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模具溫度對(duì)注塑成型的影響

時(shí)間:2019-11-25 03:40 閱讀:2336 來源:互聯(lián)網(wǎng)

模具溫度是注塑成型中最重要的變量——無論注塑何種塑料,必須保證形成模具表面基本的濕潤(rùn)。一個(gè)熱的模具表面使塑料表面長(zhǎng)時(shí)間保持液態(tài),足以在型腔內(nèi)形成壓力。如果型腔填滿而且在凍結(jié)的表皮出現(xiàn)硬化之前,型腔壓力可將柔軟的塑料壓在金屬上,那么型腔表面的復(fù)制就高。另一方面,如果在低壓下進(jìn)入型腔的塑料暫停了,不論時(shí)間多短,那么它與金屬的輕微接觸都會(huì)造成污點(diǎn),有時(shí)被稱為澆口污斑。 對(duì)于每一種塑料和塑膠件,存在一個(gè)模具表面溫度的極限,超過這個(gè)極限就可能出現(xiàn)一種或更多不良影響(例如:組件可以溢出毛邊)。模具溫度更高意味著流動(dòng)阻力更小。在許多注塑機(jī)上,這自然就意味著更快流過澆、澆口和型腔,因?yàn)樗玫淖⑺芰鲃?dòng)控制閥并不糾正這個(gè)改變,填充更快會(huì)在澆道和型腔內(nèi)引起更高的有效壓力。可能造成溢料毛邊。由于更熱的模型并不凍結(jié)那些在高壓形成之前進(jìn)入溢料邊區(qū)域的塑料,熔料可在頂出桿周圍溢料毛邊并溢出到分割線間隙內(nèi)。這表明需要有良好的注射速率控制,而一些現(xiàn)代化的流動(dòng)控制編程器也確實(shí)可以做到這點(diǎn)。 通常,模具溫度的升高會(huì)減少塑料在型腔晨有冷凝層,使熔融材料在型腔內(nèi)更易于流動(dòng),從而獲得更大的零件重量和更好的表面質(zhì)量。同時(shí),模具溫度的提高還會(huì)使零件張力強(qiáng)度增加。 •模具的保溫方法許多模具,尤其是工程用的熱塑性塑料,在相對(duì)較高的溫度下運(yùn)行,如80攝氏度或176華氏度。如果模具沒有保溫,流失到空氣和注塑機(jī)上的熱量可以很容易地與射料缸流失的一樣多。所以要將模具與機(jī)板隔熱,如果可能,將模具的表面隔熱。如果考慮用熱流道模具,嘗試減少熱道部分和冷卻了的注塑件之間的熱量交換。這樣的方法可以減少能量流失和預(yù)熱時(shí)間。 一、塑模溫度控制【一】溫度控制必要性(1)溫度控制對(duì)成形性之目的及作為成形品外觀,材料物理性質(zhì),成形循環(huán)等,受模仁溫度之影響,頗為顯著。一般成型情況,模仁溫度保持于較低,可以提高射出次數(shù)較為理想,但與成形品形狀(模仁構(gòu)造)及成品材料種類有關(guān)之成形循環(huán)亦寄賴于必需提高模仁充填之溫度。 (2)為防止應(yīng)力作溫度控制此為成形品材料問題,此項(xiàng)要求唯有※冷卻速度。入冷確時(shí)間短,即使有一部份硬化一部份尚軟之場(chǎng)合,仍能避免由于不均一收縮引起應(yīng)力。亦即適當(dāng)之溫度控制能對(duì)冷卻應(yīng)力性質(zhì)改良。 (3)成形材料之結(jié)晶化程度調(diào)整之做之溫度控制聚硫氨(尼龍),聚醋酸數(shù)脂,聚丙烯等結(jié)晶材料對(duì)結(jié)晶化程度調(diào)節(jié),及機(jī)械性質(zhì)改良,一般需要較高模仁溫度。 【二】技術(shù)問題(1)溫度控制所需之熱傳面積模仁熱傳面積之計(jì)算式為t1:成形材之熔融溫度t0:成形品取出時(shí)溫度cp:成形材料之比熱sh:每小時(shí)射出成形次數(shù)移動(dòng)熱量Q=shx*cp*(t1-t0)kacl /hrhw:冷卻管路側(cè)之表膜熱傳系數(shù)d:冷卻孔直徑(m)u:粘度(kg/mses)μ :流速(m/ses)λ :冷媒之熱傳導(dǎo)率(kcal/m2 hrc)ΔT:模型及冷(熱)媒間之平均溫度差則Hw:λ d(dug/μ) (cp u /λ)(kcal/ hr℃) 所需之熱傳面積可由下式求得之 A=Q/hw x T (m2)此際對(duì)外界空氣之放熱、型模板、噴嘴等之熱傳俱行略去不計(jì)。2)冷卻管路之分布 成形循環(huán)時(shí)間縮短雖有種種因素,但冷卻效果卓越之模型制造為重大之問題。冷卻不均一,實(shí)行急遽冷卻,將使成形品內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,發(fā)生變形及龜裂。所以必需相應(yīng)穴形狀及肉厚,考慮模仁構(gòu)造,使能有實(shí)施均一而高效率之冷卻性能。再者,就模型管路加工場(chǎng)合綜合考慮,選定管路之?dāng)?shù)量與大小。 例如圖1所示,相同成形品面積之場(chǎng)合,模仁(a)有5條較大管路,型模(b)有2條較小管路互作比較,依照熱傳路徑略圖所示,型模(a)之型穴表面幾乎有相等熱傳,有均一之冷卻效果,較為適用。圖二示型穴管及管路表面間溫度變化約略之等溫曲線。圖(a)示使用較大管路之溫度變化,管中循環(huán)水之溫度為59.83℃,型穴表面作業(yè)循環(huán)時(shí)之溫度為60℃之60.5℃,而較小之管路(b)中,循環(huán)水溫為45℃,型穴表面溫度發(fā)生53.33℃至60℃之溫度變化。 此種模仁表面關(guān)聯(lián)之較大溫度變化雖亦可作為充份之成形條件,但對(duì)模仁之溫度控制亦有所不當(dāng)。再者,熱傳導(dǎo)率之高度熱傳導(dǎo)系統(tǒng)之效率較佳,熱量傳出之控制良好。亦即熱傳導(dǎo)率高之模仁表面溫度變化較小,反之,傳導(dǎo)率低者,溫度變化較大。 一般情形,對(duì)熱冷卻系統(tǒng)應(yīng)加注意點(diǎn)為: 1)重型模仁設(shè)置有數(shù)條貫通水路孔者,冷水先行進(jìn)入注道附近,然后溫水循環(huán)至外側(cè)(圖三)2)使用聚乙烯時(shí),成形收縮大,冷卻管路不宜沿收縮方向設(shè)置,使生變形。3)心型冷卻(圖4)盡可能沿心型形廓設(shè)置管路。 二、塑料材料之物性介紹【一】質(zhì)輕在比重0.9~2.3之間,若發(fā)泡可降至0.01。(遠(yuǎn)比鋁2.7,鐵7.8小) 【二】加工易在30℃以下可融膠,以流動(dòng)成型,少后加工。(熔點(diǎn)遠(yuǎn)比鋁600℃,鐵1530℃低) 【三】性質(zhì)可隨需要改變不同單體可合成不圖性質(zhì)塑料,不同塑料可復(fù)合性質(zhì),加入填充物或補(bǔ)強(qiáng)物可改善某些性質(zhì)。 【四】化學(xué)穩(wěn)定性好耐蝕性佳,不受酸、堿、油、鹽、水、氣、蒸氣的侵蝕。 【五】光特性好及著色易PS、PMMA、PC 透明;可取代易碎不易成型的玻璃;塑料加色粒可得美好色調(diào)。 【六】絕緣性好且可調(diào)抗電5~50千伏/毫米,并可藉加入導(dǎo)電填充物、導(dǎo)磁性。 【七】摩擦性好并耐磨天然軸承材料。

 

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