注塑成型教案.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,注塑成型教案,1,2,注塑装置,逆流防止阀,RING,PIN,BALL,形态,注塑时环后进,螺杆,回转时,环前进,Air Shutoff valve,Movable pin valve,Ball check-,BALL CHECKER BODY,(,另一,CHECKER RING,的外径与,CYLINDER,的内径,GAP,范围在,15/100),NON RETURN VALVE,逆流防止阀,注塑成型的全部压力,在油脂上，在重要的,压力阶段后，仍能看见螺杆向前进的现象,要检查管子的磨耗,HEAD,过胶圈,推套,2,3,螺杆头,:,通过螺杆进入的熔融树脂重新熔融一次,.,过胶圈,:,防止,注塑时螺杆头的,前端受压力,使树脂逆流的装置,由于螺杆头一起回转的和,.,推套,:,防止螺杆头松落及防止,与过胶头接触后树脂逆流的功能,注塑装置,螺杆头套,3,4,L1.,供给部,(Feeding zone),:,预热,(,Pre-heating),树脂量的,5060%,(,固体,半熔融态,),L2.,压缩部,(Compression zone):Transition,树脂量的,3020%(,全熔融态,),樹脂,(,半 熔融 狀態,),專斷發熱 發生 熔融 可塑化,L3.,计量部,(Metering zone):Full-melting,混合与计量,树脂量的,20%,(,液体状态,),注塑装置,螺杆,螺杆的,L/D,(=Flight Length/Outside Diameter,screw,长度,按直径来平分的比例,),长度越长加热越简单,。混合率中的,可塑化能力,通常,螺杆管小的较好。,85,吨,成型机的液压用,100,吨,螺杆用,50,吨,规格的速度,液压则用,100,吨，精密成型是可能的,为了防止,PC,PA66,PA46,等的长时间滞留发生热水解，使用,0.2 L1:0.2 L2:0.6 L3,比例的专用,螺杆,螺杆的长度,:,直径比例,18:1 20:1,(,均一的熔融,),:,超过,22:1(,长度长,螺丝直径小,),停留时间过长，树脂就有可能老化。,最好的范围是,16:1 24:1.,螺杆的,压缩比,CR,:(FEED DEPTH/METERING DEPTH),热可塑性树脂,2:13:1,热固化性的树脂是没有的,高的,CR,会使压缩机台的,压力,上升，产生,熔融树脂,逆流,矮的,CR,使熔化时空气混入和质量发生变化,Metering zone,的,长度,1D 3D(,螺杆直径的,3,倍,),螺杆,直径,压缩,FEED&METERING,DEPTH,(,米,计量的深度,),的差异，由原材料的密度实施压缩,L1,L2,L3,4,5,塑料是由,石油,-,石脑油,-,单体,-(,),-,共重合,的工程,-,塑料聚合体,构成的高分子化合物,单体,(MONOMER):,单量体,聚合体分子构成的小分子化合物,聚合体,(POLYMER):,多个单体连接形成的长分子化合物,(,聚合体分子长度,540,000 mm),聚合,(POLYMERIZATION):,由单体形成聚合体的反应或操作,长分子长度,:,流动性差,成形难,冲击强度大,.,短分子长度,:,流动性好,延伸率大,韧性差,.,两种的,GRADE A/B,平均分子,长度相同，分子大小的分布不同,B,比,A,短，长分子多,分别对密度,延长度,强性,收缩,流动性由影响,注塑成型 树脂类 特性,5,6,加热装置,:,熔融树脂的电加热装置能承受,50,00060,000 PSI,时,为了调节温度装上电热偶,产品壁厚薄的使用比标准温度高的高温成型，壁厚厚的要用低温成型,.,温度调节,:,加热装置温度调节,(HEATING BARREL),喷嘴温度调节,模具温度调节分类,.,1.,料桶加热,:,一般分,24,区来加热。,2.,料桶温度调节,:,料桶墙周围打眼,利用电调节装置提供电,.,调节好的温度是料桶的金属温度,，与树脂的温度差异是,3040,。,3.,喷嘴温度调节,:,利用,CLOSED-LOOP,温度调节机,or POWER TRANSFORMER,调节温度，使树脂不在喷嘴处发生硬化,4.,模具温度调节,:,为了消除压力等引起的尺寸变形问题。,LCP,340,340,320,300,POM,190 210,180 200,180 200,170 190,PP,220 250,210 240,200 230,190 220,NOZZEL,E1,基準 溫度,-5 0,-10-20,-20-30,E2,前部,E3,中部,E4,后部,HOPPER,(,),.,340,60 90,30 50,模具,PA66,260 280,260 280,250 270,240 260,PBT,250 270,260 280,250 270,250 260,PET,60 100,70 140,250 270,70 140,260 280,250 270,250 260,ABS,210 240,210 240,200 300,190 220,60 80,PC,290 310,300 320,290 310,280 300,80 120,必结晶树脂,(,冷却,收缩,),结晶性树脂,(,冷却,T,收缩,),*,加速冷却,结晶程度小比重也小,收缩率小，透明度增加,注塑成型,理论,樹脂 溫度,6,7,ARLEN,OO,OO,OO,OO,PA46,OO,OO,OO,O,PPS,O,X,OO,OOO,LCP,OOO,OO,X,OOO,1.,拥有,290,度的高熔点和韧性,吸收性,聚合体,合金化,吸水性,，,安全性好,.,2.,可以通风的注塑机是,:,高温或是长的滞留时间,，水分吸收发生,加水分解,，使分子量减少,注塑机的,VENTING,是不能减少,3.,最适宜机械的物性是,310320,度之间的熔融温度与停滞时间不超过六分钟,.,4.,为了高熔点与,结晶化程度,增速化容量,，,PA46,的比平均的,1/3L,长的,FEED ZONE,是,0.2-L1,COMPRESSION ZONE,是,0.2-L2,METERING ZONE 0.6-L3,(CR),用,23:1.,在窄的,FEED ZONE,上，可以设定比,喷嘴高的,HOPPER,的,周边温度,.,计量阶段发生噪音，那么调高,FEED ZONE,的温度,.,5.PA46,是在可能的最小回转速度下,，在冷却时间内完成增塑化,.,6.5BAR,程度背压是熔融树脂,均质化后，空气融入了混合物中,防止空洞和条纹,.,太高的背压会破坏,C/T,的增加与玻璃占有的长度,诱发,DROOLING.,7.,为了快速决定光滑的表面,的处理,注塑速度,最少的,使用,80%,以上,流动性好的高分子,在低注塑压力下可以高速注入,.,又一快速结晶的原因，冷却时间短,.,8.,为了防止在流路的末端，因柴油发生燃烧的现象,，而设置通风口,.,9.,保压是注入口冷却所需时间,与产品的重量达到,一致时所需的时间,10,.,汽缸,螺杆的清洁用,HDPE,SUPPER ENGINEERING PLASTICS (PA46-PPS-LCP),中的,PA46(STANYL),注塑成型 树脂类 特性,1,7,8,变形力（应力,STRESS):,对抗外部的力而产生的内部力,KGF/CM2 -,联想成橡皮弹簧的变形力为零,内部变形力,:,由于成型品内部冷却速度的差异，收缩发生差异由此生成的变形力,残留,变形力,:,由于注塑压力的不均匀，不能,完全施加在整体面积，个别的地方偏重发生残留的力,特别各角落变形力集中,，容易破损,.,从光坦性,歪曲检查,线纹路密度高变形力大,:,卤素化,碳化,UL-94,是美国标准,V-0(10,秒,加热后,切断热源,5,秒内就会灭火,),V-1(525,秒,),V-2,HB,BURN,NON-BURN,HALOGEN,系列,F,CI,BR,I,BLOOMING,现象发生,开花,-,“,溴系列,”,”,DECA,系列,”,NON-BROMINE,溴系列,”,”,强化材,(REINFORCEMENT),玻璃纤维,(,纤维粗度为,1013,的话，成型材料的通常长度是,0.5,太长会使螺杆断裂,),CORBON FIBER WHISKER ARAMID FIBER,(,方向侧,),玻璃纤维,长度,0.5,以下,:,GLASS BEAD,珠子,粉末形态的,20%,左右平坦度好,均一收缩,0.5 1.5 :,玻璃纤维,(,長,)30%,左右收缩随纹出现,注塑成型树脂类特性,2,8,9,1.,填充阶段,(MOLD FILLING PROCESS);,注入注塑量的,90,-,升压阶段,(,保压转换阶段,Fill-to-Pack Transfer):,模具内压上升,螺杆慢慢推进,.,2.,保压阶段,定压,(Packing Process),维持压力直到阀门冷却，螺杆慢慢推进注入树脂的阶段,.,树脂的保压,压力,温度,明确量,(Specific volume),的关系而决定,.,3,.,垫子是最小的好,(,5mm 7mm,程度,),少的话,:,计量的偏差,填充不能安定,多的话,:,滞留时间长，树脂的物性发生变化,压力传输慢制止难,.,为了补充树脂的逆流和收缩量,，阀门变硬，维持保压使,型腔内树脂不再逆流,=GATE SEALING POINT,.,保压时间是在产品的重量没有变化时设定,重量过重就是保压太久,所以阀门厚度要比产品薄,要先变硬,计量时间与冷却时间同时开始，计量先结束,填充,-,保压,-,垫子,-(,冷却,),9,10,计量是注塑完成后，,为了下次注塑树脂加速化,的操作螺杆回转,固体的,树脂从,HOPPER,流入螺杆,，计量一次注入量的重量,随着树脂充满型腔内部，螺杆自动退出来。,机器注塑质量,*,70%,成型品质量,+,螺杆,+,流道质量,机器注塑质量,*,90%,螺杆,+,流道质量,机器注塑质量,*,30%,背压是,在可塑化阶段，,螺杆后退时，用后面垫着得力防止逆流,，喷嘴的树脂压缩的好,(,为了部产生气泡，,加大熔融树脂的密度,),(,一般,510 kg/-glass,类,515kg/-GLASS,类得比重更大的维持密度的力,大,),-,施加背压大的话,C/T,得更长,如果粉碎剂用的多，粒子就会不规则，计量麻烦，背压也要大,.,-,填充,-,保压,-CUSHING-,向冷却转换,为下次注塑计量,-,背压,-,吸回的计量,工程同时进行，在冷却时间内计量要完成,计量完成后,12,秒后,),螺杆要前进,10 mm,通常冲进压的,80%,要持保压,5 7 mm,之间,加入垫子,0,5,10,15,20,25,可塑化过程,(Plasticating Process)-,计量,10,11,注塑成型理论,(Fountain flow&Mono Sandwich Inj.Molding),固化层,(,表面,),.,RUNNER,断面积小的话，流量速度快,树脂前端面积,=,树脂向前端流动时测定的距离,*,壁厚,注塑压力,:,推动树脂填满模腔并持续注入料桶的力,因为先充满的树脂抵力,，要设定比必要的注塑压,大的注塑机的注塑压力,树脂前端的速度加快，支撑压力就要按比例增加,.,随着树脂充满产品，形腔前端,变窄，速度增加，相对比例压力也要增加,.,所以为了减少压力，而降低螺杆的前进速度（注塑速度,),.,压力,(kgf/cm,),=,力,(kgf)/,断面积,(cm,),树脂流进速度,=,喷嘴的流量,/,树脂前端的断面积,11,12,连接杆距离,(H),连接杆距离,(V),设置盘尺寸,形板尺寸,Mold base,连接杆,合模力,(TON),连接杆距离,(H*V)mm,MOLD BASE,可能设置的形板尺寸,(mm),设置板尺寸,(mm),15,225-225,150,200,230,25,260-260,200,250,280,30,260-260,200,250,280,50,310-310,250,300,350,75,360-360,300,350,400,100,410-410,350,400,550,150,510-510,450,500,550,180,510-510,450,500,550,220,260-560,450,500,550,250,610-610,550,600,700,280,660-660,550,600,700,350,710-710 750-750,600,700,-,450,810-810 855-855,700,800,890,550,860-860 900-900,700,800,890,注塑成型模具的合模力连接杆距离,12,13,Two-Plate Molds(Cold Runners)2,板式模具,Two-Plate Molds(Hot Runners),13,14,Three-Plate Molds 3,板式模具,Gates,14,15,Injection locations,Runner system,15,16,Air Traps,Flashing,Cracking,成型,不良,类型,Underflow,Short Shot,Sink Marks,Fillet,Meld Line,16,17,Charge Stroke,Cushion,Screw,Screw Back Position,Screw,Screw Forward Position,17,18,注塑时过胶圈后进,螺杆回转时过胶圈先进,模具,树脂,干燥机,成型机,Hopper,Screw/Barrel,Heater,逆流防止环,制动油,油压发动机,冷却管,/,冷媒,成形条件,环境,注塑成型,品质,不良,要因,18,19,缩痕是,Moldflow,的保压解析的结果中可以看见的,冷却推迟各部分的收缩增加的地方，出现塌陷的形态,.,降低成型过程中模具温度，加速,固化层进程的话，表面的缩痕可以防止,内部出现空洞，产品的强度降低,SINK MARK(,收缩,),19,20,一般的树脂温度高,，在容器中流动停滞时间长，受热损伤表面变色，并出现褐色或银色,或是,模具内没能排出的空气,(Air Trap),或因,Gas,的原因而引起的,.,BURNT STREAKS(,燃烧线,),20,21,湿气线,(Moisture streak),是按产品外形的流向成,“,U”,字形态出现。,模具表面的湿气形成的湿气线幅宽,面薄,.,MOISTURE STREAK(,湿气线,),21,22,色线,(Color streak),是流程中树脂成分不均一分布或颜料的方向性不一致而形成的。,热损伤及,严重的变形，色变或是色差的出现,.,COLOR STREAK(,色线,),22,23,空气线有网状,银线或白线,在,及壁厚严重,部位可以发现,.,螺杆周围,从阀门开始出现薄膜状的线,.,AIR STREAK,(,空气线,)/,AIR HOOK,23,24,Glass Fiber Streak(,玻璃纤维线,),使用,玻璃纤维,(Glass Fiber),会出现表面粗糙现象。,在表面上会出现金属模样的玻璃纤维的痕迹,.,24,25,Gloss(,闪耀,)/GlossDifference(,光度差异,),光度会引起成型品的外观缺陷,成型品外观太亮,未达到标准亮度,成型品表面有,出现,光度差异的可能,.,光度差异是在成型品外观的厚壁变化中体现,.,25,26,熔接线 是在两股以上的熔体汇合时发生的,.,塑料品的熔接线在光合面,/,机械面的缺陷上体现,.,Weld Line,26,27,喷射,(Jetting,),是在表面出现粗糙的网状现象,.,喷射是光态及颜色的差异上体现的，与凹陷现象形态上比较接近,。,通过阀门的熔融树脂，由于速度快，到达制品的末端时，形成蛇形图画。,在阀门附近通过时，要放慢树脂注入速度,.,利用侧面阀门防止,(,加快速度也可,).,在,阀门前安装,塑孔栓来防止。,Jetting,27,28,能看见,成型品表面的黑点,(,燃烧线,),故此部位就会发现有完全未成型现象,燃烧的痕迹,(Burns Mark/DIESEL EFFECT),28,29,成型品表面出现凹陷和极其细微的浅坑图案,.Pin Point Gate,周围出现同心圆形态,.,(Record Grooves effect),29,30,白化及应力龟裂,(Stress Creak),是由于内部及外部受应力发生的,.,受压力部位发生白化,应力龟裂在成型后数日内也可发生,.,白化,(Stress Whitening)/Stress Creaks,30,31,在,形状上未完整填充的注塑成型品叫做未成型品,.,流程的末端成型压力不足,阀门接触部位注塑速度快的情形下，流程的停滞现象的出现,会导致未成型现象的发生。,未成型,(Short shot),31,32,形状上未完整填充的注塑成型品被称作未成型品,.,流程的末端成型压力不足,阀门接触部位注塑速度快的情形下，流程的停滞现象的出现会导致未成型现象的发生。,未成型,(Short shot),32,33,冷却的树脂从喷嘴流出形成如同彗星尾一样的痕迹,.,冷料僵块是阀门周围或是成型品的大范围里粘挂出现,.,冷料僵块通过流道向模具内部推进的情况下，,会出现,熔线,.,冷料僵块,(Cold slug),33,34,注塑过程中空气被堵塞在树脂中，就会有空洞（空气气泡）出现在成型品中,.,空洞有两种，被堵空气与气孔两种,.,气泡是成型树脂的收缩,(,参照缩痕,),使成型的内部岀现空洞,.,两种之间的差异，由于形态相近很难辨别出来,.,空洞破裂时气泡（真空）里是不会进入气体的,.,堵塞的空气即使不施压也可减少,.,保压或是改变保压时间对空洞的大小是没有影响的,.,没有空洞的比,有空洞的成形品强度好。,气泡堵塞现象,(Entrapped air),BUBBLE,VOID,34,35,黑点是磨损的树脂粒子,热损伤,火烧的原因在表面形成。,黑点或是斑点是由很多原因生成的,.,树脂温度太高,或可塑化过程内的停滞时间过长,.,阀门不干净,热流道整体有磨损时,树脂中有杂质,再生树脂比率高,着色剂,不良,.,相互混合,着色剂或是使用掌握配置的情况,黑点,(Dark spot),35,36,肥边是从模具的沿分型线,(,磨合面,),通风孔,推顶针底部,滑块部分的树脂溢出形成的,.,肥边的原因,注塑机合模压力不足或过大,.,模具内部压力过大,.,树脂粘度太低,.(,当模具内的压力高，流动阻力低时容易形成,.),Oversprayed Parts(Flash/BURR),36,37,37,