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在注塑生產中,我們經常會發現這樣一個現象:上次注塑生產中做得好好的,把工藝參數記錄下來做成工藝卡,下一次開機生產時再按上一次的工藝參數卻做不出好的產品?
對此現象,有的同行說是注塑機不穩定;有的說是模溫不穩定;有的甚至全盤否定工藝卡的作用,認為工藝卡沒什么指導意義。
那么,真正的原因是什么呢?工藝卡有沒有指導意義呢?
這個問題具有代表性,在此做一下分析。
首先,注塑機的穩定性,包括行程控制、溫度控制精度與重復性是要考慮的因素。因此,注塑機要做日常點檢與校驗就是這個原因。
但即使是最精密的注塑機,也會出現這種情況,說明注塑機的精度并不是唯一的因素,還有其它原因。
這個原因就是認識上存在一個誤區:認為設定的模具溫度就是實際的模具溫度。
注塑過程中,模具是一臺熱交換器,塑料熔體帶來熱量,使模具溫度升高;冷卻水帶走熱量,使模具溫度降低(當然還有熱傳導、熱幅射)。因此模具溫度也會在一定的范圍內波動。
下圖是注塑成型過程中模具型腔表面溫度變化曲線。它可以分為兩個部分,一部分為平均溫度場,一部分為波動溫度場。
由圖可知,注塑的起始階段,模具型腔表面的溫度隨時間(或注塑次數)的增加而逐步升高,經歷了一定次數的生產循環后,型腔表面的溫度宏觀上將達到一個相對穩定值,微觀上呈現穩定性的周期變化。因為當注塑生產進入穩定階段后,熔體傳導給的熱量與模具冷卻系統帶走的熱量基本持平,模具溫度趨于穩定。
由于注塑過程中塑料熔體帶來的熱量是間歇性的,使得型腔表面的溫度隨著注塑循環的周期性動作而發生變化,因此曲線在微觀上呈鋸齒形。
圖中的波動曲線還顯示,在生產起始階段模溫的波動幅度較大,隨著生產的進行,波動值逐步減小,最終波動值趨于穩定。
波動值越小,意味著模具溫度場越穩定,注塑重復性越好。
我們注塑工藝參數一般是在注塑進入穩定狀態后制作的,但在注塑初期即使用這種參數,常常得不到好的產品,最主要的是注塑初期的模具溫度沒有穩定狀態下的模具溫度高。因此,常常會出現產品不滿膠、縮水、夾水紋明顯等缺陷。
如果對工藝參數進行修正,如加大射膠壓力、速度或升高料溫,開始能得到好的產品,但隨著生產的進行,過一段時間模溫達到穩定狀態后,又會出現披鋒,頂白等過填充現象。這時再用穩定狀態下的工藝參數就適用了。
因此,注塑初期,對原來的工藝卡上的參數進行適量的修正是正確的,當注塑進入穩定狀態后再回到原來的注塑參數也是正確的,這是注塑過程中模溫所處的狀態不同所致。
請注意,這里是修正,不是全盤推翻,不能因為差異的存在而機械地否定工藝卡對調機的指導意義。
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