《注塑工艺何浪》PPT课件.ppt
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1、1,注塑成型工艺培训,营运管理部技改科 何浪 2011-05-15,2,工艺培训目录,塑料的定义、分类、宏观性能的共性 常用树脂的鉴别法 常用塑料成型加工工艺 注塑机的结构、注塑能力大小的计算方式 模具安装注意事项 注塑成型工艺调校指引、注塑成型参数 影响产品质量的五大因素 常见缺陷产生的原因及解决方法 调机心得及应对问题的思路 针对我司注塑问题讲解,3,塑料的定义、分类,1.1 定义:有机单机通过聚合反应而成的高聚物为主要成分,并在加工成型的某阶段可流动成型的材料。(注:弹性材料也可流动成型,但不认为是塑料)1.2 组成 树脂塑料 抗氧剂 着色剂 添加剂 润滑剂 增塑剂 其他功能助剂1.3
2、按用途分类 通用塑料:一般指产量大、用途广、价廉的塑料,如聚 乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛等塑料。塑料 工程塑料:一般指具有较高力学性能及耐高温、耐腐蚀性,在各 类工程中用作结构的材料如PA、POM、ABS、PC等 特种塑料:一般指具有特种功能(如耐热、自润滑等),可应用 于 特殊要求的塑料,如氟塑料、有机硅塑料等。,4,1.4 按树脂的受热特性分类,热塑性塑料与热固性塑料两种1、热塑性塑料:塑料能反复受热熔融与成型加工2、热固性塑料:塑料只能进行一次受热熔融,不可重复加工。冷却即会交联固化1.5按结晶程度来分,可分为结晶性材料与非结晶性材料 结晶度爱高聚物结构与温度影响,一般结晶程度越大,其
3、产品透明度越低.结晶性材料如PE、等规PP、PA 非结晶性材料如PVC、PC、ABS1.6按材料对注塑机温度及螺杆的剪应力影响效果不同,又可分为热敏性(PVC)、剪敏性(PP、ABS等)、温敏性(PC)材料,塑料宏观性能的共性(1)应变率高、塑性区大 高分子材料在常温下一般具有较高的弹性应变率。金属材料中用电阻应变片来测定应变的测试方法不适用于塑料的测试。(2)温度效应明显 高分子材料是由链段组成,高分子材料的宏观变化即链段的运动,链段运动对温度有较强的依赖性,温度变化十几度或几十度时材料性能会发生明显变化。,5,(3)时间效应明显 高分子材料的粘弹性行为,导致材料具有较明显的蠕变和应力松弛现
4、象。“时温等效”原理(4)速度影响明显 低速拉伸-高弹性(韧性)高速拉伸-脆性(5)高分子聚集态 随温度变化明显表现出不同力学性能,无定形聚合物会呈现出三态,玻璃态、高弹态、粘流态,其参数有Tx-脆化温度、Tg-玻璃化温度、Tf-粘流温度、Td-分解温度。结晶型聚合物则无高弹态,但会有明确的Tm-熔点,6,常用树脂的初步系统鉴别法,7,常用塑料成型加工工艺,如何来较准确、快速的了解塑料成型加工工艺,这自然不能完全靠死记硬背,而应该通过科学的方法,把知识建立在理解的基础上。掌握其来龙去脉!了解材料结构方能深刻理解其性能及成型工艺。材料结构 性能 成型加工工艺及后处理方法ABS的性能及成型工艺(一
5、)ABS料的特性 1、ABS是由A(丙烯腈)、B(丁二烯)、S(苯乙烯)三种不同原料聚合而成,由于三种原料的优异性,A能耐化学腐蝕性且具有一定的表面硬度,B使之呈现橡胶的韧性,從而有良好的抗冲击强度,S具有良好加工成型特性 2、ABS为不透明淡黃色、顆粒状物质。成型收缩率为0.40.6%,ABS料密度为1.021.08。3、苯乙烯系列包含有GPPS、HIPS、AS、ABS,GPPS为一种透明料,但较脆,因加入了橡胶(丁二烯类物质)改性成为HIPS,但耐冲击能力比ABS差。对于AS則是为改善GPPS的耐热性及化学性缺点开发的。而对ABS則是AS进一步发展而來。,8,4、ABS料可与其它原料共混來
6、改善加工性、物理性能,如配加PVC時,可改善PVC的强度、加工性,而配加于PC料時,可改善加工成型的流动性、低温时抗冲击强度,也可提升ABS的热变形温度。(二)ABS成型工艺问题 1、ABS为中度吸湿性材料,成型前須在85條件下干燥2h左右。具体干燥时间视产品是否有料花而定。2、加工温度,料筒的温度控制在190240,一般不宜超過270。3、ABS流动性较好,易产生啤塑披锋,注射压力在70100MPa。PE料的性能及成型工艺(一)PE料的特性 1、PE中文名为聚乙烯”,可分为HDPE和LDPE两种。HDPE俗称“玛力士”,而LDPE俗称“花料”流动性好。但成型收缩率大(22.5%),LDPE料
7、密度为0.910.93,HDPE料密度为0.920.97。2、PE原料颗粒呈乳白色,有柔软性,抗冲击性和耐磨性、低温韧性好。3、下不熔于任何熔剂,化学性能稳定另一方面PE难以粘接。.4、强度不高,热变形温度低,表面易划伤。5、PE料较多用于“吹塑”。,9,(二)PE料成型工艺1、由于PE料成型收缩率大(Lo=(a-b)/b a是模具在室温时的尺寸;b是塑件在冷却定形后的尺寸;Lo是相對收縮率),另外,对于尺寸要求非常高的制件,須考虑模具尺寸的 变化和材料成型后收缩率的大小(由公式:L=C*T*L0 T:溫度差 C:热膨胀系数 L0:室温尺寸(长度)L:尺寸变化值)2、调机时温度控制较为重要,L
8、DPE加工温度在120180,加工时温度尽可能低些,过高的成型温度容易使啤件缩水。而HDPE加工溫度一般在160230左右。前后模温保持一致,提高模温、制品光泽好、但成型周期长。降低模温、制品柔软性好透明度高,冲击强度高,模温太低急冷引起制品变形或分子定向造成分层,总之通过调整模温可调节制品的硬度及柔韧性PE料质软、韧性好,可采取强行脱模的方式。POM的性能及成型工艺(一)POM料的特性1、POM料中文名“聚甲醛”,俗称:“赛钢”聚甲醛为乳白色有光泽的塑胶。,10,2、POM易降解,挥发出辛辣的色腥味,对眼睛有强烈地刺激性。3、综合力学性能、硬度刚性较高、耐冲击性好且具有优良的耐磨性及自润滑性
9、。一般用于啤齿轮等4成型后尺寸较稳定、受温度环境影响较小。(二)POM成型工艺1、聚甲醛吸湿性小,成型前一般不予干燥。2、成型温度范围窄、热稳定性差,料筒温度一般控制在180215,切不可高于250。注射時,应以较高的压力和速度、同时加以保压。3、啤机的模温一般最好控制50100(热油),当表面要求更高时,模温可达120,、高温使用下易发生后結晶使尺寸收缩、破裂。为消除其內应力,一般置于120左右的炉温中30分钟。如須测定退火后效果,可浸在30%盐酸液中30Min,观察可否有裂紋。4、POM啤件冷却较快,一般30Min可冷却到室温。如对尺寸要求较高,可將POM啤件常温下放置一天半左右尺寸稳定后
10、测其尺寸。PVC料的性能及成型工艺(一)PVC料的特性1、PVC料中文名“聚氯乙烯”,通过添加增塑剂使材料软硬度范围大。2、难燃自熄、热稳定性差3、PVC主要用于搪胶(做公仔)4、软PVC 收缩率较大(1.02.5%),密度为1.21.6。PVC极性分子易吸水份,成型,11,前需干燥,干燥温度85左右。5、PVC料具有不同的度数(二)PVC成型工艺1、PVC料极易过热分解,料筒溫度一般控制在150185,温度稍高或胶料在料筒中停留时间过长都会使啤件产生黑点。2、成型时工艺参数的设置采用高压低速注射,且熔胶速度不宜过快和背压不能偏大,并有充足的射胶时间,宜用小炮筒、粗短射嘴成型3、由于PVC件易
11、表面光泽度不够(哑色),模温最好控制在4060(热油或模温机)PC料的性能及成型工艺(一)PC料的特性:1、聚碳酸酯(PC)俗称“防弹玻璃胶”2、外观透明,刚硬带韧性、燃烧慢、离火后慢熄。3、PC料耐冲击性是塑料中最好的,但耐疲劳性差且对缺口敏感4、成型收缩率小(0.50.7%)成品精度高、尺寸稳定性高。,12,(二)PC成型工艺1、PC易因吸水而水解,成型前須在110120下干燥数小时2、PC为牛頓流体、对温度敏感,料筒光温度前筒 240260、中筒260280、后筒220230,不超过310。温度太低,流动性差、无法加工成型。模温80100。因对缺口敏感,所以PC件不能带有金属嵌件PA料的
12、性能及成型工艺1、PA(聚酰胺)俗称“尼龙”,在注塑前需充分 干燥,干燥温度8090,干燥时间至少35h。PA-6和PA-66密度为1.14,其它型号密度稍偏小。2、尼龙性粘度低、流动性好、易出现批锋(飞边)压力不易过高、一般为6090MPa。3、料筒温度应根据PA的型号,PA-6,一般为220260,而PA-66則一般可达2603204、尼龙熔点高即凝固点高(快速成型、生产效率高)为顺利充模(不使熔料降到熔点下凝固)、必须采用高速注射,对薄壁制品或长流距制品龙其如此制品壁厚较厚或发生溢边的情况下用慢速注射高速所致排气问题应予留意。5、退火处理与调温处理a退火处理:经退火可使结晶度增大,刚性提
13、高,不易变形和开裂,退火条件高于使用温度1020、时间1h左右。b调湿处理:保持尺寸稳定,对提高韧性改善内应力分布有好处,调温方法:浸沸水或醋酸钾溶液。时间216HRS,13,请大家多从材料结构来分析其性能,从而熟知成型加工工艺,提高我们分析问题的能力!,14,1、AS+玻纤,A-丙烯腈、S-苯乙烯 AS性能同ABS,只是其韧性、冲击强度低于ABS,成型加工温度一般在190240,如若与玻纤共混,其成型加工温度略高,具体视加入玻纤量与成型产品决定!,注塑机的结构、注塑能力大小的计算方式(一)注塑机结构,注塑机在机械结构上主要分为注射部分和锁模部分。注射部分的功能是把塑料融化并注入模具型腔,锁模
14、部分的功能是控制模具开合、顶出制品等各种动作。注射部分与塑化相关的部件主要有:螺杆、机筒、分流梭、止逆环、射咀、法兰、加料斗等1、螺杆的作用是对塑料进行输送、压实、熔化、搅拌和施压,根据其压缩比的不同,可分为渐变型螺杆与突变型螺杆。一般 结晶型材料宜用突变型螺杆,反之非结晶型材料则宜用渐变型螺杆!2、分流梭是装在螺杆前端象鱼雷体的零件。分流梭在塑料塑化时作用是分流混合塑料熔体,使熔体进一步混练均匀。同时分流梭还有在塑化时限定止逆环位置的作用。3、止逆环的作用就是止逆。它是防止塑料熔体在注射时往后泄漏的一个零件,,15,是塑料能充满型腔的前提条件!注塑机注塑产品重量的精密程度与止逆环止逆动作的快
15、慢关系特大。4、射咀是联接料筒和模具的过渡部分,射嘴一般分为直通式与自锁式射嘴。直通式注塑时压力和热量损失都很小,而且不易产生滞料和分解。但对于流动性好的材料易出现”流涎“,因此它适合加工粘度稍大的材料。自锁式则能解决加工低粘度材料出现的漏胶问题,但结构比较复杂,注射压力损失大,射程较短,补缩作用小,对弹簧的要求高。5、法兰是连接射嘴与料筒的零件,如果法兰与射嘴或法兰与机筒的结合面出现较大的间隙或槽,则会因塑料在间隙或槽中滞留时间过长分解而出现制品黑点。6、加料斗是储存塑料的部件,注意加料斗处冷却水的畅通与料筒最后一段温度的控制,否则易形成“架桥”的现象。(二)注塑能力大小的计算方式 注塑机注
16、塑能力的大小计算标准有两种方式,最大锁模力(吨位数)与最大射胶量(OZ)1OZ=28.35g,16,模具安装注意事项,模具与注塑机须配合协调,具体注意点,1、模具能否装进机台(尺寸要求)2、注塑机开模行程能否方便制品顶出、取产品 3、注塑机锁模力能否锁紧模具 4、注塑压力大小能否满足充满型腔所需 以上几点一般首要考虑的是尺寸问题,所以我们必须对每台机容模尺寸范围有详细的记录,另外验收模具时必须提供准备尺寸。,17,注塑成型工艺调校指引,为了提高产品合格率及生产效率,调机技术员必须熟悉注射工艺参数、材料、模具及机器调整环节准则,并充分灵活运用才能改善塑胶制品之缺陷;注塑加工上讲的调机是指根据某一
17、具体模具、原材料,不断的调试注塑机的各种参数及相关辅助参数,直至生产出合格产品的一系列过程,称为调机 注塑机的主要参数1.综合参数2.温度参数3.位置参数4.压力参数 5.速度参数6.时间参数,18,1.综合参数,a.容模尺寸:宽高厚b.最大射胶量:即注塑机能射出的最大胶量,因各种胶料比重不同,一般都是以PS(比重约为1)来作参照进行换算,一模胶件的总重(包括水口)必须小于(或等于)最大射胶量的80%,同时不能小于最大射胶量15%,否则会影响注塑效益 重量一般用克(g)或安士(oz)表示(1oz=28.35g),19,c锁模力 即是模具合模后所能受的最大分开力,一般注 塑机均有一个额定的锁模力
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