关于注塑产品的那些事
注塑产品(Injection molding products)是指用注塑产品成型机把塑料加热塑化熔融,然后再注射到成型模具空腔内成型,经冷却降温,熔体固化后脱模,注塑成型机注射成型的制品。
1、流动性
不同的热塑性塑料具有不同的工艺性能、收缩性能和物理性能。对于结晶性塑料来说,当加工温度高于熔点时,其流动性更好,可以快速填充型腔,需要的注射压力也就越小。对于无定形塑料来说,其流动性较差,所以注射速度慢,需要的压力也大。
所以在模具在设计时,可以将塑料的流动性作为计算流道系统尺寸的依据,这样做不仅可以避免浪费材料,延长注塑成型周期,还能避免流道系统因尺寸太小而出现充填困难和保压困难的问题。
2、收缩性
当热塑性塑料从熔融状态转化为凝固状态时,其体积会发生不同程度的收缩现象。一般情况下,结晶形塑料的收缩率范围为1.0%-3.0%,无定形塑料的收缩率范围为0.4%-0.8%,所以结晶形塑料的收缩率和收缩范围比无定形塑料大,并且更容易受到成型工艺的影响。结晶形塑料脱模以后还可以在室温下结晶进而继续收缩,其收缩量随制品厚度和温度而定,制品越厚,收缩量越大。
3、流变性
流变性是指在加工过程中,应力、形变、形变速率与粘度之间的关系。根据塑料的流变性来看,塑料可分为剪敏性塑料和热敏性塑料两种类型。常见的剪敏性塑料有 ABS、PS、PE、PP、POM 等等,这种塑料的粘度会随剪切速率的增加而迅速下降。常见的热敏性塑料有PC、PA、PMMA等等,这种塑料对温度具有很强的依赖性,温度越高,其粘度下降得越快。
从高分子聚合物方面来讲,剪切速率对以上两种塑料的粘度都有影响,剪切速率的提高可以在不同程度上降低熔体的粘度,使熔体产生“剪切变稀”现象,注塑产品的流变性也会因此发生变化。
4、取向效应
塑料熔体在流动过程中会产生取向效应,取向效应能够影响注塑产品的性能。塑料熔体的大分子在外力的作用下被拉伸,进而顺着流动方向互相平行排列,这种排列在塑料冷却凝固之前来不及消除就会冻结在固态制品中,形成取向效应。取向效应会削弱产品的整体性,导致注塑产品收缩不均匀,出现翘曲变形情况。
注塑产品变形的原因及处理方式
一、产生变形的原因
1.产品的形状,特别是成形收缩率同制品厚度的关系而引起的残留应力。
2.由于成型条件产生的残余应力
1. 即时:在模具内充分冷却固化(延长冷却时间计时器),提高料筒温度,降低射出压力。
2.短期:使模具冷却均匀化。
3.长期:避免制品厚度的差异,在制品厚度大的地方设置浇口,因直线容易引起翘曲,做成大的 R 曲线,制品可逆弯曲的模具,增加顶出杆个数,增加脱模斜度。
4.模具设计阶段通过模流分析产品变形趋势,在设计上做优化,便于后去工艺调整。
注塑产品亮度不够的处理方式
1.如果模具型腔加工不够优秀,如疤痕、微孔、磨损、粗糙等这类的缺陷,那就一定会与塑料件发生影响,产生很大程度的不良后果,从而造成塑料件光泽度不够良好。因此,对于模具应当仔细加工,使型腔表面上的粗糙度得以大幅下降,而且,在有需要时还可以选择进行抛光和镀铬,达到最好的效果。
2.如果模具型腔表面存在有一些未处理干净的油渍或者水渍,亦或是,脱模剂使用过多会使塑料件的表面显得暗沉无光。遇见这种情况时,应及时清除那些油污和水渍,并同时限制脱模剂的用量。
3.如果塑件的脱模斜度太小,很难脱模,或脱模受到过大的力,导致塑件表面光滑度过小,那就应该应加大脱模斜度,从而保证塑件的光滑度。
4.如果模具排气性能不太好,那么过多的气体会滞留在模型中,这也会导致最后的产品成型后出现光泽不佳的毛病。因此,应检查并进行纠正,保证模具排气的系统有足够的的排气性能,避免有滞留气体的存在。
5.如果浇口或流道的横截面积过小,或者变化波动较大,就会导致熔体在流动时作用于熔体上的剪切力过大,从而导致溶体湍流动态流动,这也会导致最后的产品光泽度较差。因此,应适当加大流道和浇口的横截面积,促使剪切力减小避免湍流,提升产品的光泽度。
1、流动性
不同的热塑性塑料具有不同的工艺性能、收缩性能和物理性能。对于结晶性塑料来说,当加工温度高于熔点时,其流动性更好,可以快速填充型腔,需要的注射压力也就越小。对于无定形塑料来说,其流动性较差,所以注射速度慢,需要的压力也大。
所以在模具在设计时,可以将塑料的流动性作为计算流道系统尺寸的依据,这样做不仅可以避免浪费材料,延长注塑成型周期,还能避免流道系统因尺寸太小而出现充填困难和保压困难的问题。
2、收缩性
当热塑性塑料从熔融状态转化为凝固状态时,其体积会发生不同程度的收缩现象。一般情况下,结晶形塑料的收缩率范围为1.0%-3.0%,无定形塑料的收缩率范围为0.4%-0.8%,所以结晶形塑料的收缩率和收缩范围比无定形塑料大,并且更容易受到成型工艺的影响。结晶形塑料脱模以后还可以在室温下结晶进而继续收缩,其收缩量随制品厚度和温度而定,制品越厚,收缩量越大。
3、流变性
流变性是指在加工过程中,应力、形变、形变速率与粘度之间的关系。根据塑料的流变性来看,塑料可分为剪敏性塑料和热敏性塑料两种类型。常见的剪敏性塑料有 ABS、PS、PE、PP、POM 等等,这种塑料的粘度会随剪切速率的增加而迅速下降。常见的热敏性塑料有PC、PA、PMMA等等,这种塑料对温度具有很强的依赖性,温度越高,其粘度下降得越快。
从高分子聚合物方面来讲,剪切速率对以上两种塑料的粘度都有影响,剪切速率的提高可以在不同程度上降低熔体的粘度,使熔体产生“剪切变稀”现象,注塑产品的流变性也会因此发生变化。
4、取向效应
塑料熔体在流动过程中会产生取向效应,取向效应能够影响注塑产品的性能。塑料熔体的大分子在外力的作用下被拉伸,进而顺着流动方向互相平行排列,这种排列在塑料冷却凝固之前来不及消除就会冻结在固态制品中,形成取向效应。取向效应会削弱产品的整体性,导致注塑产品收缩不均匀,出现翘曲变形情况。
注塑产品变形的原因及处理方式
一、产生变形的原因
1.产品的形状,特别是成形收缩率同制品厚度的关系而引起的残留应力。
2.由于成型条件产生的残余应力
3. 脱模时产生的残余应力
4. 由于冷却时间不足而引起变形
1. 即时:在模具内充分冷却固化(延长冷却时间计时器),提高料筒温度,降低射出压力。
2.短期:使模具冷却均匀化。
3.长期:避免制品厚度的差异,在制品厚度大的地方设置浇口,因直线容易引起翘曲,做成大的 R 曲线,制品可逆弯曲的模具,增加顶出杆个数,增加脱模斜度。
4.模具设计阶段通过模流分析产品变形趋势,在设计上做优化,便于后去工艺调整。
注塑产品亮度不够的处理方式
1.如果模具型腔加工不够优秀,如疤痕、微孔、磨损、粗糙等这类的缺陷,那就一定会与塑料件发生影响,产生很大程度的不良后果,从而造成塑料件光泽度不够良好。因此,对于模具应当仔细加工,使型腔表面上的粗糙度得以大幅下降,而且,在有需要时还可以选择进行抛光和镀铬,达到最好的效果。
2.如果模具型腔表面存在有一些未处理干净的油渍或者水渍,亦或是,脱模剂使用过多会使塑料件的表面显得暗沉无光。遇见这种情况时,应及时清除那些油污和水渍,并同时限制脱模剂的用量。
3.如果塑件的脱模斜度太小,很难脱模,或脱模受到过大的力,导致塑件表面光滑度过小,那就应该应加大脱模斜度,从而保证塑件的光滑度。
4.如果模具排气性能不太好,那么过多的气体会滞留在模型中,这也会导致最后的产品成型后出现光泽不佳的毛病。因此,应检查并进行纠正,保证模具排气的系统有足够的的排气性能,避免有滞留气体的存在。
5.如果浇口或流道的横截面积过小,或者变化波动较大,就会导致熔体在流动时作用于熔体上的剪切力过大,从而导致溶体湍流动态流动,这也会导致最后的产品光泽度较差。因此,应适当加大流道和浇口的横截面积,促使剪切力减小避免湍流,提升产品的光泽度。