注塑调机进阶过关:填充和压缩操作!

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我们之前有一篇文章回顾了传统注塑充模理论,知道了注塑充模包括充填、压缩、保压、冷却四个过程。具体可点击查看:2张图,看懂传统注塑充模理论

这四个过程是连续的,它们之间的转换并没有明显的标志。对于所有注塑技术人员最关心、也是最关键的问题——如何操作注塑机实现这四个过程?回复“注塑”查看更多文章

注塑调机进阶过关:填充和压缩操作!

图:日钢(JSW)注塑机,来源:深圳兴荣精密机械有限公司


一、如何调节螺杆射胶速度?

我们通过举例加以说明:

例一:产品为长50mm,宽18mm,厚2mm的透明镜片,进胶口为一端大水口中心浇口。采用JSW日钢50T注塑机来生产,注塑机最大注塑容积为64cm3,采用10%的注塑速度来试充填,看一下充填速度(熔体在模腔中前进的平均速度)的变化?

注塑调机进阶过关:填充和压缩操作!
图:产品图片

注塑调机进阶过关:填充和压缩操作!
图:
充填时间/速度曲线

从上面的数据可以看出:

1)充填的初始阶段:0.000.01秒的时间段,熔体以浇口为圆心,呈半圆形向外充填,充填速度为4.5毫米/秒;回复“调机”查看更多文章

2)充填容积增大阶段:0.010.04秒的时间段,熔体继续以浇口为圆心,呈半圆形向外充填;随着圆半径的增大,充填区域容积增加,充填速度分别下降到1.2毫米/秒。在0.04秒时刚好形成半径为9毫米的半圆,型腔宽度方向充填完毕。

3)充填容积不变阶段:0.040.27秒的时间段,因型腔容积不再变化,充填速度也保持稳定,以1.8毫米/秒的速度充填。在0.27秒时,熔体的前锋正好到达型腔长度方向,型腔容积不变区域结束。

4)充填后期:0.270.2807秒的时间段,因型腔只剩下两个角没有充填,此后充填区域的容积变小,充填速度急剧上升,特别是在0.2807秒时,充填速度为45.5毫米/秒,是开始充填速度的10倍多。

注塑调机进阶过关:填充和压缩操作!

动态图:注塑过程

从上面的分析可以看出,在保持注塑机射胶速度不变的情况下:

1)在充填的初始阶段,熔体以半圆形向外扩展,因半径小,所以充填速度比较快。此时如果设定的射胶速度比较高,则容易形成喷射与乱流。所以通常将浇口开始的一小段位置设定为慢速,是合理的,在理论上也完全站得住脚。

2)在充填容积增大的区域,充填速度自动变慢。如果此时注塑机射胶速度设定得比较低,充填速度就一波比一波慢,容易形成震纹或流纹。因此,需要设定得高些,以获得较高的充填速度。

3)在充填区域容积不变的地方,熔体的充填速度才保持不变。这部分区域,不宜进行射胶速度的改变,保持均一的射胶速度能获得比较好的外观质量。

4)在充填的后期,因只剩下边、角区域未填充,充填区域容积急剧下降,在保持注塑射胶速度不变的情况下,充填速度会急剧上升。此时如果不适当减速,熔体则会对型腔形成“冲击”,产生过压缩、披锋等缺陷。因此,在充填的后期,注塑机射胶速度不仅要设定得低,而且要多级递减。回复“注塑”查看更多文章

我们调机的最终目的是尽可能保持填充速度不变,这样就需要螺杆射胶速度要随熔体通过的截面积变化而变化。但目前注塑机还不能做到这一点,需要调机人员采取折衷的办法,将曲线设定成多段直线来近似达到上述目的。事实上,这种近似的处理方法是可行的,也能获得较好的外观充填质量。

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图:日钢(JSW)注塑机显示屏,来源:深圳兴荣精密机械有限公司


二、不同注塑机响应时间不同,注塑工程师必须要清楚!

在进行注塑工艺调整的时候,我们一般将射胶行程分为多段,每段之间分别设定成不同的速度。与之对应的是螺杆的前进速度。螺杆的运动遵守惯性定律,加速、减速都有一个过程,不是瞬时就完成的。

比如,我们将第一级射胶速度设定为10%,第二级射胶速度设定为30%,第三级射胶速度设定为5%

射胶开始时,螺杆是静止的,速度为0,后有一个加速过程才达到10%的设定速度(射胶压力足够)。在第一、二级,第二、三级速度切换位置,不是跳跃式的完成,也有一个加速的过程。回复“螺杆”查看更多文章

因此,实际的射胶速度与设定的射胶速度有所不同。如下图所示,射胶设定速度与实际速度的曲线图。(射胶充填区域实线为设定,虚线为实际,保压区域为压力)

注塑调机进阶过关:填充和压缩操作!

速度的响应时间与注塑机的精密程度有关,精密的注塑机不仅响应时间短,而且转换位置误差小,螺杆能比较完美地按设定的动作运行。而精度差的注塑机,不仅是速度响应的时间长,而且切换位置误差大,导致螺杆实际动作与设定的动作存在较大的误差。


三、不同材料、结构会有相应的压缩过程

我们知道,塑料冷却要收缩。模具设计时考虑到塑料的收缩性,会将模腔适当做大,那么熔体在型腔中还要不要压缩呢?下面是根据某一机型产品作出的统计:

注塑调机进阶过关:填充和压缩操作!

从统计表可以看出,型腔中的熔体不仅需要压缩,而且因材料不同、产品的结构不同,压缩率存在着较大的差异。

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作者 ab

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