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| 如何用传统设备实现薄壁注塑成型 |
| 更新日期： 2015-8-20 9:43:25 浏览次数：3 |
在塑料注射成型加工中，零件的壁厚是一个十分关键的参数。薄壁注塑件有很多好处，它降低零件的重量、生产规模、减少材料开支及缩短成型周期。但是，制造薄壁产品必须采用昂贵的高速注塑机，甚不划算。究竟传统注塑机可否胜任，下面我们就这个问题来进行分析：
首先，我们要了解什么是薄壁注塑。一般意义上讲，薄壁注塑是指在一个有5平方厘米表面积的注塑件上，其壁厚为1MM这种级别的注塑可称之为薄壁注塑。
然而，传统 上的注塑机往往不能适应薄壁注塑的要求。以一台制作3MM壁厚零件的传统注塑机为例；当熔化的热塑性塑料的前沿部份流经模具型腔时，它将会与温度较低的型芯或型腔内壁接触，并形成一个固化的薄表皮。这种提前固化的表皮大致要占整个壁厚的20%。在这层表皮内边，注入的熔化材料仍在不断地向前流动。显然，如果零件的壁减少并达到薄壁的程度，其冷却速度也会加工厂快，从而导致上述固化表皮占整个壁厚的比例将会增加，也就是说，其后续流入型腔的熔融芯部将会缩小。相反，零件产生冷凝的时间的间隔却在缩短。这都给材料的继续流动增加了难度，从而使得零件在冷凝之前实现填满的要求变得更加困难。
为了克服薄壁注塑的填充困难，通常要对注塑机进行特别的设计或改模，如采用多信道注入口，施加高达241PA的注射压力和1000MM/S的注射速度。然而，这些做法将要花费相汉可观的资金。
那么，能否在传统的未经改装的标准注塑机上，对某些工世参数进行控制，以实现薄壁注塑的要求呢？
答案是肯定的。据报导，产经有人在一台最大夹紧力为90公顿，最大注射量为170G的传统注塑机上做过这方面的实验：在这台机器上安置了具有一个扇形注入内插件和一个注口，并有一个型腔的模具。该内插件的长、厚比为140：1，型腔厚度为1MM。使用的塑料是LEXSP7602和MAGUM9015。
产品零件的重量是唯一可变输了出值。在同一个模具型腔条件下，零件重量的变化，显然与注射器塑过程熔化材料在型腔内填满的程度密切相关。据称，对零件重量变化的分析，其结果的可信度能高达95%。因此，该 实验就是从有关工世参数与零件重量的关系着手进行研究的，为此，在型腔里特别装设了五个压力与温度转换器。一个资料探测系统在腔内跟踪压力与温度曲线。
该实验采用了一个半分数因子（HALF FRACTIONAL FACTORIAL）设计，用来研究喷嘴嘴温度、模具温度、冷却时间、注塑速度和变白持压力。据称，这五个参数都能影响零件之重量。为了建立这些参数以确定它们对零件重量的影响，采用了不同高低值的组合来时行注射成型。
对PC和ABS两种材料进行了实验。实验条件是：各自的熔温度标准的模具温度和零件重量、标准的零件张力强度和最高的许用注射速度。另处，两种材料的相对粘度也都能在不同的剪切率下得到确立。
l 实验结果如下：
E、 将ABS材料由其熔化温度2600C升至2800C时，其零件重量会由6.6G增至7.4G，即有12%的增大。
F、 对PC材料，将其熔化温度由2900C升至3000C时，零件重量即从7.3G增至8.9G，即增大了22%。
G、 当模具温度从800C升至900C时，PC和ABS两种材料的零件重量都有增大，但PC更为敏感，后者的零件重量可从8.4G升至8.8G，增长了4。8%。
H、 熔化温度和模具温度的变化都会导致零件张力强度的改变。但熔温度的增高将会使强度下降，而模具温度和升高则会使强度增加。
I、 缩短冷却时间和提高注射速度都将会使PC材料的零件重量得以增加，而ABS材料则不受这两个参数的影响。
l 结果分析：
J、 对PC材料而言，熔化温度、模具温度、冷却时间和注射速度都是影响零件重量的关键参数；而对ABS而言，影响其零件重量的参数只是熔化温度和模具温度。
II、熔化温度的提高将使材料有更高的热能，同时会导致材料粘度的降低，从而使得熔融材料更易于流动，其形成一个更长的流注长度，同时更加顺畅地填满型腔。但熔化温度过高，将会促使材料退化和降级。所以，这一参数仅可在该材料允许的上限之内被用来保证型腔的填满。
III、模具温度的升高，会减少材料在型腔里的冷凝层，使熔融材料在型腔内更易于流动，从而获得更大的零件重量和更好的填满。
IV、更短的冷却时间可使熔化材料在容器内停留的时间更短，并减少退化的可能性。据认为，减少壁厚50%将导致冷却时间成4倍的减少。另处冷却时间构成了约70%的成型周期，它的减少意味着生产效率的提高。
V、机器注射量应尽可能达到最大值。因为这也帮助熔化 材料在容器内停留时间的减少。
VI、增高注射速度，也会使熔化材料的相对粘度下降，这是由于剪切变得更薄时，产生假塑料体（PSEUDOPLASTIC）影响的结果。同时，这种剪切的加热仅发生在不到一秒种的瞬间，这对导致明显的退化来说，是无足轻重的。
VII、注射速度的提高，虽然会使PC材料粘度下降并造成零件重量的上升，但比起熔化温度增高时零件重量的增加要少得多。不过，由于它还能使得材料更加不易退化，所以，提高注射速度还是有它可取之处。
VIII、注塑速度的改变，对于ABS材料几乎不会造成任何影响，这是由于此时它的相对粘度没有产生明显的下降的缘故。
通过在传统注塑机条件下对一些工世参数的变更，取得了零件重量增加的效果。这一结果实际上反映了塑料在熔化状态下填满1MM型腔能力的增加，也就是提高了薄壁成型的能力。
综合实验情况，在传统注塑机上加工薄壁零件同样是可以做得到的。进行操作时，可能将其注射速度调整到所允许的最高上限，在此基础上，可以按照该材料所推荐的最高熔化温度界限和模具最高温度标准，尽可能地提高这两个参数，这就是在传统注塑机上， 以低成本的选择，实现优质的薄壁注塑料的主要对策。 ------《山东注塑加工》
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