影響熔體填充壓力的因素很多,概括起來有3類:⑴材料因素,如塑料的類型、粘度等;⑵結(jié)構(gòu)性因素,如澆注系統(tǒng)的類型、數(shù)目和位置,模具的型腔形狀以及制品的厚度等;⑶成型的工藝要素。
注塑溫度是影響注塑壓力的重要因素。注塑機(jī)料筒有5~6個加熱段,每種原料都有其合適的加工溫度(詳細(xì)的加工溫度可以參閱材料供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù))。注塑溫度控制在一定的范圍內(nèi)。溫度太低,熔料塑化不良,影響成型件的質(zhì)量,增加工藝難度;溫度太高,原料容易分解。在實際的注塑成型過程中,注塑溫度往往比料筒溫度高,高出的數(shù)值與注塑速率和材料的性能有關(guān),高可達(dá)30℃。這是由于熔料通過注料口時受到剪切而產(chǎn)生很高的熱量造成的。在作模流分析時可以通過兩種方式來補償這種差值,一種是設(shè)法測量熔料對空注塑時的溫度,另一種是建模時將射嘴也包含進(jìn)去。
在注塑過程將近結(jié)束時,螺桿停止旋轉(zhuǎn),只是向前推進(jìn),此時注塑進(jìn)入保壓階段。保壓過程中注塑機(jī)的噴嘴不斷向型腔補料,以填充由于制件收縮而空出的容積。如果型腔充滿后不進(jìn)行保壓,制件大約會收縮25%左右,特別是筋處由于收縮過大而形成收縮痕跡。保壓壓力一般為充填大壓力的85%左右,當(dāng)然要根據(jù)實際情況來確定。
注塑成型加工過程中是一個涉及模具設(shè)計、模具制造、原材料特性和原材料預(yù)處理方法、成型工藝、注塑機(jī)操作等多方面因素,并與加工環(huán)境條件、制品冷卻時間、后處理工藝密切相關(guān)的復(fù)雜加工流程。因此,制品質(zhì)量的好壞就不單取決于注塑機(jī)的注塑精度、計量精度,或是僅僅由模具設(shè)計的優(yōu)劣和模具加工的精度級別決定,通常,它還會受到上述的其他因素的影響和制約。
在如此眾多的復(fù)合因子約束下,注塑成型制品的缺陷的出現(xiàn)就在所難免,于是,尋求缺陷產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)理以及預(yù)測制品可能產(chǎn)生缺陷的位置和種類,并用于指導(dǎo)模具設(shè)計和改進(jìn)、歸納缺陷產(chǎn)生的規(guī)律、制訂更為合理的工藝操作條件就顯得尤為重要。我們將從影響注塑成型加工過程中的塑料材料特性、模具結(jié)構(gòu)、注塑成型工藝及注塑設(shè)備三個主要因素來闡述注塑成型缺陷產(chǎn)生機(jī)理及解決辦法。
注塑成型加工過程中所用的塑料原料多種多樣,模具設(shè)計的種類和形式也是五花八門,另外,操作工人對于特定注塑機(jī)的熟悉程度以及工人之間的操作技能,實踐經(jīng)驗的差異也各不相同,同時,客觀環(huán)境(如環(huán)境溫度、濕度、空氣潔凈程度)也會隨著季節(jié)變化而不同,這些客觀和主觀條件共同決定了注塑成型制品缺陷的產(chǎn)生。
在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件的工具。廣泛用于沖裁、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造,以及工程塑料、橡膠、陶瓷等制品的壓塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的輪廓或內(nèi)腔形狀,應(yīng)用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離(沖裁)。應(yīng)用內(nèi)腔形狀可使坯料獲得相應(yīng)的立體形狀。模具一般包括動模和定模(或凸模和凹模)兩個部分,二者可分可合。分開時取出制件,合攏時使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具,形狀復(fù)雜,承受坯料的脹力,對結(jié)構(gòu)強度、剛度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有較高要求,模具生產(chǎn)的發(fā)展水平是機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。
模具除其本身外,還需要模座、模架、模芯導(dǎo)致制件頂出裝置等,這些部件一般都制成通用型。 模具企業(yè)需要做大做精,要根據(jù)市場需求,及技術(shù)、資金、設(shè)備等條件,確定產(chǎn)品定位和市場定位,這些做法尤其值得小型模具企業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒,集中力量逐步形成自己的技術(shù)優(yōu)勢和產(chǎn)品優(yōu)勢。所以,我國模具企業(yè)積極努力借鑒國外這些企業(yè)的經(jīng)驗,以便其未來更好的發(fā)展。
壓鑄成型模具又稱傳遞成型模具。將塑料原料加入預(yù)熱的加料室,然后向壓柱施加壓力,塑料在高溫高壓下熔融,并通過模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔,逐漸硬化成型,這種成型方法叫作壓鑄成型,所用的模具叫壓鑄成型模具。這種模具多用于熱固性塑料的成型。