注塑模具成型参数的调整原则有哪些?
注塑模具成型参数的调整原则主要包括以下几点:
一、塑料材料特性导向原则
热性能方面
- 对于热稳定性差的塑料(如PVC),料筒温度不能过高,应避免塑料在料筒内分解。在调整温度时,要根据塑料的热分解温度来设定合适的料筒温度范围。例如,PVC的加工温度范围相对较窄,一般在160 - 190℃之间,防止因温度过高导致材料性能下降或产生有害气体。
- 结晶型塑料(如PP、PE)在注塑时,料筒温度分布要合理。通常从料斗端到喷嘴应逐渐升高,以利于塑料的均匀塑化和结晶过程。如PP料,料斗端温度可设为180 - 200℃,喷嘴处温度可设为220 - 240℃,这样能使塑料在不同阶段获得合适的热量,保证结晶的完整性和塑件的性能。
- 塑料的玻璃化转变温度(Tg)也很关键。对于Tg较高的塑料(如PC),模具温度需要适当提高,以确保塑料在型腔中能够充分流动和填充,一般PC模具温度可设置在80 - 120℃,否则可能出现填充不足或表面质量差的问题。
流变特性方面
- 对于流动性好的塑料(如PS),注射压力和速度可以相对较低。但如果塑件结构复杂或薄壁,为了保证塑料能快速填充型腔,注射速度可适当提高。例如,普通PS注塑时注射速度可设为30 - 50mm/s,而薄壁PS塑件注塑时速度可提高到50 - 70mm/s。
- 流动性差的塑料(如PA加玻纤),则需要提高料筒温度和注射压力来改善其流动性。像PA66加30%玻纤,料筒温度可能要比纯PA66提高10 - 20℃,注射压力也可能需要提高20 - 30MPa,以确保塑料能够顺利填充模具型腔。
收缩特性方面
根据塑料的收缩率来调整保压压力和时间。收缩率大的塑料(如PA),保压压力要足够,保压时间要适当延长,以补充塑料冷却过程中的收缩量,保证塑件尺寸精度。如PA塑件保压压力可能需要达到注射压力的60 - 80%,保压时间在5 - 10秒,具体根据塑件厚度等因素调整。
对于不同批次的塑料,由于其收缩率可能存在差异,需要在试模初期仔细观察塑件尺寸变化,及时调整保压参数。
二、塑件质量优先原则
外观质量方面
- 为了获得良好的表面光泽度,对于高光要求的塑件,应提高模具温度和料筒温度。如注塑ABS高光塑件时,模具温度可提高到60 - 80℃,料筒温度相应提高10 - 20℃,同时注射速度也可适当加快,以减少表面流痕等缺陷。
- 当塑件出现熔接痕时,要优化浇口位置和数量,使塑料在型腔中能够更好地融合。例如,对于有多个孔或加强筋的塑件,合理增加浇口数量,让塑料从不同方向填充,减少熔接痕的产生。同时,可以提高模具温度和注射速度,提高塑料的熔合性能。
- 对于透明塑件,要严格控制料筒温度、模具温度和注射速度等参数。料筒温度波动应控制在较小范围内,模具温度要均匀,注射速度不能过快,以免产生气泡或流痕,影响透明度。
尺寸精度方面
- 保压压力和时间是保证塑件尺寸精度的关键参数。调整保压压力时,要根据塑件的壁厚、尺寸大小和塑料收缩率等因素综合考虑。对于高精度塑件,保压压力的稳定性很重要,可通过采用高精度的注塑机压力控制系统或安装压力传感器来实现精确控制。
- 模具温度的均匀性也会影响塑件尺寸精度。不均匀的模具温度会导致塑件各部位收缩不一致,所以要通过合理的冷却系统设计,如采用均衡的冷却通道布局,来保证模具温度均匀,从而提高塑件尺寸精度。
内部质量方面
- 避免塑件内部产生气泡,要确保塑料充分干燥,在注塑前检查塑料的含水量。同时,优化模具的排气系统,如在易产生气泡的部位开设排气槽或使用透气钢材料制作模具部件。例如,对于含有吸湿基团的塑料(如PA、PET),注塑前要进行干燥处理,使含水量低于0.02%,并且在模具的最后填充部位设置排气槽,宽度一般为0.02 - 0.05mm。
- 防止塑件产生内应力,应避免注射速度过快、保压压力过大和冷却不均匀等情况。如对于易产生内应力的PC塑件,注射速度要适中,保压压力要根据塑件实际情况合理调整,冷却过程要尽量缓慢均匀,必要时可对塑件进行退火处理来消除内应力。
三、模具结构适应性原则
浇口系统方面
- 根据模具的浇口类型调整参数。对于直接浇口,注射压力可以相对较低,但保压压力可能需要较高,以保证塑料在型腔中的补缩。而点浇口由于浇口尺寸小,需要较高的注射压力来保证塑料能够快速填充型腔,同时要注意控制浇口处的剪切速率,避免塑料分解。
- 浇口的位置和数量会影响塑料在型腔中的流动方式。如果浇口位置不合理,可能导致塑件出现填充不足、熔接痕等问题。例如,对于大型平板状塑件,采用多点浇口或侧浇口,并合理分布浇口位置,可以使塑料均匀填充,减少变形和熔接痕。
冷却系统方面
- 冷却时间主要取决于塑件的厚度、塑料的热性能和模具的冷却效率。厚壁塑件冷却时间长,薄壁塑件冷却时间短。在调整注塑周期时,要充分考虑冷却系统的能力。例如,对于壁厚为5mm的塑件,冷却时间可能需要15 - 20秒,而壁厚为2mm的塑件,冷却时间可能只需要8 - 12秒。
- 冷却通道的布局要根据塑件的形状和模具结构来设计。对于形状复杂的塑件,冷却通道应尽量贴近型腔表面,且分布均匀,以保证冷却效果的一致性,避免塑件因冷却不均匀而产生变形等缺陷。
脱模系统方面
- 顶出机构的设计和参数调整要考虑塑件的结构特点。对于有倒扣的塑件,要采用合适的脱模方式,如斜顶、滑块等。同时,顶出速度和顶出力要适中,避免顶出过程中损坏塑件。例如,对于薄壁塑件,顶出速度要慢,顶出力要小,防止塑件变形或顶白。
- 模具的脱模斜度也会影响脱模效果。脱模斜度应根据塑件的材料、形状和表面质量要求来确定。一般情况下,脱模斜度不小于0.5°,对于表面质量要求高或较软的塑料,脱模斜度可适当增大。