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潤圻瑞模具:《模流分析基礎(chǔ)入門》(六)
點擊次 更新:2020-11-23 14:39:05 來源/作者:http://zjgsjmj.com/
2-4  螺桿操作


  根據(jù)需求,回轉(zhuǎn)式螺桿可以設(shè)定轉(zhuǎn)速以塑化塑料顆粒,并且將熔膠以設(shè)定之螺桿速度、射出量與射出壓力壓擠進(jìn)入模穴?;剞D(zhuǎn)式螺桿射出機(jī)之射出成形的主要控制參數(shù)如下列:


 (1) 背壓


  背壓(back pressure)是螺桿往后推以準(zhǔn)備下一次射出塑料時,作用于螺桿前端之塑料的壓力值。當(dāng)射出機(jī)準(zhǔn)備要射出時,螺桿將前端的塑料推入模穴,射出的塑料在模具內(nèi)冷卻后,射出機(jī)再進(jìn)入螺桿倒退階段,重新開始一個循環(huán)。通常,射出機(jī)可以調(diào)節(jié)背壓的z大值,當(dāng)螺桿移到此預(yù)設(shè)背壓位置,就結(jié)束螺桿倒退階段。此預(yù)設(shè)的螺桿停止位置是根據(jù)充填流道和模穴所需的塑料量,以手動方式設(shè)定。


(2) 射出速度(或射出時間)


  射出速度(injection speed或螺桿速度ram speed)是指射出操作中,螺桿的前進(jìn)速度。對于大部份的工程塑料,應(yīng)該在塑件設(shè)計的技術(shù)條件和制程允許的經(jīng)濟(jì)條件下,設(shè)定為z快的射出速度。然而,在射出的起始階段,仍應(yīng)采用較低的射速以避免噴射流(jetting)或擾流。接近射出完成時,也應(yīng)該降低射速以避免造成塑件溢料,同時可以幫助形成均質(zhì)的縫合線
    射出時間是將熔膠充填進(jìn)模穴所需的時間,受到射出速度控制。雖然z佳的充填速度取決于塑件的幾何形狀、澆口尺寸和熔膠溫度,但大多數(shù)情況會將熔膠盡速射入模穴。因為模具溫度通常低于樹脂的凝固點(freezing point),所以太長的射出時間會提高導(dǎo)致塑料太早凝固的可能性
薄肉厚塑件使用高射出速度以防止充保模穴前發(fā)生凝固。有時候,粗厚塑件或小澆口會降低充填速度,此時必須保持熔膠連續(xù)地流過澆口以防止?jié)部谀?,進(jìn)而充飽模穴。新進(jìn)的研究方向嘗試控制射出量,控制螺桿動作和止回閥(check valve)關(guān)閉的時間,以達(dá)到控制組件尺寸的目的。
(3) 螺桿旋轉(zhuǎn)速度
  螺桿旋轉(zhuǎn)速度是塑化螺桿的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速越快,塑料螺桿溝槽壓縮得越激烈,產(chǎn)生更大量的剪切熱。
(4) 緩沖量
  緩沖量(cushion)是螺桿的z大允許前進(jìn)位置與z末端的前進(jìn)位置之間的差值。假如允許螺桿行程設(shè)為z大值,緩沖量為零,螺桿將前進(jìn)至碰到噴嘴后才停止。通常,緩沖量設(shè)定為3~6 mm(1/8~1/4英吋)。
(5) 熔膠溫度
熔膠溫度應(yīng)依照(a)樹脂種類、(b)射出機(jī)特性、(c)射出量,相互配合。z初設(shè)定的熔膠溫度應(yīng)參考樹脂供貨商的推薦數(shù)據(jù)。通常選擇高于軟化溫度、低于樹脂之熔點做為熔膠溫度,以免過熱而裂解。以nylon為例,在射出區(qū)(feed zone)的溫度通常比料筒的溫度高,此增加的熱量可以降低熔膠射出壓力而不致于使熔膠過熱。因為nylon熔膠的黏滯性相當(dāng)?shù)?,可以很容易地充填模穴而不必倚賴提升溫度造成的致稀性?br /> (6) 模具溫度
模具溫度的限制在于避免塑料在模穴內(nèi)的剖面凍結(jié)(freezing)以及塑料的冷卻性質(zhì)(例如crystallization等)。所以,模具溫度應(yīng)該是在熔膠的流動性與模具溫度之間作折衷選擇。假如可能的話,應(yīng)該讓臨界之凝固位置(the critical freezing location)發(fā)生在澆口處。調(diào)節(jié)澆口尺寸能夠獲得在可能的z低模具溫度下的z佳流動性。
較低的模具溫度可以加速成形周期,故應(yīng)盡量使用可接受的z低模具溫度。有些射出成形需要冷卻或冷凝,有些則需要加熱模具以控制結(jié)晶度(crystallization)和熱應(yīng)力。模具溫度可以使用冷卻劑調(diào)節(jié)。模具溫度和冷卻劑溫度都應(yīng)監(jiān)控。模具固定側(cè)和移動側(cè)使用不同模溫的目的之一是要控制成品附著在模仁,方便頂出。
影響熔膠溫度和模具溫度的一些因素包括:
?射出量(shot size)—大射出量需要較高的模具溫度。
?射出速率(injection rate)—高射出速度會造成致稀性的高溫。
?流道尺寸(size of runner)—長的流道需要較高溫度。
?塑件壁厚(part thickness)—粗厚件需要較長冷卻時間,通常使用較低模溫。
(7) 射出和保壓壓力
射出壓力的上限是射出機(jī)的容量、鎖模力和模具的結(jié)構(gòu)。通常,射出壓力和保壓壓力設(shè)定為不會造成短射的z低壓力。射出壓力和保壓壓力應(yīng)該足夠高,維持足夠久,以便在塑件的收縮階段繼續(xù)填注塑料,將收縮量z小化。然而,太高的射出壓力會造成塑件潛在的應(yīng)力。兩段式加壓可以應(yīng)用在一些制程,第一階段的高壓進(jìn)行充填,第二段則以較低壓力進(jìn)行保壓。
(8) 保壓時間
完成充填模穴后,射出機(jī)仍然施加壓力在模具的時間稱為保壓時間,保壓的目的在維持組件的尺寸精度。
(9) 剩余冷卻時間
解除壓力到開模之間的時間稱為剩余冷卻時間,目的是讓塑件足夠硬化以便頂出。假如在塑件尚未完全冷卻硬化之前就頂出,會造成塑件翹曲變形。
(10) 開模時間(mold-opening time,也稱為dead time)
開模時間包括打開模具、頂出塑件和關(guān)閉模具的時間。開模時間和射出機(jī)之操作效率、成品取出的難易度、使用脫模劑與否都有關(guān)系,以人工安置鑲埋件(insert)的模具會更降低操作效率。在射出機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程維持z少的人力介入是開模時間z佳化的方向。有時候,考慮到成形品的可靠性和尺寸穩(wěn)定性,z理想的制程循環(huán)有可能不是dead timez短的制程。
改善dead time的方法包括:
?統(tǒng)計法—例如control charts、田口法。
?神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法—甚至可以在射出機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)之前即建議設(shè)定之成形條件。目前,可能購買現(xiàn)有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練器分析正常的射出成形制程,而能夠準(zhǔn)確預(yù)測成形品的品質(zhì)。甚至有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練器只要辨識組件的幾何關(guān)系和樹脂特性就可以對新設(shè)計緣漸漸溢出有效的成形條件。
 
潤圻瑞模具主要產(chǎn)品:管材模具

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