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文档简介
注塑车间培训教材塑料常识、各工序操作要领及品质要求目录塑料的基础知识01注射成型工艺条件02注塑产品常见缺陷的原因及改进方法040506注塑作业各工序作业要点及品质要求032塑料的基础知识一、什么是塑料?塑料是一种用途广泛的合成的或用天然材料改性而得到的,以高分子化合物(合成树脂)为基体的材料。塑料具有金属的坚硬性、木材的轻便性、玻璃的透明性、陶瓷的耐腐蚀性以及橡胶的弹性和韧性。因此塑料广泛应用于航空航天、医疗器械、石油化工、机械制造、国防、建筑等各行各业。
3塑料的基础知识二、塑料的分类
塑料的种类很多,到目前位置投入使用的有三百多种,分类的方法也很多,常见的分法有两种:1、根据受热后性质的不同分为热塑性和热固性两种。1.1、热塑性塑料分子结构为线性结构,在受热时发生软化或融化,可制成一定的形状,冷却后又变硬,在受热达到一定程度又软化,冷却后又变硬,这种过程能反复进行多次。热塑性材料成型过程比较简单,可连续生产且有相当高的机械强度。常见的热塑性材料有PP、ABSPE、PC、PA、POM等。1.2、热固性塑料分子结构为体型结构,受热时也发生软化,可以制成一定的形状,但受热到一定程度或加入固化剂后就硬化定形,再加热也不会变软和改变形状。热固性塑料加工成型后,受热不再软化,因此不能回收。热固性材料成型工艺复杂,连续生产有一定困难,但其耐热性好,不易变形且价格低廉。常见的热固性材料有酚醛塑料(PF)、氨基树脂(AF)、环氧树脂(EP)等。4塑料的基础知识2、根据用途不同可分为通用塑料和工程塑料2.1、通用塑料是指量大、价格低、使用广泛的塑料。主要包括聚氯乙(PVC)聚苯乙烯(PS)、酚醛塑料(PF)、氨基树脂(AF)和聚烯烃(PO)等五大品种,我们日常生活中使用的许多制品都是这些塑料制成。2.2、工程塑料是可作为工程结构材料和代替金属作用制造机器零部件的塑料。主要包括聚酰胺(PA)、聚碳酸脂(PC)、聚甲醛(POM)、丙稀腈、丁二稀、苯乙烯(ABS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酯(PET)、聚砜(PSU/PSF)和聚酰亚胺(PI)等。工程塑料的特点是密度小、化学稳定性高、机械性能好、电绝缘性优、加工成型容易。广泛用于汽车、电器、化工、机械、仪器、仪表等工业,也用于宇宙航空、火箭、导弹、等方面。5塑料的基础知识三、塑料的成分
我们通常所说的塑料不是一种纯物质,是由许多材料配制而成的,其中高分子聚合物(或合成树脂)是塑料的主要成分。此外为改进塑料的性能,还要添加各种辅助材料,如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等,方能成为性能良好的塑料。1、合成树脂合成树脂是塑料的主要成分,其含量在塑料中一般为40%-100%,所以树脂的性能往往决定塑料的性质。树脂和塑料是两个不同的概念,树脂是一种未加工的原始聚合物,它不仅由于制造塑料,而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少数含100%树脂外,绝大多数塑料除了树脂还需加入其他物质。2、填料填料又叫填充剂,可以提高塑料的强度和耐热性能,并降低成本提高机械强度,如酚醛塑料(PF)为树脂加木粉制成。填料分有机和无机两大类,有机如木粉、碎布、纸张和各种植物纤维;无机如玻璃纤维、硅藻、石棉、碳素等。6塑料的基础知识
3、增塑剂增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性,降低脆性,市塑料易于加工成型,增塑剂能与树脂混溶且无毒无嗅,热稳定、沸点高。4、稳定剂稳定剂是为了防止树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解破坏,延长使用寿命,常用的有硬脂酸盐、环氧树脂(EP)等。5、着色剂着色剂是为了让塑料优各种各样鲜艳美观的颜色,常用有机染料和无机染料作着色剂。6、润滑剂润滑剂是防止塑料成型时不粘模,同时使其表面光华美观,常用的有硬脂酸及钙镁盐等,其他还有助燃剂、发泡剂和抗静电剂等。7塑料的基础知识四、塑料的特性1、可塑性可塑性就是通过加热的方法使塑料变软,置入模具中让它冷却凝固成一定形状的固体。缺陷是遇热易软化变形。2、弹性塑料跟合成纤维一样有弹性,当受外力拉伸时,卷曲的分子韧性被拉直,而一旦拉力消失后,它又恢复原状。如薄膜制品。3、强度塑料虽没有金属那样坚硬,但与玻璃、陶瓷、木材比具有较高的强度和耐磨性,所以塑料能制成机器上坚固的齿轮和轴承。4、耐腐蚀性塑料不同于金属在潮湿的空气会生锈,也不会像木材在潮湿环境中腐烂,它还耐酸碱的腐蚀,因此常用于化工厂输水输液管道和建筑门窗等。5、绝缘性塑料的分子链使原子以共价链结合起来的,分子既不能电离,也不能在结构中传递电子所以有绝缘性,可以做成电线外皮]插座、电器外壳等。8塑料的基础知识五、常见塑料的区别(燃烧法)9塑料的基础知识六、常用塑料物性介绍1、ABS(丙稀腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)1.1、化学和物理特性:
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性苯成型收缩率0.4-0.7%,成型温度200-240℃,干燥条件80-90℃,不得少于3小时。1.2、性能1.2.1、综合性能好,冲击强度高,化学稳定性及电性能好。1.2.2、粘接熔合性好,表面可做电镀,喷漆等加工。1.2.3、有高抗冲、高耐热、韧性好、阻燃、增强、透明等级别,可用于机器零件,减磨、耐磨零件、传动零件和电讯零件。(广泛用于汽车、家电、工具等行业)1.3、成型性能1.3.1、无定型料,流动性中等,吸湿性中等,必须充分干燥。表面要求光洁的塑件必须长时间预热(4小时以上)。1.3.2、宜取搞料温,高模温,但不能超过其分解温度270℃,对精度较好的产品,模温取50-60℃,对高光泽度耐热塑件,模温取60-80℃.10塑料的基础知识1.3.3、如需解决夹水纹,需提高材料流动性,采取高料温或改变冷却水的方法。1.3.4、若是耐热及阻燃级材料,连续生产3-7天后,模具表面会发亮,需对模具进行清理,同时模具表面需增加排气。2、POM(聚甲醛)2.1、化学和物理特性:聚甲醛是由甲醛聚合所得。它是高密度、高结晶度的热塑性工程塑料。具有良好的物理、机械和化学性能,尤其是有优异的耐摩擦性能。也正是因为这些优异的化学和物理性能可以和钢铁媲美,而重量又轻于钢,才称之为“赛钢”!物料性能综合性能较好,强度、刚度高,减磨耐磨性好,吸水小,尺寸稳定性好,但热稳定性差,易燃烧,在大气中暴晒易老化。适于制作减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,仪表等零件.其比重:1.41-1.43克/立方厘米,成型收缩率:1.2-3.0%,成型温度:170-200℃,干燥条件:80-90℃3小时2.2、成型性能2.2.1、结晶料,熔融温度范围窄,熔融和凝固快,料温稍低于熔融温度即发生结晶。流动性中等。吸湿小,可不经干燥处理。2.2.2、摩擦系数低,弹性好,塑件表面易产生皱纹花样的表面缺陷。11塑料的基础知识2.2.3、极易分解,分解温度为240度。分解时有刺激性和腐蚀性气体发生。故模具钢材宜选用耐腐蚀性的材料制作。3、PA(聚酰胺)3.1、化学和物理特性:尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂,作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热,磨擦系数低,耐磨损,自润滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一般溶剂,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐候性好,染色性差。缺点是吸水性大,影响尺寸稳定性和电性能,纤维增强可降低树脂吸水率,使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。常用的PA6弹性好,冲击度高,吸水性大;PA66性能优于PA6强度高,耐磨性好。PA适用于一般机器零件、减磨耐磨零件、传动零件以及化工、电器、仪表等零件。其比重:PA6为1.14克/立方厘米;PA66为1.15克/立方厘米。成型收缩率:PA6为0.8-0.25%;PA66为1.5-2.2%。成型温度220-300℃,干燥条件100-110℃,8-12小时。3.2、成型性能3.2.1、熔点高,溶溶温度范围窄,热稳定性差,料温超过300℃,滞留时间超过30分钟即分解较易吸湿,需干燥,吸水量不得超过0.3%。3.2.2、流动性好,易溢出。宜用自锁式喷嘴,并应加热。12塑料的基础知识3.2.3、成型范围及收缩率大,方向性明显,易产生缩孔,变形。3.2.4、模温按塑件壁厚在20-90℃之间取,注射压力按注塑机类型、料温、产品形状,尺寸、模具浇注系统选定,成型周期按产品壁厚选定。树脂粘度小时注射冷却时间应取长,最好用白油作脱模剂。3.2.5、模具浇注系统的形式和尺寸,增大流道和浇口尺寸,减少缩水。4、PC(聚碳酸脂)4.1、化学和物理特性:碳酸酯无色透明,耐热,抗冲击,阻燃,在普通使用温度内都有良好的机械性能。冲击强度高,尺寸稳定性好,着色性好,电绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性好,但自润滑性差,有应力开裂倾向,高温易水解,与其它树脂相溶性差。适于制作仪表小零件、绝缘透明件和耐冲击零件。聚碳酸酯耐酸,耐油。聚碳酸酯不耐紫外光,不耐强硷。聚碳酸酯的玻璃化温度为145-150℃,脆化温度-100℃,最低使用温度为135℃,热变性温度为115-127℃。其比重:1.18-1.201.14克/立方厘米,成型收缩率0.5-0.8%,成型温度230-320℃干燥条件:110-130℃8小时以上。4.2、成型性能4.2.1、无定形料,热稳定性好,成型温度范围宽,流动性差。吸湿小,但对水敏感,须经干燥处理。成型收缩率小,易发生熔融开裂和应力集中,故应严格控制成型条件,塑件须经退火处理。13塑料的基础知识4.2.2、熔融温度高,粘度高,大于200g的塑件,宜用加热式的延伸喷嘴。4.2.3、冷却速度快,模具浇注系统以短而粗最好,宜设冷料穴,浇口宜取大,模具宜加热。4.2.4、料温过低会造成缺料,塑件无光泽,料温过高易溢边,塑件起泡。模温低时收缩率、伸长率、抗冲击强度高,抗弯、抗压、抗张强度低。模温超过120度时塑件冷却慢,易变形粘模。5、PP(聚丙烯)5.1、化学和物理特性:密度小,强度、刚度、硬度、耐热性较好,可在100℃左右使用,具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件。其比重:0.9-0.91克/立方厘米,成型收缩率1.0-2.5%,成型温度160-220℃,干燥条件:80-90℃2小时以上。5.2、成型性能5.2.1、结晶料,湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解。5.2.2、流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形。5.2.3、冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度,料温低温高压时方向明显,模具温度低于50℃时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90℃以上易发生翘曲变形。14塑料的基础知识5.2.4、塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中。6、PE(聚乙烯)6.1、化学和物理特性:无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70~-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂,且不发生溶胀,电绝缘性能优良;但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的,耐热老化性差。其特点:耐腐蚀性,电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,可以氯化,化学交联、辐照交联改性,可用玻璃纤维增强.低压PE的熔点,刚性,硬度和强度较高,吸水性小,有良好的电性能和耐辐射性;高压PE的柔软性,伸长率,冲击强度和渗透性较好;超高分子量PE冲击强度高,耐疲劳,耐磨.低压PE适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件;高压PE适于制作薄膜等;超高分子量PE适于制作减震,耐磨及传动零件。其比重:0.94-0.96克/立方厘米,成型收缩率:1.5-3.6%、成型温度:140-220℃、无需干燥。6.2、成型性能6.2.1、结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分.不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形.。15塑料的基础知识6.2.2、收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲.冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统。6.2.3、加热时间不宜过长,否则会发生分解、灼伤。6.2.4、软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模.。6.2.5、可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂。16注射成型工艺条件注射成型工艺条件注射成型必须具备三个工艺条件:
温度、压力、时间17注射成型工艺条件一、注射成型工艺条件之温度注射成型过程中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度等。塑化物料的温度(塑化温度)和从喷嘴注射出来的熔体温度(注射温度)主要取决于料筒和喷嘴两部分的温度。为了保证制品有较高的形状的尺寸精度,应避免制品脱模后发生较大的翘曲变形,模具温度必须低于塑料的热变形温度。18注射成型工艺条件二、注射成型工艺条件之压力注射成型过程中的压力包括注射压力、保压力和背压力。1、注射压力——注射压力用以克服熔体从料筒向型腔流动的阻力,提供充模速度及对熔料进行压实等。2、保压力和保压时间——保压力的大小取决于模具对熔体的静水压力,与制品的形状、壁厚有关。一般来说,形状复杂和薄制品,由于采用的注射压力大,保压力可略低于注射压力。对于厚壁制品的保压力的选择比较复杂,保压力大时容易加大分子取向,使制品出现较为明显的各向向性。在保压力与注射力相等时,制品的收缩率可降低,批量产品中的尺寸波动小,但会使制品出现较大的压力。3、背压力与螺杆转速——背压力是指注射螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力,简称为背压。背压主要体现对物料的塑化效果及其塑化能力,故也称为塑化压力。增大背压除了可驱除物料中的空气,提高熔体密实程度之外,还可使熔体内压力增大,螺杆后退速度减小,塑化时的剪切作用增强,摩擦热量增大,塑化效果提高。但是,背压增大后若不提高螺杆转速,熔体在螺杆槽中将会产生较大的逆流和漏流,使塑化能力降低。19注射成型工艺条件三、注射成型工艺条件之时间完成一次注射成型过程所需的时间称为成型周期。它包括以下几个部分
在保证塑料制品质量的前提下,应尽量缩短成型周期中的各段时间,以提高生产率。其中,最重要的是注射时间和冷却时间,它们对产品的质量有着决定性的影响。
充模时间(螺杆前进时间),即注射时间压实时间(螺杆停留时间),即保村时间闭模冷却时间(螺杆后退时间也包括在这段时间内)其它时间(开模、脱模、涂脱模剂、安放嵌件和闭模等)成型周期总冷却时间20注塑作业各工序作业要点及品质要求注塑作业有哪些工序工序?注塑作业主要有以下六道工序:
拌料、烘料、注塑、修边、打磨、破碎21注塑作业各工序作业要点及品质要求一、拌料(配料)拌料工序是注塑作业中的第一道工序,也是非常重要的一个工序。拌料出现问题将直接导致产品不合格,如色差、用料错误等。1、拌料操作流程1.1、首先检查机器是否能够正常运作,拌料筒是否已经清理干净。1.2、准备好所需要原料与色粉(色母)。1.3、把原材料倒入机筒内,将色粉按比列均匀的洒在原料上,开机进行混料.一般搅拌时间为10分钟.1.4、用记号笔在料袋上写出产品型号、色粉编号,送到机台指定的位置摆放整齐。2、拌料品质要求2.1、严格按照生产指令单进行领料作业,不得发生错领少领现象。2.2、了解当天每台机所作产品的型号及所需的材料、色粉等。2.3、必须严格按照BOM单进行配料和配色工作,不得私自更改混料或色母(色粉)比例,不得混有不同原料或不同的色种(色粉)。2.4、必须严格按照规定加入已获许可比例的干净水口料,不得私自增加配比水口料的比例。22注塑作业各工序作业要点及品质要求2.5、拌好的料必须用原包装或干净的包装来包装,并做好标识。2.6、拌好的料必须及时送到机台上;如当天(班)不需用到的应做好标识并封口,防止料被污染。2.7、做好拌料记录。二、注塑注塑工序是注塑作业中最关键的一道工序,直接关系到产品的成败。1、注塑操作流程烘料开机调试取件自检修边标识包装1.1、生产前作好人机料法环的检查,合格后进行以下操作:1.2、上料前料斗必须清理干净。1.3、确认材料与工艺卡规定相符。1.4、烘料温度按工艺卡规定设定后,开始烘料。1.5、生产前及过程中检查温度与设定是否相符,避免温度过高材料结块,过低料未干。1.6按注塑成型工艺卡设定工艺,调试出首件产品,自检合格后交检、合格后封样。1.7、取件过程中不得划伤和污染制品,按样件进行自检。23注塑作业各工序作业要点及品质要求1.8、修毛边处应光滑平整,不能修伤。1.9、用记号笔在产品内表面标上生产日期及班次,并按包装要求进行包装。1.10、合格证填写应规范完整。1.11、生产过程中作好机台记录。2、质量控制要点2.1、产品表面光洁透明,无杂质、银丝、缺料、油圈、冷料、气泡、拉伤、缩水、熔接线(以样件为基准),无变形、无飞边。同批产品颜色一致。2.2、注射饱满、完整,不允许扭曲变形。边缘无飞边,浇口修剪平齐,不伤件。2.3、关注产品重量三、修边、打磨1、修边、打磨操作流程需修边(打磨)的半成品修边打磨包装1.1、作业前首先对需修边的产品进行检查,根据产品的工艺要求对毛边进行修饰处理。1.2、毛边修饰完毕,对有缩水、银丝、水花、碰划伤等不良现象的产品进行打磨处理。1.3、打磨时要根据不同的产品和不同的缺陷选用不同规格的砂纸。1.4、作业过程中要注意轻拿轻放,避免碰划伤。修饰打磨好的产品必须用规定的包装要求进行包装。
24注塑作业各工序作业要点及品质要求2、质量控制要点2.1、修饰后的产品边缘必须无飞边、无锯齿、不刺手,浇口修剪平齐,不伤件。四、破碎1、作业流程1.1、将塑料件按胶料种类及颜色分开,且不能含有废塑料类金属或类似硬物。以免损坏碎料机。1.2、将需碎之水口缓缓放入碎料机中,切勿整箱倒入。1.3、将碎好的塑料装入纸袋或胶袋,再将封口机封好袋口,并用箱头笔写上物料编号名称,色粉编号、及碎料人员的姓名与时间,然后再过磅,每袋装25KG,并按指定位置摆放整齐。1.4、做好碎料记录。2、质量控制要点2.1、碎料不得混杂,颗粒均匀,包装标识清晰。25注塑产品常见缺陷的原因及改进方法水花、银丝、气孔、气泡塑料在充模过程中受到气体的干扰常常在制品表面出现银丝斑纹或微小气泡或制品厚壁内形成气泡。这些气体的来源主要是原料中含有水分或易挥发物质或润滑剂过量,也可能是料温过高塑料受热时间长发生降解而产生降解气。产生的原因及处理方法:1、设备方面:喷嘴孔太小、物料在喷嘴处流涎或拉丝、机筒或喷嘴有障碍物或毛刺,高速料流经过时产生摩擦热使料分解。2、模具方面:2.1、由于设计上的缺陷,如:浇口位置不佳、浇口太小、多浇口制件浇口排布不对称、流道细小、模具冷却系统不合理使模温差异太大等造成熔料在模腔内流动不连续,堵塞了空气的通道。2.2、模具分型面缺少必要的排气孔道或排气孔道不足、堵塞、位置不佳,又没有嵌件、顶针之类的加工缝隙排气,造成型腔中的空气不能在塑料进入时同时离去。2.3、模具表面粗糙度差,摩擦阻力大,造成局部过热点,使通过的塑料分解。3、工艺方面:3.1、料温太高,造成分解。机筒温度过高或加热失调,应逐段减低机筒温度。加料段温度过高,使一部分塑料过早熔融充满螺槽,空气无法从加料口排出。3.2、注射压力小,保压时间短,使熔料与型腔表面不密贴。26注塑产品常见缺陷的原因及改进方法3.3、注射速度太快,使熔融塑料受大剪切作用而分解,产生分解气;注射速度太慢,不能及时充满型腔造成制品表面密度不足产生银丝。3.4、料量不足、加料缓冲垫过大、料温太低或模温太低都会影响熔料的流动和成型压力,产生气泡。3.5、用多段注射减少银纹:中速注射充填流道→慢速填满浇口→快速注射→低压慢速将模注满,使模内气体能在各段及时排除干净。3.6、螺杆预塑时背压太低、转速太高,使螺杆退回太快,空气容易随料一起推向机筒前端。4、原料方面:4.1、原料中混入异种塑料或粒料中掺入大量粉料,熔融时容易夹带空气,有时会出现银丝。原料受污染或含有有害性屑料时原料容易受热分解。4.2、水口料料粒结构疏松,微孔中储留的空气量大;水口料的再生次数过多或与新料的比例太高(一般应小于20%)。4.3、原料中含有挥发性溶剂或原料中的液态助剂如助染剂白油、润滑剂硅油、增塑剂二丁酯以及稳定剂、抗静电剂等用量过多或混合不均,以积集状态进入型腔,形成银丝。4.4、塑料没有干燥处理或从大气中吸潮。应对原料充分干燥并使用干燥料斗。4.5、有些牌号的塑料,本身不能承受较高的温度或较长的受热时间。特别是含有微量水分时,可能发生催化裂化反应。对这一类塑料要考虑加入外润滑剂如硬脂酸及其盐类(每10kg料可加至50g),以尽量降低其加工温度。27注塑产品常见缺陷的原因及改进方法5、产品设计方面:壁厚太厚,表里冷却速度不同。在模具制造时应适当加大主流道、分流道及浇口的尺寸。缺料(塑料成型不完整)产生的原因及处理方法:1、设备方面:1.1、注塑机塑化容量小。当制品质量超过注塑机实际最大注射质量时,显然地供料量是入不敷出的。若制品质量接近注塑机实际注射质量时,就有一个塑化不够充分的问题,料在机筒内受热时间不足,结果不能及时地向模具提供适当的熔料。这种情况只有更换容量大的注塑机才能解决问题。有些塑料如尼龙(特别是尼龙66)熔融范围窄,比热较大,需用塑化容量大的注塑机才能保证料的供应。1.2、温度计显示的温度不真实,明高实低,造成料温过低。这是由于温控装置如热电偶及其线路或温差毫伏计失灵,或者是由于远离测温点的电热圈老化或烧毁,加温失效而又未曾发现或没有及时修复更换。1.3、喷嘴内孔直径太大或太小。太小,则由于流通直径小,料条的比容增大,容易致冷,堵塞进料通道或消耗注射压力;太大,则流通截面积大,塑料进模的单位面积压力低,形成射力小的状况。同时非牛顿型塑料如ABS因没有获得大的剪切热而不能使黏度下降造成充模困难。喷嘴与主流道入口配合不良,常常发生模外溢料,模内充不满的现象。喷嘴本身流动阻力很大或有异物、塑料炭化沉积物等堵塞;喷嘴或主流道入口球面损伤、变形,影响与对方的良好配合;注座机械故障或偏差,使喷嘴与主流道轴心产生倾侧位移或轴向压紧面脱离;喷嘴球径比主流道入口球径大,因边缘出现间隙,在溢料挤迫下逐渐增大喷嘴轴向推开力都会造成制品注不满。28注塑产品常见缺陷的原因及改进方法1.4、塑料熔块堵塞加料通道。由于塑料在料斗干燥器内局部熔化结块,或机筒进料段温度过高,或塑料等级选择不当,或塑料内含的润滑剂过多都会使塑料在进入进料口缩径位置或螺杆起螺端深槽内过早地熔化,粒料与熔料互相黏结形成“过桥”,堵塞通道或包住螺杆,随同螺杆旋转作圆周滑动,不能前移,造成供料中断或无规则波动。这种情况只有在凿通通道,排除料块后才能得到根本解决。1.5、喷嘴冷料入模。注塑机通常都因顾及压力损失而只装直通式喷嘴。但是如果机筒前端和喷嘴温度过高,或在高压状态下机筒前端储料过多,产生“流涎”,使塑料在未开始注射而模具敞开的情况下,意外地抢先进入主流道入口并在模板的冷却作用下变硬,而妨碍熔料顺畅地进入型腔。这时,应降低机筒前端和喷嘴的温度以及减少机筒的储料量,减低背压压力避免机筒前端熔料密度过大。1.6、注塑周期过短。由于周期短,料温来不及跟上也会造成缺料,在电压波动大时尤其明显。要根据供电电压对周期作相应调整。调整时一般不考虑注射和保压时间,主要考虑调整从保压完毕到螺杆退回的那段时间,既不影响充模成型条件,又可延长或缩短料粒在机筒内的预热时间。2、模具方面:2.1、模具浇注系统有缺陷。流道太小、太薄或太长,增加了流体阻力。主流道应增加直径,流道、分流道应造成圆形较好。流道或较口太大,射力不足;流道、浇口有杂质、异物或炭化物堵塞;流道、浇口粗糙有伤痕,或有锐角,表面粗糙度不良,影响料流不畅;流道没有开设冷料井或冷料井太小,开设方向不对;对于多型腔模具要仔细安排流道及浇口大小分配的均衡,否则会出现只有主流道附近或者浇口粗而短的型腔能够注满而其它型腔不能注满的情况。应适当加粗流道直径,使流到流道末端的熔料压力降减少,还要加大离主流道较远型腔的浇口,使各个型腔的注入压和料流速度基本一致。29注塑产品常见缺陷的原因及改进方法2.2、模具设计不合理。模具过分复杂,转折多,进料口选择不当,流道太狭窄,浇口数量不足或形式不当;制品局部断面很薄,应增加整个制品或局部的厚度,或在填充不足处的附近设置辅助流道或浇口;模腔内排气措施不力造成制件不满的现象是屡见不鲜的,这种缺陷大多发生在制品的转弯处、深凹陷处、被厚壁部分包围着的薄壁部分以及用侧浇口成型的薄底壳的底部等处。消除这种缺陷的设计包括开设有效的排气孔道,选择合理的浇口位置使空气容易预先排出,必要时特意将型腔的困气区域的某个局部制成镶件,使空气从镶件缝隙溢出;对于多型腔模具容易发生浇口分配不平衡的情况,必要时应减少注射型腔的数量,以保证其它型腔制件合格。3、工艺方面:3.1、进料调节不当,缺料或多料。加料计量不准或加料控制系统操作不正常、注塑机或模具或操作条件所限导致注射周期反常、预塑背压偏小或机筒内料粒密度小都可能造成缺料,对于颗粒大、空隙多的粒料和结晶性的比容变化大的塑料如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等以及黏度较大的塑料如ABS应调较高料量,料温偏高时应调大料量。当机筒端部存料过多时,注射时螺杆要消耗额外多的注射压力来压紧、推动机筒内的超额囤料,这就大大的降低了进入模腔的塑料的有效射压而使制品难以充满。3.2、注射压力太低,注射时间短,柱塞或螺杆退回太早。熔融塑料在偏低的工作温度下黏度较高,流动性差,应以较大压力和速度注射。比如在制ABS彩色制件时,着色剂的不耐高温性限制了机筒的加热温度,这就要以比通常高一些的注射压力和延长注射时间来弥补。
30注塑产品常见缺陷的原因及改进方法3.3、注射速度慢。注射速度对于一些形状复杂、厚薄变化大、流程长的制品,以及黏度较大的塑料如增韧性ABS等具有十分突出的意义。当采用高压尚不能注满制品时,应可虑采用高速注射才能克服注不满的毛病。3.4、料温过低。机筒前端温度低,进入型腔的熔料由于模具的冷却作用而使黏度过早地上升到难以流动的地步,妨碍了对远端的充模;机筒后段温度低,黏度大的塑料流动困难,阻碍了螺杆的前移,结果造成看起来压力表显示的压力足够而实际上熔料在低压低速下进入型腔;喷嘴温度低则可能是固定加料时喷嘴长时间与冷的模具接触散失了热量,或者喷嘴加热圈供热不足或接触不良造成料温低,可能堵塞模具的入料通道;如果模具不带冷料井,用自锁喷嘴,采用后加料程序,喷嘴较能保持必需的温度;刚开机时喷嘴太冷有时可以用火焰枪做外加热以加速喷嘴升温。4、原料方面:塑料流动性差。塑料厂常常使用再生碎料,而再生碎料往往会反映出黏度增大的倾向。实验指出:由于氧化裂解生成的分子断链单位体积密度增加了,这就增加了在机筒和型腔内流动的粘滞性,再生碎料助长了较多气态物质的产生,使注射压力损失增大,造成充模困难。为了改善塑料的流动性,应考虑加入外润滑剂如硬脂酸或其盐类,最好用硅油(黏度300~600cm2/s)。润滑剂的加入既提高塑料的流动性,又提高稳定性,减少气态物质的气阻。溢料(飞边)溢料又称飞边、溢边、披锋等,大多发生在模具得分合位置上,如:模具的分型面、滑块的滑配部位、镶件的缝隙、顶杆的孔隙等处。溢料不及时解决将会进一步扩大化,从而压印模具形成局部陷塌,造成永久性损害。镶件缝隙和顶杆孔隙的溢料还会使制品卡在模上,影响脱模。31注塑产品常见缺陷的原因及改进方法产生原因及处理方法:1、设备方面1.1、机器真正的合模力不足。选择注塑机时,机器的额定合模力必须高于注射成型制品纵向投影面积在注射时形成的张力,否则将造成胀模,出现飞边。1.2、合模装置调节不佳,肘杆机构没有伸直,产生或左右或上下合模不均衡,模具平行度不能达到的现象造成模具单侧一边被合紧而另一边不密贴的情况,注射时将出现飞边。1.3、模具本身平行度不佳,或装得不平行,或模板不平行,或拉杆受力分布不均、变形不均,这些都将造成合模不紧密而产生飞边。1.4、止回环磨损严重;弹簧喷嘴弹簧失效;料筒或螺杆的磨损过大;入料口冷却系统失效造成“架桥”现象;机筒调定的注料量不足,缓冲垫过小等都可能造成飞边反复出现,必须及时维修或更换配件。2、模具方面2.1、模具分型面精度差。活动模板(如中板)变形翘曲;分型面上沾有异物或模框周边有凸出的橇印毛刺;旧模具因早先的飞边挤压而使型腔周边疲劳塌陷。2.2、模具设计不合理。模具型腔的开设位置过偏,会令注射时模具单边发生张力,引起飞边;塑料流动性太好,如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等,在熔融态下黏度很低,容易进入活动的或固定的缝隙,要求模具的制造精度较高;在不影响制品完整性的前提下应尽量安置在质量对称中心上,在制品厚实的部位入料,可以防止一边缺料一边带飞边的情况;当制品中央或其附近有成型孔时,习惯上在孔上开设侧浇口,在较大的注射压力下,如果合模力不足模的这部分支承作用力不够发生轻微翘曲时造成飞边,如模具侧面带有活动构件时其侧面的投影面积也受成型压力作用,如果支承力不够也会造成飞边;滑动型芯配合精度不良或固定型芯与型腔安装位置偏移而产生飞边;型腔排气不良,在模的分型面上没有开排气沟或排气沟太浅或过深过大32注塑产品常见缺陷的原因及改进方法或受异物阻塞都将造成飞边;对多型腔模具应注意各分流道合浇口的合理设计,否则将造成充模受力不均而产生飞边。3、工艺方面3.1、注射压力过高或注射速度过快。由于高压高速,对模具的张开力增大导致溢料。要根据制品厚薄来调节注射速度和注射时间,薄制品要用高速迅速充模,充满后不再进注;厚制品要用低速充模,并让表皮在达到终压前大体固定下来。3.2、加料量过大造成飞边。值得注意的是不要为了防止凹陷而注入过多的熔料,这样凹陷未必能“填平”,而飞边却会出现。这种情况应用延长注射时间或保压时间来解决。3.3、机筒、喷嘴温度太高或模具温度太高都会使塑料黏度下降,流动性增大,在流畅进模的情况下造成飞边。4、原料方面4.1、塑料黏度太高或太低都可能出现飞边。黏度低的塑料如尼龙、聚乙烯、聚丙烯等,则应提高合模力;吸水性强的塑料或对水敏感的塑料在高温下会大幅度的降低流动黏度,增加飞边的可能性,对这些塑料必须彻底干燥;掺入再生料太多的塑料黏度也会下降,必要时要补充滞留成分。塑料黏度太高,则流动阻力增大,产生大的背压使模腔压力提高,造成合模力不足而产生飞边。4.2、塑料原料粒度大小不均时会使加料量变化不定,制件或不满,或飞边。
33注塑产品常见缺陷的原因及改进方法缩水(塌坑、凹痕、瘪形)因塑料冷却硬化而造成收缩凹陷,主要出现在厚壁位置、筋条、机壳、螺母嵌件的背面等处。产生原因及处理方法:1、设备方面1.1、供料不足。螺杆或柱塞磨损严重,注射及保压时熔料发生漏流,降低了充模压力和料量,造成熔料不足。1.2、喷嘴孔太大或太小。太小则容易堵塞进料通道,太大则将使射力小,充模发生困难。2、模具方面2.1、浇口太小或流道过狭或过浅,流道效率低、阻力大,熔料过早冷却。浇口也不能过大,否则失去了剪切速率,料的黏度高,同样不能使制品饱满。浇口应开设在制品的厚壁部位。流道中开设必要的有足够容量的冷料井可以排除冷料进入型腔使充模持续进行。点浇口、针状浇口的浇口长度一定要控制在1mm以下,否则塑料在浇口凝固快,影响压力传递;必要时可增加点浇口数目或浇口位置以满足实际需要;当流道长而厚时,应在流道边缘设置排气沟槽,减少空气对料流的阻挡作用。2.2、多浇口模具要调整各浇口的充模速度,最好对称开设浇口。2.3、模具的关键部位应有效地设置冷却水道,保证模具的冷却对消除或减少收缩起着很好的效果。2.4、整个模具应不带毛刺且具有可靠的合模密封性,能承受高压、高速、低黏度熔料的充模。34注塑产品常见缺陷的原因及改进方法3、工艺方面3.1、增加注射压力,保压压力,延长注射时间。对于流动性大的塑料,高压会产生飞边引起塌坑应适当降低料温,降低机筒前段和喷嘴温度,使进入型腔的熔料容积变化减少,容易冷固;对于高黏度塑料,应提高机筒温度,使充模容易。收缩发生在浇口区域时应延长保压时间。3.2、提高注射速度可以较方便地使制件充满并消除大部分的收缩。3.3、薄壁制件应提高模具温度,保证料流顺畅;厚壁制件应减低模温以加速表皮的固化定型。3.4、延长制件在模内冷却停留时间,保持均匀的生产周期,增加背压,螺杆前段保留一定的缓冲垫等均有利于减少收缩现象。3.5、低精度制品应及早出模让其在空气中或热水中缓慢冷却,可以使收缩凹陷平缓又不影响使用。4、原料方面:原料太软易发生凹陷,有效的方法是在塑料中加入成核剂以加快结晶。5、产品设计方面:产品设计应使壁厚均匀,尽量避免壁厚的变化,象聚丙烯这类收
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