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注塑工艺-注射速度的分段与设定原则

 注塑人生 2024-03-18 发布于辽宁

  

  注射速度与制品质量的密切关系使它成为注塑成型的关键参数。通过确定浇口附近,主体部位,流动末端填充速度,并通过相应注塑位置的调整,才能制造出合格外观及最小的内应力产品。
一、多级注射速度的概念
注射速度的程序控制是将螺杆的注射行程分为若干个阶段 (最常为3-4个),在每个阶段中分别使用各自适当的注射速度。
二、多级注射速度设定的步骤(以三级速度为例)
第一步 将V1、V2、V3选定在同一速度,然后,从大约5%开始,每次按5%的大小逐步增加注射速度,观察外观。粗略地找到对应浇口附近,主体部位,流动末端附近良好外观的各自的速度。也可根据已有的试模数据找出相应的各级速度。
第二步,根据初步估计的螺杆行程(S1、S2、S3),对应S1,输入使浇口周围外观良好的速度V1;对应S2,输入使主体部位外观良好的速度V2;对应S3,输入使流动末端附近外观良好的速度V3,进行试射。
第三步,先前后移动“S1”,寻找使浇口附近及主体部位外观良好的最佳位置;然后,前后移动“S2”,寻找使主体部位及流动末端附近外观良好的最佳位置;也可以通过调节切换位置(S3)来克服飞边和流动末端附近的缺陷。
三、注射速度设定的原则
1、流体表面的速度应该是常数。
2、应采用快速射胶防止射胶过程中熔体冻结。
3、射胶速度设置应考虑到在临界区域(如流道)快速充填的同时,在入水口位减慢速度。
4、射胶速度应该保证模腔填满后立即停止以防止出现过填充、飞边及残余应力。
5、设定速度分段的依据必须考虑到模具的几何形状、其它流动限制和不稳定因素。
速度的设定必须对注塑工艺和材料知识有较清楚的认识,否则,制品品质将难以控制。因为熔体流速难以直接测量,可以通过测量螺杆前进速度,或型腔压力间接推算出(确定止逆阀没有泄漏)。
四、模具的几何形状也是注射速度设定的影响因素
1、薄壁处需要大的注射速度。
2、厚壁零件需要慢—快—慢型速度曲线以避免出现缺陷。
3、为了保证产品质量符合标准,注塑速度设置应保证熔体前锋流速不变。熔体流动速度是非常重要的,因为它会影响零件中的分子排列方向及表面状态。
4、当熔体前方到达交叉区域结构时,应该减速。
5、对于辐射状扩散的复杂模具,应保证熔体通过量均衡地增加。
6、长流道必须快速填充以减少熔体前锋的冷却。
7、调整注塑速度可以帮助消除由于在入水口位出现的流动放慢而引起的缺陷。当熔体经过射嘴和流道到达入水口时,熔体前锋的表面可能已经冷却凝固,或者由于流道突然变窄而造成熔体的停滞,直到建立起足够的压力推动熔体穿过浇口,这就会使通过浇口的压力出现峰形
8、高压将损伤材料并造成诸如流痕和入水口烧焦等表面缺陷,这种情况可以通过刚好在入水口前减速的方法克服上述缺陷。这种减速可以防止入水口位的过度剪切,然后再将射速提高到原来的数值。因为精确控制射速在入水口位减慢是非常困难的,所以在流道末段减速是一个较好的方案。
五、注射速度与产品缺陷改善
1、通过控制末段射胶速度来避免或减少诸如飞边、烧焦、困气等缺陷。填充末段减速可以防止型腔过度填充,避免出现飞边及减少残余应力。由于模具流径末端排气不良或填充问题引起的困气,也可以通过降低排气速度,特别是射胶末段的排气速度加以解决。
2、短射是由于入水口处的速度过慢或熔体凝固造成的局部流动受阻等原因产生的。在刚刚通过入水口或局部流动阻碍时加快射胶速度可以解决这个问题。流痕、入水口烧焦、熔体破裂、脱层、剥落等发生在热敏性材料上的缺陷是由于通过入水口时的过度剪切造成的。
3、光滑的制件取决于注塑速度,玻璃纤维填充材料尤其敏感,特别是尼龙。暗斑(波浪纹)是由于粘度变化造成的流动不稳定引起的。扭曲的流动能导致波浪纹或不均匀的雾状,究竟产生何种缺陷取决于流动不稳定的程度。
4、当熔体通过入水口时高速注射会导致高剪切,热敏性塑料将出现烧焦,这种烧焦的材料会穿过型腔,到达流动前锋,呈现在零件表面。
5、为了防止喷射纹,射胶速度设置必须保证快速填充流道区域然后慢速通过入水口。找出这个速度转换点是问题的本质。如果太早,填充时间会过度增加,如果太迟,过大的流动惯性将导致喷射纹的出现。熔体粘度越低,料筒温度越高则这种喷射纹出现的趋势越明显。由于小入水口需要高速高压注射,所以也是导致流动缺陷的重要因素。
6、缩水可以通过更有效的压力传递,更小的压力降得以改善。低模温和螺杆推进速度过慢极大地缩短了流动长度,必须通过高射速来补偿。高速流动会减少热量损失,并且由于高剪切热产生磨擦热,会造成熔体温度的升高,减慢零件外层的增厚速度。
总之,多数注塑缺陷可以通过调整注塑速度得到解决或改善,所以调整注塑工艺的技巧很大一部分就是合理分段与设置射胶速度,这也是我们说灵活多变的注塑工艺是产品缺陷改善的主要推手。

 让我们一起共同学习,提升认知,完善自己。

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