详解工程塑料注塑成型熔体模塑过程控制__凤凰网


?

详解工程塑料注塑成型熔体模塑过程控制:在塑料塑化后的充模、保压、倒流、冷却、脱模等工序均属熔体模塑过程。这一过程经历的时间虽短,但是熔体在其间所发生的变化却不少,而且这种变化对工程塑料塑件的质量有重要的影响,下面从四个方面进行阐述。

(1)充模。充模刚开始时,模腔中没有压力,随着熔体的不断进入,使模腔充满时,熔体压力迅速上升而至最大值。充模的时间与模塑压力有关,充模时间长,先进入模内的熔体,受到较多的冷却,黏度增高,随后的熔体就需要在较高的压力下才能进入模腔。这时,由于熔体受到较高的剪切应力,分子定向程度较大。这种现象如被保留到料温降低到软化点以后,则制品中就有被冻结的定向分子,制品也就出现各向异性。这种制品如在温差较大的环境中使用便会出现裂纹。而且,制品的热稳定性也差,这是因为塑料的软化点随着分子定向程度的增高而降低。若采用高速充模,熔体在高速通过截面较小的喷嘴、流道、浇口时会产生较多的摩擦热,使料温升高,这样当压力达到最大值时,熔体的温度就能保持较高值,使分子定向程度减少,制品 的熔接强度也可提高。在实际充模时,熔体的压力取决于物料性 能、熔体温度、模具结构、浇注系统结构、模具温度等诸多因素。 

(2)保压。这是指自熔体充满模腔时起,至螺杆或柱塞后退时止的一段时间。这时,熔体压力及喷嘴压力相对稳定,保压压力基本不变。与此同时,模具因冷却系统作用而降温,使熔体温度相应下降并收缩。此时,由于熔体仍处于保压压力下,料筒内的熔体必然会进入模腔以补足因收缩而留出的空隙。使制品的密 度增加。在这个保压阶段,保压对于提高制品的密度、降低收缩 和克服制品表面缺陷都有作用。此外,由于此时熔体还在流动 而且温度又在不断下降,定向分子容易被冻结,所以,这一阶段 也是大分子定向形成的主要阶段,随着保压时间的延长,分子定向程度就越大。但过长的保压时间,会使制品产生较大的内应力,使制品发脆,从而降低制品的质量。

(3)倒流。当螺杆或柱塞后退时,保压即告结束。这时,模腔内的压力比流道内高,因此,模腔内的熔体就会倒流,从而使模腔内的压力迅速下降,直到浇口处的物料冷却凝固时为止。如果螺杆或柱塞后退时浇口处的熔料已冻结,则倒流现象就不会发生。因此,倒流量的多少与有无,是由保压阶段的时间所决定的。但是不管浇口处熔料的凝固是在螺杆(或柱塞)后退以前或以后,凝固的压力和温度总是决定制品平均收缩率的重要因素而影响这些因素的则是保压阶段的时间。既然在倒流阶段有熔体的流动,就会产生塑料分子的定向。但是,由于熔体的流量不大,流速也较小,这种定向比较少,而且波及的区域也不大。相反,由于在倒流阶段熔体的温度还比较 高,某些已经定向的分子还可能因为布朗运动而解除定向。 

(4)冷却、脱模。这一阶段是指浇口凝固后,熔体在模腔内随之凝固、冷却,直到塑件从模腔中顶出时为止。模内塑料在这一阶段是继续凝固、冷却,以便制品在脱模时具有足够的刚度而不致于发生形变。在这一阶段内,模腔内的塑料虽不能进出模腔,但在模腔内仍有可能有少量流动,仍有可能产生少量的分子定向。 由于模内塑料的温度、压力和体积在这一阶段并不恒定,到制品脱模时,模内压力不一定与外界压力相等。这种压力差称之残余应力,若残余压力为正值,脱模较困难,制品易被划伤或损坏;残余压力为负值时,制品会向内收缩产生凹陷、皱纹,内部 形成真空泡。而只有在残余应力接近于零时,脱模才较顺利,产品质量才最理想。