關(guān)于注塑產(chǎn)品的那些事
注塑產(chǎn)品(Injection molding products)是指用注塑產(chǎn)品成型機(jī)把塑料加熱塑化熔融,然后再注射到成型模具空腔內(nèi)成型,經(jīng)冷卻降溫,熔體固化后脫模,注塑成型機(jī)注射成型的制品。
1、流動性
不同的熱塑性塑料具有不同的工藝性能、收縮性能和物理性能。對于結(jié)晶性塑料來說,當(dāng)加工溫度高于熔點(diǎn)時(shí),其流動性更好,可以快速填充型腔,需要的注射壓力也就越小。對于無定形塑料來說,其流動性較差,所以注射速度慢,需要的壓力也大。
所以在模具在設(shè)計(jì)時(shí),可以將塑料的流動性作為計(jì)算流道系統(tǒng)尺寸的依據(jù),這樣做不僅可以避免浪費(fèi)材料,延長注塑成型周期,還能避免流道系統(tǒng)因尺寸太小而出現(xiàn)充填困難和保壓困難的問題。
2、收縮性
當(dāng)熱塑性塑料從熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)化為凝固狀態(tài)時(shí),其體積會發(fā)生不同程度的收縮現(xiàn)象。一般情況下,結(jié)晶形塑料的收縮率范圍為1.0%-3.0%,無定形塑料的收縮率范圍為0.4%-0.8%,所以結(jié)晶形塑料的收縮率和收縮范圍比無定形塑料大,并且更容易受到成型工藝的影響。結(jié)晶形塑料脫模以后還可以在室溫下結(jié)晶進(jìn)而繼續(xù)收縮,其收縮量隨制品厚度和溫度而定,制品越厚,收縮量越大。
3、流變性
流變性是指在加工過程中,應(yīng)力、形變、形變速率與粘度之間的關(guān)系。根據(jù)塑料的流變性來看,塑料可分為剪敏性塑料和熱敏性塑料兩種類型。常見的剪敏性塑料有 ABS、PS、PE、PP、POM 等等,這種塑料的粘度會隨剪切速率的增加而迅速下降。常見的熱敏性塑料有PC、PA、PMMA等等,這種塑料對溫度具有很強(qiáng)的依賴性,溫度越高,其粘度下降得越快。
從高分子聚合物方面來講,剪切速率對以上兩種塑料的粘度都有影響,剪切速率的提高可以在不同程度上降低熔體的粘度,使熔體產(chǎn)生“剪切變稀”現(xiàn)象,注塑產(chǎn)品的流變性也會因此發(fā)生變化。
4、取向效應(yīng)
塑料熔體在流動過程中會產(chǎn)生取向效應(yīng),取向效應(yīng)能夠影響注塑產(chǎn)品的性能。塑料熔體的大分子在外力的作用下被拉伸,進(jìn)而順著流動方向互相平行排列,這種排列在塑料冷卻凝固之前來不及消除就會凍結(jié)在固態(tài)制品中,形成取向效應(yīng)。取向效應(yīng)會削弱產(chǎn)品的整體性,導(dǎo)致注塑產(chǎn)品收縮不均勻,出現(xiàn)翹曲變形情況。
注塑產(chǎn)品變形的原因及處理方式
一、產(chǎn)生變形的原因
1.產(chǎn)品的形狀,特別是成形收縮率同制品厚度的關(guān)系而引起的殘留應(yīng)力。
2.由于成型條件產(chǎn)生的殘余應(yīng)力
1. 即時(shí):在模具內(nèi)充分冷卻固化(延長冷卻時(shí)間計(jì)時(shí)器),提高料筒溫度,降低射出壓力。
2.短期:使模具冷卻均勻化。
3.長期:避免制品厚度的差異,在制品厚度大的地方設(shè)置澆口,因直線容易引起翹曲,做成大的 R 曲線,制品可逆彎曲的模具,增加頂出桿個(gè)數(shù),增加脫模斜度。
4.模具設(shè)計(jì)階段通過模流分析產(chǎn)品變形趨勢,在設(shè)計(jì)上做優(yōu)化,便于后去工藝調(diào)整。
注塑產(chǎn)品亮度不夠的處理方式
1.如果模具型腔加工不夠優(yōu)秀,如疤痕、微孔、磨損、粗糙等這類的缺陷,那就一定會與塑料件發(fā)生影響,產(chǎn)生很大程度的不良后果,從而造成塑料件光澤度不夠良好。因此,對于模具應(yīng)當(dāng)仔細(xì)加工,使型腔表面上的粗糙度得以大幅下降,而且,在有需要時(shí)還可以選擇進(jìn)行拋光和鍍鉻,達(dá)到最好的效果。
2.如果模具型腔表面存在有一些未處理干凈的油漬或者水漬,亦或是,脫模劑使用過多會使塑料件的表面顯得暗沉無光。遇見這種情況時(shí),應(yīng)及時(shí)清除那些油污和水漬,并同時(shí)限制脫模劑的用量。
3.如果塑件的脫模斜度太小,很難脫模,或脫模受到過大的力,導(dǎo)致塑件表面光滑度過小,那就應(yīng)該應(yīng)加大脫模斜度,從而保證塑件的光滑度。
4.如果模具排氣性能不太好,那么過多的氣體會滯留在模型中,這也會導(dǎo)致最后的產(chǎn)品成型后出現(xiàn)光澤不佳的毛病。因此,應(yīng)檢查并進(jìn)行糾正,保證模具排氣的系統(tǒng)有足夠的的排氣性能,避免有滯留氣體的存在。
5.如果澆口或流道的橫截面積過小,或者變化波動較大,就會導(dǎo)致熔體在流動時(shí)作用于熔體上的剪切力過大,從而導(dǎo)致溶體湍流動態(tài)流動,這也會導(dǎo)致最后的產(chǎn)品光澤度較差。因此,應(yīng)適當(dāng)加大流道和澆口的橫截面積,促使剪切力減小避免湍流,提升產(chǎn)品的光澤度。
1、流動性
不同的熱塑性塑料具有不同的工藝性能、收縮性能和物理性能。對于結(jié)晶性塑料來說,當(dāng)加工溫度高于熔點(diǎn)時(shí),其流動性更好,可以快速填充型腔,需要的注射壓力也就越小。對于無定形塑料來說,其流動性較差,所以注射速度慢,需要的壓力也大。
所以在模具在設(shè)計(jì)時(shí),可以將塑料的流動性作為計(jì)算流道系統(tǒng)尺寸的依據(jù),這樣做不僅可以避免浪費(fèi)材料,延長注塑成型周期,還能避免流道系統(tǒng)因尺寸太小而出現(xiàn)充填困難和保壓困難的問題。
2、收縮性
當(dāng)熱塑性塑料從熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)化為凝固狀態(tài)時(shí),其體積會發(fā)生不同程度的收縮現(xiàn)象。一般情況下,結(jié)晶形塑料的收縮率范圍為1.0%-3.0%,無定形塑料的收縮率范圍為0.4%-0.8%,所以結(jié)晶形塑料的收縮率和收縮范圍比無定形塑料大,并且更容易受到成型工藝的影響。結(jié)晶形塑料脫模以后還可以在室溫下結(jié)晶進(jìn)而繼續(xù)收縮,其收縮量隨制品厚度和溫度而定,制品越厚,收縮量越大。
3、流變性
流變性是指在加工過程中,應(yīng)力、形變、形變速率與粘度之間的關(guān)系。根據(jù)塑料的流變性來看,塑料可分為剪敏性塑料和熱敏性塑料兩種類型。常見的剪敏性塑料有 ABS、PS、PE、PP、POM 等等,這種塑料的粘度會隨剪切速率的增加而迅速下降。常見的熱敏性塑料有PC、PA、PMMA等等,這種塑料對溫度具有很強(qiáng)的依賴性,溫度越高,其粘度下降得越快。
從高分子聚合物方面來講,剪切速率對以上兩種塑料的粘度都有影響,剪切速率的提高可以在不同程度上降低熔體的粘度,使熔體產(chǎn)生“剪切變稀”現(xiàn)象,注塑產(chǎn)品的流變性也會因此發(fā)生變化。
4、取向效應(yīng)
塑料熔體在流動過程中會產(chǎn)生取向效應(yīng),取向效應(yīng)能夠影響注塑產(chǎn)品的性能。塑料熔體的大分子在外力的作用下被拉伸,進(jìn)而順著流動方向互相平行排列,這種排列在塑料冷卻凝固之前來不及消除就會凍結(jié)在固態(tài)制品中,形成取向效應(yīng)。取向效應(yīng)會削弱產(chǎn)品的整體性,導(dǎo)致注塑產(chǎn)品收縮不均勻,出現(xiàn)翹曲變形情況。
注塑產(chǎn)品變形的原因及處理方式
一、產(chǎn)生變形的原因
1.產(chǎn)品的形狀,特別是成形收縮率同制品厚度的關(guān)系而引起的殘留應(yīng)力。
2.由于成型條件產(chǎn)生的殘余應(yīng)力
3. 脫模時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力
4. 由于冷卻時(shí)間不足而引起變形
1. 即時(shí):在模具內(nèi)充分冷卻固化(延長冷卻時(shí)間計(jì)時(shí)器),提高料筒溫度,降低射出壓力。
2.短期:使模具冷卻均勻化。
3.長期:避免制品厚度的差異,在制品厚度大的地方設(shè)置澆口,因直線容易引起翹曲,做成大的 R 曲線,制品可逆彎曲的模具,增加頂出桿個(gè)數(shù),增加脫模斜度。
4.模具設(shè)計(jì)階段通過模流分析產(chǎn)品變形趨勢,在設(shè)計(jì)上做優(yōu)化,便于后去工藝調(diào)整。
注塑產(chǎn)品亮度不夠的處理方式
1.如果模具型腔加工不夠優(yōu)秀,如疤痕、微孔、磨損、粗糙等這類的缺陷,那就一定會與塑料件發(fā)生影響,產(chǎn)生很大程度的不良后果,從而造成塑料件光澤度不夠良好。因此,對于模具應(yīng)當(dāng)仔細(xì)加工,使型腔表面上的粗糙度得以大幅下降,而且,在有需要時(shí)還可以選擇進(jìn)行拋光和鍍鉻,達(dá)到最好的效果。
2.如果模具型腔表面存在有一些未處理干凈的油漬或者水漬,亦或是,脫模劑使用過多會使塑料件的表面顯得暗沉無光。遇見這種情況時(shí),應(yīng)及時(shí)清除那些油污和水漬,并同時(shí)限制脫模劑的用量。
3.如果塑件的脫模斜度太小,很難脫模,或脫模受到過大的力,導(dǎo)致塑件表面光滑度過小,那就應(yīng)該應(yīng)加大脫模斜度,從而保證塑件的光滑度。
4.如果模具排氣性能不太好,那么過多的氣體會滯留在模型中,這也會導(dǎo)致最后的產(chǎn)品成型后出現(xiàn)光澤不佳的毛病。因此,應(yīng)檢查并進(jìn)行糾正,保證模具排氣的系統(tǒng)有足夠的的排氣性能,避免有滯留氣體的存在。
5.如果澆口或流道的橫截面積過小,或者變化波動較大,就會導(dǎo)致熔體在流動時(shí)作用于熔體上的剪切力過大,從而導(dǎo)致溶體湍流動態(tài)流動,這也會導(dǎo)致最后的產(chǎn)品光澤度較差。因此,應(yīng)適當(dāng)加大流道和澆口的橫截面積,促使剪切力減小避免湍流,提升產(chǎn)品的光澤度。