塑膠制品質量技術手冊(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 有小，要使V=常量，而斷南F為變量，因而流量Q也是變量（Q=V。F），這就形成了注射速度是時間的函數關系，而且注射壓力也是時間的函數關系，因擊需要應用多級注射來實現。另外再 以為了縮短注塑周期，消除制品缺陷的“注塑技巧”遂形成了一套多級注塑技術。然后根據多級注塑的需要，在注塑機上應用電子技術實現了計算機程序控制的“多級注塑成型”。現舉例說明：德國Battenfeld機器制造公司生產的注塑機配備有DS2000型微機閉路程序控制多級注射系統。對注射速度、保壓、背壓進行閉路反饋程序控制。背壓開始后注射行程與時間即予控制，注射速度（由0至100%分成20等分）與注射行程（由0至100%分成20等份）相關曲線可預先進行設定，保壓力（由0至100%分成10等份）與保壓時間（由0至100%分成10等份）的相關曲線可預先進行設定；對不同模具與制品右儲存32條多級注塑工藝曲線。還用精密記時作為生產控制，包括、注射循環時間、填料時間和閉模時間等。二、多級注塑的效果在注塑的過程中，采用高速注射時，可以體現出如下優點：1. 縮短注射時間。2. 增大塑料熔體的流動距離。3. 提高成型品的表面光澤。4. 提高對流熔接縫的強度,不易看出熔接紋。5. 防止產生冷卻變形.采用低速注射時,可以避免如下幾個現象產生:1. 防止成型品產生飛邊。2. 防止產生流動紋。3. 防止透氣性不好。4. 防止帶進空氣。5. 防止產生分子取向變形.多級注塑效果是通過”高速注射”和”低速注射”的組合,匯集了兩者的優點,它可以使制品達到:1. 縮短成型周期,減少運轉加速時間。2. 使薄壁長流道制品的成型過程容易。3. 降低鎖模力,節約能源。4. 減少制品的質量誤差,使制品不易散發出現飛邊缺料。5. 減少制品的流動紋和注射紋。6. 減少制品表面的光澤不均勻現象。7. 提高對流熔接縫的強度,減少對流熔接線。8. 防止因注射速度過快而造成空氣絕熱,使制品邊 燒傷。9. 減少縮孔,并防止翹曲和變形。10. 抽調制品的可鍍性和涂漆性。11. 改善低以發泡制品模塑成型中的木理花紋。以上多級注塑的效果匯總成圖_所示的圖解更顯形象化.通過高速注射和低速注射的組合,可以取得兩者的優點縮短成型周期。1. 減少成型周期 。2. 減少運轉加速時間表 。 3. 薄件的模塑成型。 。4. 降低合模夾緊壓力。 5. 減少重量的誤差。 12..防止彎曲(翹曲)及變形。 6. 減少飛邊,缺料。 ,涂漆性。7. 減少流動紋,注射紋, 1. 縮短注射時間。2. 增大流動距離。3. 提高成型品的表面光澤。4. 提高對流熔接部分的強度。5. 防止產生冷卻變形,高速注射的優點低速注射的優點1. 防止產生飛邊。2. 防止產生流動紋。3. 防止透氣性不好。4. 防止帶進空氣。5. 防止產生分子取向變形多級注塑的效果三、多級注塑的特性曲線及注射速度1． 多級注塑的特性曲線 多級注塑的一般成型特性曲線如圖2119所示，此圖為所設定的成型品的斷面相對應的各速度區間的示意圖，圖中的虛線為過去的非多級注塑特性曲線。 2．各個階段注射速度的基本考慮方法根據成型品的幾何形狀，一般把它分成5個部分，主流道和分流道作為一部分，這一部分的注射速度為第1檔，原則上采用高速注射，使在成型品是滅致辭出現質量不佳的條件為準則以給定其速度，這樣可以縮短成型周期。把澆口、澆口周圍及成型品底部作為第二部分，這一部分的注射速度為第2檔。如果原料為高粘度樹脂，如PC、PMMA、PVC等，考慮到它們在澆口附近的質量，第2檔應采用低速注射；如果原料屬低粘度樹脂如PA等，又不易分解或焦化，則第2檔可采用高速注射，如是可使成型品在澆口附近的表面質量得到保證，注射紋、銀白色條紋等均可消除，在某種程度是還可補償澆口的不均衡。把成型品的主體即整個側面作為第三部分，這一部分的注射速度為第3檔。第3檔以采用高速注射為原則，這一部分不分高粘度或低粘度原料，盡量提高注射速度，旨在縮短成型周期以及減小熔體在金屬查腔內的粘度變化。這樣可提高成型品主體表面的光澤，并謀求減少由于最后充模時塑料壓力降低而引起的變形。將成型品上部邊沿作為第四部分，這一部分的注射速度為第4檔。原則上第4檔采用中速注射，為向下一個速度圓滑轉化作過渡。這樣做還可以減少成型品偏厚以及由天澆口不均衡而產生飛邊。最后把成型品的部邊沿作為第四部分，這一部分的注射速度為第5檔，也是最后一檔注射速度。第5檔注射速度和注射料量如能給定準確和適宜，則可以防止大部分成型質量不佳的問題。尤其是減少成型品的飛邊、缺料、空氣絕熱造成的塑料燒傷，以及減少縮孔有明顯的效果，并可提高成型品的尺寸精度和穩定成型品的重量。各個階段的注射速度的基本考慮方法匯總成表2116所示。表2116各個階段的注射速度的基本考慮方法匯總表注射速度基本的考慮方法可以改進質量不佳現象成型件質量的提高金屬模內樹脂的情況第1檔速度原則上是采用高速注射在模塑成型件的主體上不致出現質量不佳的條件下，給定最高的速度短期成型周期第2檔速度1． 以采用低速注射為原則。高粘度樹脂（PC 、PMMA、PVC）在澆口附近的質量就取亞太地區這個速度2． 如果是低粘度樹脂，則第第第3檔速度全部采用高速注射1． 在澆口附近的表面質量不佳現象即注射紋，銀白色條紋等可以消除2． 在某種程度上可以補償澆口的不均衡第3檔速度以采用高速注射為原則通過。不分高、低粘度的樹脂、盡量提高速度。目的是縮短成型周期及減小在金屬模內的樹脂粘度變化1． 可提高成型件的表面光澤2． 可謀求減少由于最后填充樹脂壓力的降低而引起的變形第4檔速度以采用中速注射為原則，向下一個第5檔速度換檔時，要圓滑進行在減少偏厚及由于澆口不均衡而產生的飛邊上有效果第5檔速度以采用超低速注射為原則。這個階段的注射速度及換檔位置如能給定得適宜，則可以防止大部分成型質量不佳1． 在減少飛邊、缺料、燃氣燒傷、縮孔上膽效果2． 可提高尺寸精度及使成型件質量穩定四、多級注塑的工作程序1． 確定給料螺桿行程的暫高值現代化注塑機都具備多級注塑成型的功能。首先確定給料螺桿的行程，即預塑料量。確定的方法，如果是以前使用過的模具，則可經根據原先注塑過程中的原始數據加以利用，如果是新模具，則需要概略地計算出成型品的質量，根據下式確定給料螺桿行程暫設值：式中—— 給料螺桿行程的理論值，CM； ——給料螺桿行程的暫設值，CM； W——成型品質量，G； D——給料螺桿直徑，CM； ——塑料熔體密度，g/cm ——注射效率，取96%~98%； a——容讓量，~10cm（根據設備大小和成型品輕重來確定）。然后，把計算結果輸入設備中通過34次試注射來確定給料螺桿的暫設值。注射壓力、保壓力和注射時間等工藝條件按通常注塑條件來給定。這同以前使用的注塑機相比較，除了注射速度和對應這個速度間的注射量并改變注射速度的換檔位置外都完全按照相同的方法予以給定。 最后一檔速度除了要用超低速注射來完成最后的充模過程外，還要給予一定的注射料量，來達到在保壓過程中使成型品達到要求的尺寸密度的目的。．2． 多級注塑特性曲線的設計圖2120是根據注塑的各種缺陷內容與位置設計5檔注射速度。3． 多級注塑特性曲線的實施如果所用模具是以前已經生產過的成型品的模具，遇可根據多級注塑特性曲線所設計的部位，將成型品各部位分別鋸開，用磅稱或南天平精確稱量，并將其換算成給料螺桿給料時所對應的位置。再按設計的特性曲線圖上的注射速度分別輸入各段上的調速，以便最后確定多級注射的各個工藝參數。如果是新產品、新模具，則可根據產品圖或模具圖按本節第三段關于各個階段注射速度的基本考慮方法，把產品分成幾個部分，計算出它們各自的質量，并換算成給料螺桿給料時所對應的位置，然后按上述方法輸入到各段上的調速旋鈕，并進行試注射。根據所得成型品和外觀和質量情況，調整各個部位的注射速度 ，從而確定多級汶塑的各工藝參數。為了精確地把成型品按多級注塑的特性曲線所要求的那樣給定各個階段的注射速度，還可通過試注射，把所計算的數據加以驗證，方法如下。（1） 第1檔給定為100%的速度，給料螺桿的給料位置即螺桿的位移量，通過2~3次試注射來確定。這時第2檔速度旋鈕的給定要放在零的位置上，使第一檔速度注塑完成后，給料螺桿立即停止前進。（2） 第2檔速度的給定的方法當第1檔確定之后，第2檔速度定為35%，第3檔定為零，給料螺桿的給料位置為成型品第二部分的質量換算值，再通過2~3次試注射確定。（3） 以下檔速度的確定，可用上述的同樣方法來確定，由于某些成型品的結構比較復雜，并且極不規則，那么各部分的注射速度和料量可根據成型品的缺陷或質量不佳節的內容來確定。（4） 多級注塑特性曲線的給定方法，通常是注射速度 和給料螺桿的給料位置同時給定，隨之進行試注射。但是在實際操作過程中，一般都是先找出給料螺桿中各段上給料量，優生優育再調整注射速度的辦法來實現的。（5） 多級注塑特性曲線手修正，根據塑料熔體的流變性能，改變注塑過程參數中的流體流動速度，可以解決成型品許多質量不良問題。在實際操作過程中，大多采用從低速到高速注射的方法，這樣可以防止飛邊產生，當然為了縮短模塑成型周期，則應采取能夠開始產生成型缺陷的上限期完成速度來注射。對給料螺桿行程暫設值S的調整中，我們會遇到在同一種塑料的模塑成型中，即使在同一個塑化溫度和同一仍舊貫人料螺桿行程的條件下，也會由于模具的溫差和注射速度的不同而使成型品的質量產生差異。因此，在將所有的各檔注射速度都給定完畢之后，最后確定給料螺桿的給料行程。由于塑料工業配件形狀比較復雜，澆口大多數又是不對稱的。所以，常常會在同一個給料位置上有許多質量不良的問題疊加一起。這時，首先解決影響重點質量的因素，然后再解決影響第二位質量的因素。（6） 采用多級注塑工藝時的注意事項，對多級洋塑的質量來說，各個階段的注射速度的給定是一個重要關鍵，但是一定要準確地掌握住各個速度變換的轉換位置。如果在多級注塑過程參數中成型的缺陷總是解決不好時，必須對多級注射工藝所確定時間的各個速度 的變換位置進行復核和驗證，以期解決成型品的質量不良問題。 在進行多級注塑時，最好把注射壓力確定得稍高一些。在應用多級注塑技術時，不應利用調整壓力來改變所需要的注射速度。這是由于模具溫度或熔體溫度的影響而產生微小的阻抗變化，而使注射速度變化過大，因為我們在多級注塑成型過程中，注射壓力設定得稍高一些，注射速度的調整是可以通過各段的注射速度旋鈕正確地加以控制。所以很容易防止成型品產生飛邊或缺料。 為了使多級注塑的效果顯著，在選購設備時，最好選用帶有混煉元件的均熔混料螺桿。 現將“多級注塑的工作程序”和“多級注射有效利用的一般注意事項”匯總成表211表2119表2120作為手冊性指南供參考翻閱。 表2117 多級注塑的工作程序工作程序項目給定方法1給料螺桿行程的暫設值S給定（請選用右欄的（1）~（3）中的某一種方法（1） 如果有以前的設備的數據，就利用它（2） 如果概略地已知成型件的質量，則可按照下式來給定S1的值S的值示于表2118中S1=S0+a（3）從缺料開始，通過3~4次的試注射來決定給料螺桿行程的暫設值S12注射高壓，注射時的保持壓力、注射時間等一般性的成型條件的暫時給定請與以前的注塑機相比較，除了注射速度及注射速度的換檔位置以外，都按照完全相同一方法予以給定3第5檔速度（除了給定日期五段注射時，以外，均為最后階段的速度）的換檔位置及速度的暫時給定10%~30%給料螺桿位置10%~30%速度給定100%注射速度4注射特性曲線的設計第5檔速度在本例中，根據成型缺陷的內容位置，設計為5段注射5注射特性曲線的給定（換檔位置及速度的具體給定）（1） 換檔位置的給定日期方法（對于工作程序4的設計例加以說明） ①從第1檔速度到第2檔速度的換檔位置的給定方法第1檔速度：給定為100%速度 第2檔速度：給定為0%速度（在第1檔速度完成時，使給料螺桿停止） 給料螺桿的移動量按照相當于主流道、分流道部分的質量（稍微少一點）通過2~3次的試注射來予以給定②從第2檔速度到第3檔速度的換檔位置 的給定方法依靠和1完全相同的方法，即：第1檔速度給定日期為100%，第2檔速度 給定為35%，第3檔速度 給定為0% ③以下依靠同樣的方法，來給定換檔位置 （2）注射速度的給定方法 1．對于新做的金屬模來說，請參考各個階段的注射速度的基本考慮方法 2．如果有某種成型件的樣品（工作程序4中的例子），則按照亥成型件的缺陷的內容來進行給定 3．注塑特性曲線的給定方法，通常是同時給定注射速度和換檔位置不反復進行試注射。但是，原則上是推薦先找出換檔位置然后再調整注射速度的方法 6注塑特性曲線的修正及決定（1） 通過反復進行試注射，來步解決成型質量不佳節的問題。另外為了解注射速度的問題，多半是以采用低速為宜；同時，從防止飛邊來看，一般也是由慢到快來進行給定的，當然，為了縮短模塑成型的周期，則應采用開始產生成型缺陷的上限的注射速度由低速 漸向高速（2） 對給料螺桿行程的暫設值S1重新評價。尤其是在PP、PE的模塑成型中，即使是在同一個可塑化、螺桿行程的條件下，也會由于注射速度 的不同而在成型的質量上產生某些差異。因此，在把所有的注射速度都給定完畢之后，再來最后確定給料螺桿行程S（3） 工業零件等對于澆口來就不對稱的形狀較多，所以常常會在同一個給料螺桿位置上，有許多成型缺陷重疊在一起，這時，要首先設