膠速度設(shè)置應(yīng)考慮到在臨界區(qū)域(如流道)快速充填的同時(shí)在入水口位減慢速度。
射膠速度應(yīng)該保證模腔填滿后立即停止以防止出現(xiàn)過(guò)填充、飛邊及殘余應(yīng)力。
設(shè)定速度分段的依據(jù)必須考慮到模具的幾何形狀、其它流動(dòng)限制和不穩(wěn)定因素。速度的設(shè)定必須對(duì)注塑工藝和材料知識(shí)有較清楚的認(rèn)識(shí),否則,制品品質(zhì)將難以控制。因?yàn)槿垠w流速難以直接測(cè)量,可以通過(guò)測(cè)量螺桿前進(jìn)速度,或型腔壓力間接推算出(確定止逆閥沒(méi)有泄漏)。
材料特性是非常重要的,因?yàn)榫酆衔锟赡苡捎趹?yīng)力不同而降解,增加模塑溫度可能導(dǎo)致劇烈氧化和化學(xué)結(jié)構(gòu)的降解,但同時(shí)由剪切引起的降解變小,因?yàn)楦邷亟档土瞬牧系恼扯?,減少了剪切應(yīng)力。無(wú)疑,多段射膠速度對(duì)成型諸如PC、POM、UPVC等對(duì)熱敏感的材料及它們的調(diào)配料很有幫助。
模具的幾何形狀也是決定因素:薄壁處需要最大的注射速度;厚壁零件需要慢—快—慢型速度曲線以避免出現(xiàn)缺陷;為了保證零件質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn),注塑速度設(shè)置應(yīng)保證熔體前鋒流速不變。
熔體流動(dòng)速度是非常重要的,因?yàn)樗鼤?huì)影響零件中的分子排列方向及表面狀態(tài);當(dāng)熔體前方到達(dá)交叉區(qū)域結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)該減速;對(duì)于輻射狀擴(kuò)散的復(fù)雜模具,應(yīng)保證熔體通過(guò)量均衡地增加;長(zhǎng)流道必須快速填充以減少熔體前鋒的冷卻,但注射高粘度的材料,如PC是例外情況,因?yàn)樘斓乃俣葧?huì)將冷料通過(guò)入水口帶入型腔。
調(diào)整注塑速度可以幫助消除由于在入水口位出現(xiàn)的流動(dòng)放慢而引起的缺陷。當(dāng)熔體經(jīng)過(guò)射嘴和流道到達(dá)入水口時(shí),熔體前鋒的表面可能已經(jīng)冷卻凝固,或者由于流道突然變窄而造成熔體的停滯,直到建立起足夠的壓力推動(dòng)熔體穿過(guò)入水口,這就會(huì)使通過(guò)入水口的壓力出現(xiàn)峰形。
高壓將損傷材料并造成諸如流痕和入水口燒焦等表面缺陷,這種情況可以通過(guò)剛好在入水口前減速的方法克服上述缺陷。這種減速可以防止入水口位的過(guò)度剪切,然后再將射速提高到原來(lái)的數(shù)值。因?yàn)榫_控制射速在入水口位減慢是非常困難的,所以在流道末段減速是一個(gè)較好的方案。
我們可以通過(guò)控制末段射膠速度來(lái)避免或減少諸如飛邊、燒焦、困氣等缺陷。填充末段減速可以防止型腔過(guò)度填充,避免出現(xiàn)飛邊及減少殘余應(yīng)力。由于模具流徑末端排氣不良或填充問(wèn)題引起的困氣,也可以通過(guò)降低排氣速度,特別是射膠末段的排氣速度加以解決。
短射是由于入水口處的速度過(guò)慢或熔體凝固造成的局部流動(dòng)受阻等原因產(chǎn)生的。在剛剛通過(guò)入水口或局部流動(dòng)阻礙時(shí)加快射膠速度可以解決這個(gè)問(wèn)題。
流痕、入水口燒焦、分子破裂、脫層、剝落等發(fā)生在熱敏性材料上的缺陷是由于通過(guò)入水口時(shí)的過(guò)度剪切造成的。
光滑的制件取決于注塑速度,玻璃纖維填充材料尤其敏感,特別是尼龍。暗斑(波浪紋)是由于粘度變化造成的流動(dòng)不穩(wěn)定引起的。扭曲的流動(dòng)能導(dǎo)致波浪紋或不均勻的霧狀,究竟產(chǎn)生何種缺陷取決于流動(dòng)不穩(wěn)定的程度。
當(dāng)熔體通過(guò)入水口時(shí)高速注射會(huì)導(dǎo)致高剪切,熱敏性塑料將出現(xiàn)燒焦,這種燒焦的材料會(huì)穿過(guò)型腔,到達(dá)流動(dòng)前鋒,呈現(xiàn)在零件表面。
為了防止射紋,射膠速度設(shè)置必須保證快速填充流道區(qū)域然后慢速通過(guò)入水口。找出這個(gè)速度轉(zhuǎn)換點(diǎn)是問(wèn)題的本質(zhì)。如果太早,填充時(shí)間會(huì)過(guò)度增加,如果太遲,過(guò)大的流動(dòng)慣性將導(dǎo)致射紋的出現(xiàn)。熔體粘度越低,料筒溫度越高則這種射紋出現(xiàn)的趨勢(shì)越明顯。由于小入水口需要高速高壓注射,所以也是導(dǎo)致流動(dòng)缺陷的重要因素。
縮水可以通過(guò)更有效的壓力傳遞,更小的壓力降得以改善。低模溫和螺桿推進(jìn)速度過(guò)慢極大地縮短了流動(dòng)長(zhǎng)度,必須通過(guò)高射速來(lái)補(bǔ)償。高速流動(dòng)會(huì)減少熱量損失,并且由于高剪切熱產(chǎn)生磨擦熱,會(huì)造成熔體溫度的升高,減慢零件外層的增厚速度。型腔交叉位必須有足夠厚度以避免太大的壓力降,否則就會(huì)出現(xiàn)縮水。
總之,大多數(shù)注塑缺陷可以通過(guò)調(diào)整注塑速度得到解決,所以調(diào)整注塑工藝的技巧就是合理的設(shè)置射膠速度及其分段。
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