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我們之前有一篇文章回顧了傳統(tǒng)注塑充模理論,知道了注塑充模包括充填、壓縮、保壓、冷卻四個(gè)過(guò)程。具體可點(diǎn)擊查看:2張圖,看懂傳統(tǒng)注塑充模理論
這四個(gè)過(guò)程是連續(xù)的,它們之間的轉(zhuǎn)換并沒(méi)有明顯的標(biāo)志。對(duì)于所有注塑技術(shù)人員最關(guān)心、也是最關(guān)鍵的問(wèn)題——如何操作注塑機(jī)實(shí)現(xiàn)這四個(gè)過(guò)程?回復(fù)“注塑”查看更多文章
圖:日鋼(JSW)注塑機(jī),來(lái)源:深圳興榮精密機(jī)械有限公司
一、如何調(diào)節(jié)螺桿射膠速度?
我們通過(guò)舉例加以說(shuō)明:
例一:產(chǎn)品為長(zhǎng)50mm,寬18mm,厚2mm的透明鏡片,進(jìn)膠口為一端大水口中心澆口。采用JSW日鋼50T注塑機(jī)來(lái)生產(chǎn),注塑機(jī)最大注塑容積為64cm3,采用10%的注塑速度來(lái)試充填,看一下充填速度(熔體在模腔中前進(jìn)的平均速度)的變化?
圖:產(chǎn)品圖片
圖:充填時(shí)間/速度曲線(xiàn)
從上面的數(shù)據(jù)可以看出:
1)充填的初始階段:在0.00—0.01秒的時(shí)間段,熔體以澆口為圓心,呈半圓形向外充填,充填速度為4.5毫米/秒;回復(fù)“調(diào)機(jī)”查看更多文章
2)充填容積增大階段:在0.01—0.04秒的時(shí)間段,熔體繼續(xù)以澆口為圓心,呈半圓形向外充填;隨著圓半徑的增大,充填區(qū)域容積增加,充填速度分別下降到1.2毫米/秒。在0.04秒時(shí)剛好形成半徑為9毫米的半圓,型腔寬度方向充填完畢。
3)充填容積不變階段:在0.04—0.27秒的時(shí)間段,因型腔容積不再變化,充填速度也保持穩(wěn)定,以1.8毫米/秒的速度充填。在0.27秒時(shí),熔體的前鋒正好到達(dá)型腔長(zhǎng)度方向,型腔容積不變區(qū)域結(jié)束。
4)充填后期:在0.27—0.2807秒的時(shí)間段,因型腔只剩下兩個(gè)角沒(méi)有充填,此后充填區(qū)域的容積變小,充填速度急劇上升,特別是在0.2807秒時(shí),充填速度為45.5毫米/秒,是開(kāi)始充填速度的10倍多。
動(dòng)態(tài)圖:注塑過(guò)程
從上面的分析可以看出,在保持注塑機(jī)射膠速度不變的情況下:
1)在充填的初始階段,熔體以半圓形向外擴(kuò)展,因半徑小,所以充填速度比較快。此時(shí)如果設(shè)定的射膠速度比較高,則容易形成噴射與亂流。所以通常將澆口開(kāi)始的一小段位置設(shè)定為慢速,是合理的,在理論上也完全站得住腳。
2)在充填容積增大的區(qū)域,充填速度自動(dòng)變慢。如果此時(shí)注塑機(jī)射膠速度設(shè)定得比較低,充填速度就一波比一波慢,容易形成震紋或流紋。因此,需要設(shè)定得高些,以獲得較高的充填速度。
3)在充填區(qū)域容積不變的地方,熔體的充填速度才保持不變。這部分區(qū)域,不宜進(jìn)行射膠速度的改變,保持均一的射膠速度能獲得比較好的外觀質(zhì)量。
4)在充填的后期,因只剩下邊、角區(qū)域未填充,充填區(qū)域容積急劇下降,在保持注塑射膠速度不變的情況下,充填速度會(huì)急劇上升。此時(shí)如果不適當(dāng)減速,熔體則會(huì)對(duì)型腔形成“沖擊”,產(chǎn)生過(guò)壓縮、披鋒等缺陷。因此,在充填的后期,注塑機(jī)射膠速度不僅要設(shè)定得低,而且要多級(jí)遞減。回復(fù)“注塑”查看更多文章
我們調(diào)機(jī)的最終目的是盡可能保持填充速度不變,這樣就需要螺桿射膠速度要隨熔體通過(guò)的截面積變化而變化。但目前注塑機(jī)還不能做到這一點(diǎn),需要調(diào)機(jī)人員采取折衷的辦法,將曲線(xiàn)設(shè)定成多段直線(xiàn)來(lái)近似達(dá)到上述目的。事實(shí)上,這種近似的處理方法是可行的,也能獲得較好的外觀充填質(zhì)量。
圖:日鋼(JSW)注塑機(jī)顯示屏,來(lái)源:深圳興榮精密機(jī)械有限公司
二、不同注塑機(jī)響應(yīng)時(shí)間不同,注塑工程師必須要清楚!
在進(jìn)行注塑工藝調(diào)整的時(shí)候,我們一般將射膠行程分為多段,每段之間分別設(shè)定成不同的速度。與之對(duì)應(yīng)的是螺桿的前進(jìn)速度。螺桿的運(yùn)動(dòng)遵守慣性定律,加速、減速都有一個(gè)過(guò)程,不是瞬時(shí)就完成的。
比如,我們將第一級(jí)射膠速度設(shè)定為10%,第二級(jí)射膠速度設(shè)定為30%,第三級(jí)射膠速度設(shè)定為5%。
射膠開(kāi)始時(shí),螺桿是靜止的,速度為0,后有一個(gè)加速過(guò)程才達(dá)到10%的設(shè)定速度(射膠壓力足夠)。在第一、二級(jí),第二、三級(jí)速度切換位置,不是跳躍式的完成,也有一個(gè)加速的過(guò)程。回復(fù)“螺桿”查看更多文章
因此,實(shí)際的射膠速度與設(shè)定的射膠速度有所不同。如下圖所示,射膠設(shè)定速度與實(shí)際速度的曲線(xiàn)圖。(射膠充填區(qū)域?qū)嵕€(xiàn)為設(shè)定,虛線(xiàn)為實(shí)際,保壓區(qū)域?yàn)閴毫Γ?/span>
速度的響應(yīng)時(shí)間與注塑機(jī)的精密程度有關(guān),精密的注塑機(jī)不僅響應(yīng)時(shí)間短,而且轉(zhuǎn)換位置誤差小,螺桿能比較完美地按設(shè)定的動(dòng)作運(yùn)行。而精度差的注塑機(jī),不僅是速度響應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng),而且切換位置誤差大,導(dǎo)致螺桿實(shí)際動(dòng)作與設(shè)定的動(dòng)作存在較大的誤差。
三、不同材料、結(jié)構(gòu)會(huì)有相應(yīng)的壓縮過(guò)程
我們知道,塑料冷卻要收縮。模具設(shè)計(jì)時(shí)考慮到塑料的收縮性,會(huì)將模腔適當(dāng)做大,那么熔體在型腔中還要不要壓縮呢?下面是根據(jù)某一機(jī)型產(chǎn)品作出的統(tǒng)計(jì):
從統(tǒng)計(jì)表可以看出,型腔中的熔體不僅需要壓縮,而且因材料不同、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不同,壓縮率存在著較大的差異。
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