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保压过程很重要,你可千万不要忽略了

UTPE论坛    2015/2/27  

在操作的层面,注射与保压是可以混为一谈的,但在概念、理论、优化及沟通上,都有必要分开。本文阐述注射及保压的理论并告戒操作员分开注射及保压的重要性。   

理论是从实践归纳出来。在注塑工艺上亦是这样。
1950年xx始使用注塑机时,笔者是用注射压力来填充模腔的。后来进展到两段注射,而第二段注射便是“保压”的前身。
将注射及保压分开,是因为它们的作用不同,速度及压力的重点不同。尤其是在优质注塑,薄壁注塑,T-模的应用等,有必要将两者区分出来。

注射的作用

  注射的作用是填满模腔及施加压力,将模腔及模芯的形状,就算是最细微的地方,转写到熔融上。

速度主导

  当模腔未填满前,注射压力(从压力表读出)是很低的,因为只要克服喷嘴、流道及模腔内熔融流动的阻力便可。这情况持续到模腔填满100%为止。
还要弄清楚,注塑机的压力控制只是压力上限控制,如某注射段的压力设置为90 bar,只代表此段压力不能超过90 bar,但在90 bar以下是哪个压力,是由熔融阻力决定的。这个压力可以在注射时从压力表读出。
故此,在模腔未填满前,注塑机并不能以压力来控制,而只能用速度来控制。压力源自阻力,而阻力是不由注塑机去控制的。
注塑出来的产品稳定性与注射速度的稳定性则息息相关。全闭环注射都是以每段注射要达到指定的注射速度为目的。
注射段的压力设置,请采用系统压力,就是如140 bar或160 bar的xx压力。有足够的压力才能保证注射时能控制速度。由于模腔未满,高的压力设置不会是产生毛边的原因。
模腔填满后不代表注射过程就结束,还要挤压。

挤压

  其实注射与其它成型方法最不同之处便是奇高的注射压力。此压力通常是在1000到2000 bar之间。要知道在地球上最深的深渊底,水压也未及2000 bar。就是这么大的注射压力在模腔填满后的挤压,才能将小到CD片上信息及『镜面』的光泽转写到熔融去。
挤压是靠熔融的压缩量及螺杆继续注射而产生的,亦可看成为超满充填,相当于模腔容积的几个百分点的熔融在模腔填满后再被挤进去,使压力骤升。挤压段其实就是xx一段注射,只有挤压段需要控制注射压力,设置一个上限,以防止毛边的产生。挤压结束,便转到保压。这个螺杆位置称为『保压点』,是在电脑屏幕上设置的。

保压的作用

  保压的作用是当其熔融冷却/固化收缩时,保持一个压力,继续注入熔融来填补收缩的空间,减少或避免凹痕的产生。
保压段的设定压力不能超过挤压段的设定压力,否则毛边有可能在保压段产生。
多段的保压压力是每段下降的,而理想的下降是线性渐降,非阶级性下降,以配合渐渐收缩的实际需要。
由于收缩缓慢,螺杆的前进速度亦是缓慢的,如2%的速度便足够了。注塑机的节能,主要是在保压时将泵的流量调低到如3%,与流量永远是100%的定量泵比,便节省了97%。保压时间越长(壁厚超大),节省的电耗便越多。
从此可知,保压时只需控制压力而不能控制流量,因收缩率是不由注塑机去控制的。这是与注射前段刚好相反的。
关于保压时间多长,当生产重量不再上升,或凹痕可以接受时,保压便可以停止。下一步便是塑化。它与『冷却时间』是同时开始的。

判断模腔填满

  可以说『保压点』是分开注射(含挤压)及保压的螺杆位置。操作员要设置保压点, 就是找出模腔填满时的螺杆位置, 有以下三种方法。

理论计算

  如 d = 螺杆直径,mm
   s = 螺杆行程,mm
   w = 塑件总重量(含冷流道重量),g
   ρ= 塑料的室温密度,g/cc
   w可以这样子表达
   w = (πd2) / (400) × s / 10 × 0.85 × ρ
   其中0.85是个系数。
   故
   s = (4000w) / (0.85ρπd2) = (1497.9w) / (ρd2)
   而保压点h,mm
   h = p - s
   p = 塑化完的螺杆位置,mm

1. 当模腔填满时,螺杆前进的速度会骤然降下来。这可以从注塑机螺杆位置的(机械)指针在注射及保压时观察出来,并从指针后面的纸尺读出慢下来一刹那的螺杆位置。将这个位置设定为『保压点』值。

2. 在注射及保压时,观察系统压力表。当模腔填满时,油压压力骤升。此时观察员喊出来,由另一位观察员读出指针或电脑显示的螺杆位置。将这个位置设置为『保压点』值。这个方法只适宜于注射速度慢的厚壁注塑。

文章来源:U-TPE论坛

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