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高分子聚合物加工成為塑件的制程
塑料的定義
塑料(plastics)是一種簡單的單體(monomers)經由化學聚合反應(polymerization)而成的長鏈狀高分子聚合物(polymers)。根據美國塑料工業(yè)協會對于塑料的定義:「將全部或部分由碳、氧、氫和氮及其它有機或無機元素使用加熱、加壓、或兩者并用的方式聚合而成,在制造中的階段是液體,在制造的后階段成為固體,此龐大而變化多端的材料族群稱為塑料。」高分子聚合物加工成為塑件的制程主要包括熱塑性塑料之熔化與凝固的物理相態(tài)變化或熱固性塑料之固化的化學反應兩種。
注塑壓力是由注塑系統的液壓系統提供的
注塑壓力是由注塑系統的液壓系統提供的。影響熔體填充壓力的因素很多,概括起來有3類:(1)材料因素,如塑料的類型、粘度等;(2)結構性因素,如澆注系統的類型、數目和位置,模具的型腔形狀以及制品的厚度等;(3)成型的工藝要素。注塑時間是指塑料熔體充滿型腔所需要的時間,不包括模具開、合等輔助時間?! ∽⑺軙r間要遠遠低于冷卻時間,大約為冷卻時間的1/10~1/15,這個規(guī)律可以作為預測塑件全部成型時間的依據。注塑溫度是影響注塑壓力的重要因素。注塑機料筒有5~6個加熱段,每種原料都有其合適的加工溫度(詳細的加工溫度可以參閱材料供應商提供的數據)。注塑溫度必須控制在一定的范圍內。溫度太低,熔料塑化不良,影響成型件的質量,增加工藝難度;溫度太高,原料容易分解。
注塑成型模具中的冷卻系統設計
注塑操作過程
1.填充階段:填充是整個注塑循環(huán)過程中的步,時間從模具閉合開始注塑算起,到模具型腔填充到大約95%為止。理論上,填充時間越短,成型效率越高,但是實際中,成型時間或者注塑速度要受到很多條件的制約。
2.保壓階段:保壓階段的作用是持續(xù)施加壓力,壓實熔體,增加塑料密度(增密),以補償塑料的收縮行為。在保壓過程中,由于模腔中已經填滿塑料,背壓較高。在保壓壓實過程中,注塑機螺桿僅能慢慢地向前作微小移動,塑料的流動速度也較為緩慢,這時的流動稱作保壓流動。由于在保壓階段,塑料受模壁冷卻固化加快,熔體粘度增加也很快,因此模具型腔內的阻力很大。在保壓的后期,材料密度持續(xù)增大,塑件也逐漸成型,保壓階段要一直持續(xù)到澆口固化封口為止,此時保壓階段的模腔壓力達到值。
3.冷卻階段:
在注塑成型模具中,冷卻系統的設計非常重要。這是因為成型塑料制品只有冷卻固化到一定剛性,脫模后才能避免塑料制品因受到外力而產生變形。由于冷卻時間占整個成型周期約70%~80%,因此設計良好的冷卻系統可以大幅縮短成型時間,提高注塑生產率,降低成本。設計不當的冷卻系統會使成型時間拉長,增加成本;冷卻不均勻更會進一步造成塑料制品的翹曲變形。