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本文为连载，上篇请见昨日推送 5，模具加工方面 加工质量对产品变形的影响相对来说比较小，需要指出的是，加工质量，尤其排气系统的质量会对变形产生较大的影响。 1）排气槽的深度和表面光洁度。排气槽的加工质量对注塑过程中的排气效果影响非常大，排气的效果会影响模穴内各区域的流动阻力，从而影响流动，进而影响产品的变形。 2）冷却水路的表面质量。冷却水路的加工质量，尤其是死角的长度导致死水（冷却循环中不流动的水）。死水不流动，将影响热量的传递，进而影响变形。 3）隔水片的安装质量。隔水片安装在冷却水井里，需要固定防止转动，不然会影响冷却水流量和流动方向，形成死水。 总而言之，加工质量对变形的影响主要表现在排气和冷却效果上，加工不良影响排气效果。另外模穴胶位加工出现较大的偏差将影响产品的壁厚分布，从而影响产品变形。 5，成型工艺方面 注塑工艺条件对于模制品变形影响巨大，主要表现在以下几个方面： 1）注塑 注塑速度有两个概念，一是注塑机螺杆前进的速度，表示单位时间的射胶量；二是融胶在模具内流动通道内的位移速度，决定了融胶经历的剪切作用。在同一套模具中，前者决定了后者，两者的意义不一样。后者决定了产品的表面质量，决定了充填过程中的充填应力，融胶流动摩擦热，滞流效应，流动模式，充填压力，等等。 产品的几何形状包括尺寸和壁厚，在产品为实现产品使用功能的载体，在模具则为融胶流动的通路。对于同一个产品来说，如果浇口位置设计不同，在注塑中即使注塑机螺杆前进速度一样，融胶在模穴中位移的速度也不同；即使同一模具，即使射胶速度不变，融胶在模穴处各个区域位移的速度也不同。 由于融胶在模穴内位移的速度影响产品表面质量，因此如果融胶在模穴内位移速度分布差异过大的话，将会产生过大的剪切应力差，从而影响表面品质。这就是注塑机射胶功能设计分段的原因之一。 螺杆前进速度越快，意味着融胶在模穴内位移速度越快，充填时间越短，因此可以更早切换到保压阶段。由于融胶在模穴内经历的时间短，融胶的固化程度较低，因此有着更好的保压效果，模穴内的压力分布更均匀，从这点看对产品变形有着积极的影响。 但从另外一个角度看，由于过快的速度，意味着剪切加剧，产生更多的剪切应力，分子配向程度越高，从相同流动距离的截面来看，其收缩不均匀程度更高。需要指出的是，流动产生的剪切应力对产品变形的影响是很小，几乎可以忽略。 融胶在模穴移动速度越快，更多的摩擦热产生，由于剪切变稀作用，融胶粘度迅速降低。摩擦热产生迅速使融胶温度上升，但由于其时间很短，因此融胶一般不会出现物性降解的情况（除非超过材料的最大剪切率）。 在实际操作中，提高注塑速度是利用其剪切发热效果来改善流动比提高料管温度效果更好，因为料管温度过高，材料降解的风险更大（尤其对于胶量很少而尺寸又很大的模具来说，因为其所需射胶量相对机台最大射出量来说比例太小，因此塑料在料管力存留时间过长，设置太高的料温很容易导致塑料降解）。 提高注塑速度能够很大程度克服滞流效应，因此改善浇口附近薄壁筋位的充填。 注塑速度变化对流动模式的影响很大，在一定程度会改变结合线的位置。如上面所述，高注塑速度有利于提高分子流动配向，因此会影响流动模式。 注塑速度对注塑压力影响很大。在实际操作中，充填阶段，设定高压是为了保证速度，即达到速度所需要的足够的压力。实际注塑压力和速度的关系是一个U形曲线的关系。高速需要高压来保证。从另一方面来看，由于高速的剪切加剧，塑胶粘度降低，更容易流动，因此实际所需的压力反而会降低。如果注塑速度过低，意味着需要更长的时间来完成充填，由于时间关系，融胶固化程度过高，因此更难流动，需要更大的压力来驱动。塑胶的非牛顿流体特性使得其流动状况变得异常复杂。 总之，综上所述，在材料物性和模具结构允许的前提下，尽可能设定高的注塑速度对产品品质有着非常积极的影响。使用优化的方法找出最佳的射胶速度，可以得到最低的射压，对于降低产品内应力非常有好处。 2）保压 保压的作用是弥补分子收缩后的释放的空间，因此保压对变形有着至关重要的影响。使用保压来克服变形其本质为了是减少产品的个区域的收缩差，收缩差减少了，变形就改进了。理论上来件，在模穴未充满以前，基本上所需的射压只是用来克服塑胶粘度产生的充填阻力，如果排气很充分的话，流动前端的压力是同等于大气压的；如果射胶速度合理，模温合理，融胶流动长度控制在合理的范围内（即浇口的位置选择合理），能够有效降低所需射压。只有当模穴全部充填满时，模穴内的压力才会急剧上升。 保压的效果又受到产品结构的和浇注系统和冷却系统设计的影响，同时也受到注塑时间的影响。产品结构的复杂性天然决定了产品各区域的收缩不均现象客观存在（如本体和筋位的肉厚差）；浇注系统设计又天然决定了保压效果与流动距离成反比，即流动距离越长，流动末端的保压效果越差；冷却系统的热传导不均匀性客观存在于模具中，也影响着保压的效果。 为了改善保压的效果，必须从以下几个方面入手： 提高射胶速度意味着能更早切换到保压，时间越短融胶的粘度越低，模穴内压力分布越均匀，因此保压效果越好。 浇口尺寸越大，保压阻力小，浇口凝固慢，能够更有效传递保压压力，更有效传递补缩塑料进入模穴。但浇口尺寸过大，需要很长的时间才能冻结，因此保压时间需要适当调整，以确保浇口冻结才能泄压，否则将会出现模穴内融胶回流进流道。另外，浇口过大，如果保压设定不合理，容易出现浇口区域过保压现象。 浇口的位置决定了塑胶的流动长度，流动长度决定了保压效果；同时浇口的位置决定了各浇口充填的平衡程度，决定了过保压的程度。局部过保压程度过高，会加大产品各区域的收缩差，从而对产品变形不利。因此浇口的位置和浇口的大小形状决定了保压的效果。 浇口位置决定了塑胶流动的通道（即保压传递的通道），上游比下游更早固化不利于下游保压。 冷却系统设计。积热区域由于散热慢，意味着该区域塑胶分子有更长的时间收缩（或结晶），因此收缩更大，因此需要更有效的保压来弥补收缩。模具的积热区域须要加强冷却，来减轻保压。 保压切换点的选择对保压效果影响。通常过早切换保压，模穴充填不够充分，靠保压补料填充剩余部分并补缩，保压效果不好，不利于克服末端缩水，和克服整体尺寸偏小的状况；过早切换保压对于末端筋位充填不利。晚点切换保压，保压效果会较好，因为一般来说充填时塑胶流动的速度远比保压时塑胶流动的速度快，填充满模穴所需的时间短，因此在切换保压时融胶能够保持更高的温度和较低的粘度，因而保压效果较好。 保压切换点靠前（靠近射嘴）意味着更容易将尺寸打大，也容易克服末端缩水；保压切换点靠后（远离射嘴）意味着保压需要填充更多的塑料进模穴，由于保压时填充速度较慢，因此充填时间更长，由于热量损失，塑胶粘度上升，流动困难，因此需要更大的保压压力才能获得有效的保压效果。因此从这这角度来讲，对于尺寸过大的产品是有利的。 本质上来说，射胶阶段和保压阶段是一样的，都是把塑料推进模穴。其主要的差别是：射胶时塑胶流动极快速，以达成射胶速度为目标；保压时塑胶流动速度极慢，以压力为主，以弥补收缩为目标，速度不重要，有些注塑机如Engel甚至没有保压速度设定功能。实际操作中，如果射出末段速度很慢，可以把它理解为保压。 如果把射出和保压做个明确的定义的话：射出是用来把整个模穴充满的一个过程；而保压则是在整个模穴充满后，融胶流动基本停止，塑胶开始收缩，压力驱动融胶弥补收缩所释放的空间的一个过程。 其根本的区别是：其一，射胶时融胶在模穴流速很快，保压时融胶流速很慢；其二，射胶时融胶与模壁有接触，保压时融胶是在凝固层内部流动，与模壁没有接触；其三，射胶时融胶主要呈现一种粘性体行为，由于流动导致的高剪切作用所致，而保压时融胶却很大程度呈现出粘弹体行为，由于保压时流速很慢，融胶开始固化，分子开始收缩缠绕，粘度上升。 从这个定义来理解，真正的保压时从模穴全部充满是开始的，而不是保压设定时开始的。 ……未完待续，下篇请见明日推送 |
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