薄壁注塑成型中存在的主要問(wèn)題

雖然塑件薄壁化有很多優(yōu)點(diǎn),但卻降低了塑件的可成型性,以至于用常規(guī)的注塑成型方法無(wú)法成型這些薄壁塑件。在進(jìn)行薄壁塑件的成型時(shí),存在三個(gè)常見問(wèn)題: 短射、翹曲變形和熔接線。

  (1) 短射

 短射( short shots)是指由于模具型腔填充不完全造成塑件不完整的質(zhì)量缺陷,即熔體在完成填充之前就已經(jīng)凝結(jié)。如果某塑件填充不完整,則無(wú)需考慮其他質(zhì)量缺陷就可判為不合格產(chǎn)品。常規(guī)注塑成型的填充過(guò)程和冷卻過(guò)程是交織在一起的。

當(dāng)聚合物熔體流動(dòng)時(shí),熔體前沿遇到相對(duì)溫度較低的型芯表面或型腔壁,就會(huì)在其表面形成一層冷凝層。熔體在冷凝層內(nèi)繼續(xù)向前流動(dòng),隨著冷凝層厚度的增加,實(shí)際型腔流道變窄,冷凝層厚度對(duì)聚合物的流動(dòng)有著顯著的影響。

因?yàn)槌Ｒ?guī)注塑成型時(shí)塑件的厚度較厚,所以此時(shí)冷凝層對(duì)注塑成型的影響還不是很大。但在薄壁注塑成型中,當(dāng)冷凝層的厚度與塑件厚度之比隨著塑件厚度的變薄逐漸增加時(shí),這個(gè)影響就很大。特別是二者的尺寸可以相互比較時(shí)更為突出。 研究表明,當(dāng)塑件的厚度減小時(shí),冷凝層對(duì)流動(dòng)的影響將會(huì)以指數(shù)形式增加,這也更說(shuō)明了冷凝層在薄壁注塑成型中的影響之大。

(2) 翹曲變形 翹曲變形(warpage)是不均勻的內(nèi)部應(yīng)力導(dǎo)致的塑件缺陷。翹曲變形產(chǎn)生的原 因是收縮不均勻、取向不均勻和冷卻不均勻。翹曲變形值超過(guò)一定數(shù)值后塑件將被視為不合格,而且薄壁塑件對(duì)翹曲的要求更為嚴(yán)格?？梢酝ㄟ^(guò)平衡冷卻系統(tǒng)、調(diào)節(jié)冷卻時(shí)間、保壓壓力以及保壓時(shí)間等措施來(lái)改善塑件的翹曲變形缺陷。  

(3) 熔接線 熔接線(weldline)是型腔內(nèi)兩個(gè)或多個(gè)熔體流動(dòng)前沿熔合時(shí)形成的界線。熔接線不但影響塑件的外觀質(zhì)量,而且在熔接線處易產(chǎn)生應(yīng)力集中,削弱塑件的機(jī)械強(qiáng)度,對(duì)塑件特別是薄壁塑件的機(jī)械性能尤為不利,受外力后塑件非常容易在熔接線處開裂。在設(shè)計(jì)時(shí)可以通過(guò)減少澆口數(shù)目或改變澆口位置來(lái)減少或改變?nèi)劢泳€的位置,來(lái)滿足塑件的設(shè)計(jì)要求。

薄壁注塑成型模具的設(shè)計(jì)技術(shù)

 薄壁注塑成型時(shí)模具設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的一環(huán),成型薄壁制品時(shí)一般需要模具。與常規(guī)制品的標(biāo)準(zhǔn)化模具相比,薄壁制品模具從模具結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和脫模系統(tǒng)等都有發(fā)生重大變化。它主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

 (1) 模具結(jié)構(gòu)

 為承受成型時(shí)的高壓,薄壁注塑成型模具的剛度要大,強(qiáng)度要高。因此,模具的動(dòng)、定模板及其支承板厚度通常比常規(guī)模具的模板要厚,支撐柱要多,模具內(nèi)可能要多設(shè)置內(nèi)鎖緊定位機(jī)構(gòu),以保證和良好的側(cè)支撐,防止彎曲和偏移。

 (2) 澆注系統(tǒng)成型薄壁塑件,特別是塑件厚度非常小時(shí),要使用大澆口,而且澆口應(yīng)該大于壁厚。

如是直澆口應(yīng)設(shè)置冷料井,以減少澆口應(yīng)力, 協(xié)助填充, 減少塑件去除澆口時(shí)的損壞。為保證有足夠的壓力充填薄的型腔,流道系統(tǒng)中應(yīng)盡可能減少壓力降,流道壓降不要超過(guò)注塑機(jī)提供壓力的15%。為此,流道截面設(shè)計(jì)要比傳統(tǒng)的大一些,同時(shí)要限制熔體的駐留時(shí)間,以防止塑料降解裂化。

 (3) 冷卻系統(tǒng)

 薄壁塑件不像常規(guī)塑件那樣可以承受較大的因傳熱不均而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。為保證塑件的尺寸穩(wěn)定性,把收縮和翹曲控制在可以接受的范圍內(nèi),就必須加強(qiáng)模具的冷卻,確保冷卻均衡。

 (4) 排氣系統(tǒng)

薄壁注塑成型模具一般需要有良好的排氣性,可以進(jìn)行抽真空操作。由于填充時(shí)間短,

注射速度高,模具的充分排氣,尤其是流動(dòng)前沿聚集區(qū)的充分排氣非常重要,以防困氣引燃。

 (5) 脫模系統(tǒng)

 因?yàn)楸”谒芗谋诤徒疃己鼙?非常容易損壞,而且沿厚度方向收縮很小,同時(shí)高保壓壓力使收縮更小,使得加強(qiáng)筋和其他小結(jié)構(gòu)很容易粘合。為避免頂穿和粘模,薄壁注塑成型應(yīng)使用比常規(guī)注塑成型數(shù)量更多、尺寸更大的頂桿。

力松2020 中國(guó)（余姚）國(guó)際塑料博覽會(huì)

   2020年11月4日-7日，2020 中國(guó)（余姚）國(guó)際塑料博覽會(huì)暨第二十二屆中國(guó)塑料博覽會(huì)將在浙江余姚中塑國(guó)際會(huì)展中心盛大舉行。本次展會(huì)，寧波力松注塑科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱：力松）將在8201展位展出全新5G的LS268/580G注塑機(jī)。

展機(jī)簡(jiǎn)介

     我司本次參展的展機(jī)為L(zhǎng)S268/580G,此機(jī)器采用比例伺服閥控制單缸注射、電熔膠、全包圍鈑金防護(hù)、 潤(rùn)滑油回收系統(tǒng)，且智能聯(lián)網(wǎng)（含機(jī)器監(jiān)測(cè)、MES互通），具有高速、精密、節(jié)能、智能、潔凈等特點(diǎn)，是高速包裝機(jī)。展會(huì)期間展示48腔噴霧泵體的生產(chǎn)過(guò)程，周期達(dá)到7.8秒。

力松介紹  

     力松作為一家專注于研發(fā)制造高速注塑機(jī)的高新技術(shù)企業(yè)，所生產(chǎn)的高速精密注塑機(jī)定位，具備速度快、高精度和低能耗等特征，產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于化妝品類應(yīng)用、桶類包裝及刀叉勺餐盒類等終端產(chǎn)品的注塑領(lǐng)域。隨著力松的不斷發(fā)展，位于寧波市浙江余姚產(chǎn)業(yè)園的50000平米的智能新工廠已經(jīng)啟動(dòng)。

“電”定未來(lái)

全電動(dòng)注塑機(jī)（以下簡(jiǎn)稱：全電機(jī)）是指使用交流伺服電機(jī)，配以滾珠絲桿等精密器件來(lái)驅(qū)動(dòng)各個(gè)機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)。全電機(jī)的注塑裝置中的各機(jī)構(gòu) ( 注射、塑化和移座等)及合模裝置的各機(jī)構(gòu) (開合模、頂出等) 全部采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)效率大大提升，并可實(shí)現(xiàn)多組聯(lián)動(dòng)同步功能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

全電機(jī)所具有的節(jié)約能源及低污染的特性比較適合需要高潔凈度產(chǎn)品，尤其是在耗材、光學(xué)器件、3C電子、新能源汽車行業(yè)等要求產(chǎn)品精密度極高的行業(yè)，全電機(jī)具有得天獨(dú)厚的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。實(shí)踐證明，全電機(jī)耗電量約為傳統(tǒng)液壓注塑機(jī)的1/3，耗水量約為傳統(tǒng)注塑設(shè)備的1/12。

近年來(lái)，隨著高精度注塑件使用范圍的擴(kuò)大，以及環(huán)保意識(shí)的普及，人們對(duì)注塑機(jī)的要求越來(lái)越高。相對(duì)于國(guó)內(nèi)仍以油壓機(jī)為主導(dǎo)的局面，全電機(jī)正迅猛占領(lǐng)成型市場(chǎng)，全電機(jī)在中小機(jī)型上（550T及以下）正快速地?fù)屨紓鹘y(tǒng)液壓機(jī)的市場(chǎng)份額。

全電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

1 中型化

目前全電機(jī)主要應(yīng)用于規(guī)格為鎖模力300 T以內(nèi)的小型機(jī)。原因是當(dāng)鎖模力上升時(shí)，合模部分的絲桿、電機(jī)的負(fù)荷均相應(yīng)增大，需要兩個(gè)電機(jī)來(lái)共同完成；這就涉及到兩個(gè)電機(jī)同步性的問(wèn)題，對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)、裝配工藝等提出更高要求，也限制了全電機(jī)的大型化。近幾年，隨著對(duì)大型注塑成型制品市場(chǎng)需求的提高，全電機(jī)也由小型化向中型化發(fā)展。

2 智能化

為實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的目標(biāo)，智能化已成為全電機(jī)開發(fā)的新方向;設(shè)備單元的自動(dòng)控制 、參數(shù)的閉環(huán)控制 、過(guò)程聯(lián)運(yùn)在線反饋控制等電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)都已在注塑機(jī)上得到了較廣泛的應(yīng)用, 特別是基于 PC 的開放式 、 模塊化控制技術(shù)越來(lái)越被塑機(jī)制造商看好 。

3 超高速化

隨著薄壁化和復(fù)雜化結(jié)構(gòu)制品的需求不斷擴(kuò)展，超高速注射成型技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生, 其注射速度高達(dá)1000-1500 mm/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)注塑機(jī)的 100 mm/s 以及普通全電機(jī)的 300-500 mm/s 。