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注塑机工作原理与多段射出成型工艺应用价值
来源: | 作者:乐图智造/科学智造顾问 | 发布时间: 2021-11-04 | 285 次浏览 | 分享到:
注塑机的工作原理,完整的注射工艺过程,普通二段注塑成型工艺,注塑机注射一段二段三段等多段注塑原理,分多段射出成型应用价值:


卧式注塑机



注塑机的工作原理

  注塑机的工作原理与打针用的注射器相似,它是借助螺杆(或柱塞)的推力,将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内,经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程,每一周期主要包括:定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件。取出塑件后又再闭模,进行下一个循环。注塑机操作项目:注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制系统操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择,料筒各段温度的监控,注射压力和背压压力的调节等。

  一般螺杆式注塑机的成型工艺过程是:首先将粒状或粉状塑料加入机筒内,并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态,然后机器进行合模和注射座前移,使喷嘴贴紧模具的浇口道,接着向注射缸通入压力油,使螺杆向前推进,从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内,经过一定时间和压力保持(又称保压)、冷却,使其固化成型,便可开模取出制品(保压的目的是防止模腔中熔料的反流、向模腔内补充物料,以及保证制品具有一定的密度和尺寸公差)。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提,而为满足成型的要求,注射必须保证有足够的压力和速度。同时,由于注射压力很高,相应地在模腔中产生很高的压力(模腔内的平均压力一般在20~45MPa之间),因此必须有足够大的合模力。由此可见,注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。

注塑机动作原理图


完整的注射工艺过程包括:

1、成型前的准备;2、注射过程;3、制品的后处理。

成型前的准备

为了使注射成型顺利进行和保证制品质量,生产前需要进行原料预处理、清洗机筒、预热嵌件和选择脱模剂等一系列准备工作。

注射过程

注射过程一般包括:加料——塑化——注射——冷却——脱模。

加料:

由于注射成型是一个间歇过程,因而需定量(定容)加料,以保证操作稳定,塑料塑化均匀,最终获得高质量的塑件。

塑化:

成型物料在注射机机筒内经过加热,压实以及混合等作用,由松散的粉状或粒状固态转变成连续的均化熔体之过程。

注射:

柱塞或螺杆从机筒内的计量位置开始,通过注射油缸和活塞施加高压,将塑化好的塑料熔体经过机筒

前端的喷嘴和模具中的浇注系统快速送入封闭模腔的过程。注射又可细分为流动充模、保压补缩、倒流三个阶段。

冷却:

当浇注系统的塑料以及冻结后,继续保压已不再需要,因此可退回柱塞或螺杆,卸除料筒内的塑

料熔体的压力,并加入新料,同时在模具内通入冷却水、油或空气等冷却介质,对模具进行进一步的冷却,这一阶段称为浇口冻结后的冷却。实际上冷却过程从塑料熔体注入型腔起就开始了,它包括从充模、保压到脱模前的这一段时间。

脱模:

塑件冷却到一定的温度即可开模,在推出机构的作用下将塑件推出模外。


普通二段注塑成型工艺

为了解决复杂的注塑问题以及生产稳定,注塑成型工艺应该:

尽量减少每模之间的差别

工艺稳定

材料成型时粘度一致

每模切换位置以及切换时材料的粘度一致

为了保持这种稳定,注射阶段通常使用速度控制,速度越快,材料粘度越低。当注射到95%~99%时,切换为保压,此时应使用压力控制。

在注射到95%~99%时,模具型腔末端还未完全充满塑料,但模具型腔内的塑料同时开始冷却收缩。也就是说,V/P切换非常不稳定。


多段注塑成型工艺

  与两段成型工艺一样需要保持工艺的稳定性,除此之外,三段成型工艺的特点是:将切换点略微提前,注射完成进入补缩阶段,直到填充型腔至99%转保压。保压只是为了抵住型腔内的压力,直到浇口封闭。

这样,形成一个新的工序:注射阶段(速度控制)、补缩阶段(速度控制)和保压阶段(压力控制)。补缩阶段覆盖了不稳定的切换动作,使得成型工艺更稳定。


注塑机注射一段二段三段等多段注塑原理

1.第一射胶低速进胶,将料流通过浇口周围区域,防止喷射流,再提高二段射速充满模穴以缩短浇口部塑料流到末端的时间,使充填中的塑料粘度维持最小的固化,但高速射出要控制正确的保压切换点很困难,所以必须利用多段减速才能有效控制掌握保压切换点。

2.射胶分为多段是为了注射工艺方便调节,具体调节需要看产品材料,跟产品结构。

3.利用电光控制指挥油压系统中的流量比例阀瞬间获得在一点位置的射胶速度,以达到分段射速。


三段工艺的优势在于:

更稳定的补缩阶段

更好的控制塑料的填充,消除了由应力、过分填充带来的质量问题

更适合型腔压力控制


分多段射出成型应用价值:

⑴ 同一成品可使用较小锁模力成型,从而可以延长机器、模具寿命;

⑵ 分段减速掌握正确的保压切换点可以有效确保品质的稳定;

⑶ 成型塑胶流动太好时,以防止毛边产生采取低速射胶,但不得使原料冷却固化为原则,待熔融树脂通过肉厚处再提高射速快速充满模穴,流痕(是熔融脂逐渐以浇口为中心而呈现的条纹状模样)是最初流入模穴内的树脂冷却过快而与其次流入的树脂之间形成的交界所致。

⑷ 进胶口(即浇口)部位成型较厚的情况,射速太快会造成乱流,冷料易残留通道而形成流痕,故应慢速低压进胶推开冷料头,使后面的塑料顺利进入。

⑸ 射出成型工程中喷嘴部与模具接触因模具冷却水冷却模具温度较射嘴低,部分热被模具带走,喷嘴容易产生冷料头,这些冷料头射入模具中,会在浇口处阻塞而引起流纹或银条状痕迹,探取分段射出可以改善此不良。

⑹ 精密细小零件,浇口尺寸精细,且多数模穴之浇口平衡制作上极困难不易,将浇口开同一尺寸大小再利用多段射出技术就可克服。



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