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随着注塑技术的进步,注塑机越来越精密,附带了很多高级功能,如闭环回路射胶控制、波形监视、成型支援等,这些功能的使用需要操作者具有相当的注塑理论基础与实践。如果这些功能使用不当,相反会给注塑品带来不良影响。
在讲这些高级功能前(我们后期会有相应文章),先回顾一下传统的注塑充模理论,传统的调机方法及缺陷,在此基础上再讲高级调机技术可能比较容易理解。我们先看两张图:
一.充模流道截面图
图1:充模流道截面
第一张图为充模流道截面图,图1为第二张图做铺垫,解析理解图2可以参照图1。
通过截面图,我们可以看到充模流道分为6个部分:
a为储料室流道,此位置的压力即是螺杆的推动力,是图2中的注射压力(曲线1);
b为喷嘴流道,此位置保证了熔体能够快速通过流道,b处最右端的压力即为图2中的喷嘴压力(曲线2);
c为主流道,d为分流道,熔体通过c、d流道均匀的射入各个型腔内;
e为浇口,浇口即是型腔的入口出,浇口的设计对注塑件的表面影响很大,浇口的最右端的压力即为型腔起始处的压力,是图2中的模腔起始压力(曲线3);
f为型腔,型腔最右端的压力为模腔末端压力(曲线4)。
二.注射充模曲线图
图2:注射充模曲线
图中曲线1是储料室中的熔体压力(注射压力)随时间变化的曲线,称注射压力曲线;2是喷嘴末端的压力曲线,称喷嘴压力曲线;3是浇口流道的末端、模腔起始处的压力曲线,称模腔压力曲线;4是型腔末端的模腔压力曲线。
1、注塑充模前的过程
OA段(0-tA):是熔体在注射压力Pi作用下从储料室流入模腔始端的时间。这很容易理解,熔体还未达到模腔内,这一过程模腔起始和末端压力都为零。曲线1、曲线2在此过程中迅速上升,达到注射压力。
2、注塑充模过程
注射充模阶段是螺杆在注射油缸推力作用下,将储料室中的熔体经过喷嘴、模具流道、浇口注入型腔。这是聚合物向模腔高速流动的过程。
tA—tB充模时间:这段时间是最重要的时刻,聚合物熔体在这段时间内必需能克服流道阻力迅速地充满模腔;如果压力不足速度不够,流动就会停止。同时,由于剪切速率的作用,聚合物大分子将发生取向和结晶作用。
tB—tC时间内,是压实熔体过程,模腔压力从PB—PC迅速增至最大。
当熔体充满模腔后,模腔压力开始增加,当模腔始端压力从PB增到PC时,模腔末端压从PB1增到PC1,与此同时喷嘴压力也迅速从Pz增加至接近注射压力的最大值Pz max。
动态图:注塑过程
3、保压补缩过程
保压阶段的注射压力称保压压力,在此压力作用下,模腔中的熔体得到因冷却而补缩,制品得到压缩与增密。保压压力,可以维持原来的注射压力(一次注射压力),也可以降低或提高原来的注射压力,形成二级、三级或多级压力。保压阶段的特点是熔体在高压下的慢速流动,螺杆有微小的补缩位移,物料随冷却和密度增大使制品逐渐成型。保压压力持续到浇口冻封为止。
tC—tD保压时间:充模后要继续推进熔体补缩,以便获取致密制品。保压补缩阶段是从熔体充满模腔开始到浇口冻封为止。注射阶段完成后,必需经过继续保持压力,维持补缩流动阶段,一直持续到浇口冻封为止。
4、泄压倒流过程
tD—tE泄压倒流阶段:浇口冻封,保压结束,螺杆预塑开始,喷嘴压力下降至零。这时浇口虽已冻封,但模内熔体尚未完全凝固,在模腔压力的反作用下将有回流趋势,模腔压力从PD降至封模压力PE。
倒流时间及封模压力PE取决于熔体性质、熔体与模具温度以及浇口尺寸等因素。
图:水口料和制品
5、冷却定型过程
tE—tF冷却定型时间:是制品持续冷却阶段,使模内刚成型好的制品具有一定的刚性和强度,防止脱模时顶出变形。脱模时制品将在剩余压力PF作用下脱模,并以应力形式集中于浇口处。
注射充模过程中,熔体的温度随压力增高达到最高值,模腔表面温度也会升高,随后又相应冷却到温度最低值,所以模腔表面温度是在两个极限温度之间变化。冷却定型从浇口“冻封”开始至制品脱模为止。
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