注塑注射與保壓

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1、注射與保壓理論與實踐  理論是從實踐歸納出來。在注塑工藝上亦是這樣。1950年代開始使用注塑機時,吾人是用注射壓力來填充模腔的。后來進展到兩段注射,而第二段注射便是“保壓”的前身?! ⒆⑸浼氨悍珠_,是因為它們的作用不同,速度及壓力的重點不同。尤其是在優(yōu)質(zhì)注塑,薄壁注塑,T-模的應(yīng)用等,有必要將兩者區(qū)分出來。注射的作用  注射的作用是填滿模腔及施加壓力,將模腔及模芯的形狀,就算是最細微的地方,轉(zhuǎn)寫到熔融上。速度主導(dǎo)  當(dāng)模腔未填滿前,注射壓力(從壓力表讀出)是很低的,因為只要克服噴咀、流道及模腔

2、內(nèi)熔融流動的阻力便可。這情況持續(xù)到模腔填滿100%為止?! ∵€要弄清楚,注塑機的壓力控制只是壓力上限控制,如某注射段的壓力設(shè)置為90bar,只代表此段壓力不能超過90bar,但在90bar以下是哪個壓力,是由熔融阻力決定的。這個壓力可以在注射時從壓力表讀出。  故此,在模腔未填滿前,注塑機并不能以壓力來控制,而只能用速度來控制。壓力源自阻力,而阻力是不由注塑機去控制的?! ∽⑺艹鰜淼漠a(chǎn)品穩(wěn)定性與注射速度的穩(wěn)定性則息息相關(guān)。全閉環(huán)注射都是以每段注射要達到指定的注射速度為目的?! ∽⑸涠蔚膲毫υO(shè)置,請

3、采用系統(tǒng)壓力,就是如140bar或160bar的最高壓力。有足夠的壓力才能保證注射時能控制速度。由于模腔未滿,高的壓力設(shè)置不會是產(chǎn)生毛邊的原因?! ∧G惶顫M后不代表注射過程就結(jié)束,還要擠壓。擠壓  其實注射與其它成型方法最不同之處便是奇高的注射壓力。此壓力通常是在1000到2000bar之間。要知道在地球上最深的深淵底,水壓也未及2000bar。就是這么大的注射壓力在模腔填滿后的擠壓,才能將小到CD片上信息及『鏡面』的光澤轉(zhuǎn)寫到熔融去?! D壓是靠熔融的壓縮量及螺桿繼續(xù)注射而產(chǎn)生的,亦可看成為超滿

4、充填,相當(dāng)于模腔容積的幾個百分點的熔融在模腔填滿后再被擠進去,使壓力驟升。擠壓段其實就是最后一段注射,只有擠壓段需要控制注射壓力,設(shè)置一個上限,以防止毛邊的產(chǎn)生。擠壓結(jié)束,便轉(zhuǎn)到保壓。這個螺桿位置稱為『保壓點』,是在電腦屏幕上設(shè)置的。保壓的作用  保壓的作用是當(dāng)其熔融冷卻/固化收縮時,保持一個壓力,繼續(xù)注入熔融來填補收縮的空間,減少或避免凹痕的產(chǎn)生。  保壓段的設(shè)定壓力不能超過擠壓段的設(shè)定壓力,否則毛邊有可能在保壓段產(chǎn)生。多段的保壓壓力是每段下降的,而理想的下降是線性漸降,非階級性下降,以配合漸漸

5、收縮的實際需要?! ∮捎谑湛s緩慢,螺桿的前進速度亦是緩慢的,如2%的速度便足夠了。注塑機的節(jié)能,主要是在保壓時將泵的流量調(diào)低到如3%,與流量永遠是100%的定量泵比,便節(jié)省了97%。保壓時間越長(壁厚超大),節(jié)省的電耗便越多。  從此可知,保壓時只需控制壓力而不能控制流量,因收縮率是不由注塑機去控制的。這是與注射前段剛好相反的?! £P(guān)于保壓時間多長,當(dāng)生產(chǎn)重量不再上升,或凹痕可以接受時,保壓便可以停止。下一步便是塑化。它與『冷卻時間』是同時開始的。判斷模腔填滿  可以說『保壓點』是分開注射(含擠壓

6、)及保壓的螺桿位置。操作員要設(shè)置保壓點,就是找出模腔填滿時的螺桿位置,有以下三種方法。1.理論計算?! ∪鏳=螺桿直徑,mm  s=螺桿行程,mm  w=塑件總重量(含冷流道重量),g  ρ=塑料的室溫密度,g/cc  w可以這樣子表達  w=(πd2)/(400)×s/10×0.85×ρ  其中0.85是個系數(shù)。  故  s=(4000w)/(0.85ρπd2)=(1497.9w)/(ρd2)  而保壓點,mm  h=p-s  p=塑化完的螺桿位置,mm2.當(dāng)模腔填滿時,螺桿前進的速度會驟然降下

7、來。這可以從注塑機螺桿位置的(機械)指針在注射及保壓時觀察出來,并從指針后面的紙尺讀出慢下來一剎那的螺桿位置。將這個位置設(shè)定為『保壓點』值。3.在注射及保壓時,觀察系統(tǒng)壓力表。當(dāng)模腔填滿時,油壓壓力驟升。此時觀察員喊出來,由另一位觀察員讀出指針或電腦顯示的螺桿位置。將這個位置設(shè)置為『保壓點』值。這個方法只適宜于注射速度慢的厚壁注塑。壓力控制還是速度控制?  總結(jié)以上幾點,注射、擠壓、保壓的控制,表列如后。注射段以螺桿位置分隔最常見,而保壓段只能以時間來分隔。注塑機操作  從操作的層面,注射與保壓有

8、如下相同之處。1.除非使用注射伺服閥,注射方向閥在注射及保壓時都是打開的,其間不會關(guān)閉(當(dāng)然亦不會轉(zhuǎn)向)。2.在一般電腦屏幕上,注射及保壓均有速度及壓力控制。3.注射的分段,雖然以螺桿位置區(qū)分最為準(zhǔn)確,但亦可用時間區(qū)分,(稱為時間注射)與保壓的分段相同。  故有些操作員根本不使用保壓段而使用注射的后段或后幾段做保壓。在簡單的注塑,如兩段注射及兩段保壓的情況下,是可以的,如下圖所示,但在較高檔的應(yīng)用、優(yōu)化及概念上會有問題。  注意如注射三及注射四選用了時間注射,這亦限制了注射一及注射

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