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阿雷蒙百年传承的秘诀——工艺篇(注塑成型)

11月前浏览341

自从先前“透露”了阿雷蒙金属制造工艺的秘诀后,一直都有朋友敦促小编,把另一项阿雷蒙的绝技——注塑成型工艺介绍给大家。奈何小编的技术认知范围有限,为了给大家带来干货满满的内容,必须等候公司注塑专家忙里抽闲,来接受我的采访。

今天好歹给我碰上他了,必须好好的“压榨”一番。

(小编)问:“生产一件符合要求的阿雷蒙塑料紧固件,需要多少前置条件?”

(专家)答:“如果单从硬件来看,需要配有高质量的原料粒子,精密的模具,高功能注塑机(何谓高功能注塑机即稳定的注射系统、锁模系统、电动/液压系统;组合装配型的零件则需要极其稳定、步步可防错的装配机);而从软件上说,则需要成熟优良的成型工艺(如温度、时间、位置、压力之间的紧密配合),水处理工艺,严格的过程控制和严谨的生产作业流程,二次分选及加工,装配和可靠的包装。当然我们今天只谈成型工艺!”

(小编)“真没想到这不起眼的塑料小玩意儿有着这么多讲究啊。”

小玩意,大讲究


(专家)“虽然取得高质量注塑产品是多种成型参数共同作用下的结果,可谓牵一发动全身,但我们依旧可以从中找出规律,锁定具有决定性影响的五大参数,我称之为‘三温两压’,即熔融温度、温度分布、模具温度、保压压力和保压时间。当然我不是说其他参数不重要,像注射速度、注射-保压切换时间、背压、螺杆转速、压力分布等等也是影响产品质量的因素,只是不似‘三温两压’那般起到决定性作用。”

(小编)“那您给翻译翻译,‘三温两压’具体的影响是什么,我们又是如何把控的呢?”

(专家)“难道你不知道‘三温两压’?”

(小编)“翻译翻译。”

(专家)





 1   
熔融温度


熔融温度对粒子的熔融质量起到决定性的作用,熔融温度过高会破坏分子链,导致聚合物降解、材料脆化其实不仅原料粒子,改性添加剂,颜料,在过高温度下也会降解,导致最终产品的机械性能降低,表面缺陷或异味;而熔融温度过低,则很难实现均相熔融,产品结构的均匀性受到影响,会明显降低耐冲击性能,表面光泽也会大大影响


为了对熔融温度有相对较好的把控,在关键节点上,要对熔融温度进行测量监控,通常我们使用高温计在以下时间点进行温度数据采集:

  • 产品出现质量问题时

  • 启用新的模具时

  • 工作交接班时

 




 2   
温度分布

当然,粒子处于熔融状态时,温度不可能均匀恒定在一个值,那什么样的温度分布属于好的状态呢?


不仅粒子的熔融温度需要有合理分布,控制机筒的温度分布也同样重要。注塑机料筒温度及其控制效果直接影响注塑制品质量,如制品表面残余应力、收缩率等。

一般料筒温度采取分段控制的方式,以获得符合工艺要求的温度分布,足够快的升温速度、温控精度,并满足节能要求。





 3  
模具温度  

副模具主要有两个功能,一是为产品提供几何形状,二是什么?对,热交换!模具温度对产品的具体影响可以按照这张表来概括:

对外观的影响    
模温过低流动性低,发生欠注塑;抱模过紧,脱模拉伤表面花纹    
对尺寸的影响    
模温过高,熔体发生热分解,收缩率增大,产品尺寸变小;模温过低,熔体冻结层厚度增加,阻碍结晶生长,产品尺寸变大    
对变形的影响    
模具温差过大,会使塑件冷却不均匀,由此产生应力将引起塑件翘曲变形,尤其壁厚不均和形状复杂的塑件更为突出    
对力学性能的影响    
非结晶型塑料在模温低的状态下,塑件熔接痕迹明显,产品强度降低;而结晶型塑料,结晶度越高,塑件应力开裂倾向越大,模温高反而增加了内应力    
对热变形的影响    
针对结晶性塑料,如果产品在较低的模温下成型,分子的取向和结晶被瞬间冻结,当一个较高温的使用环境或二次加工条件下,产品可能会在远低于材料的热变形温度下变形。    

当前的模具已经变得越来越复杂,控制模温也变得更加艰难,一般都是尽可能地创造适宜条件,并利用模温控制系统来满足生产的需求。





 4  
 保压压力  

较高的保压压力可以在两方面保证最终产品的质量,一是降低收缩率,保证产品的尺寸稳定,二是促成较高的结晶度,保证产品较高的强度。当然,这不代表保压压力越大越好,过大的压力可能导致单件产品的重量超重,引起零件报废;同样过大的保压压力也不利于模具寿命和节能减排。





 5  
保压时间  

足够的保压时间可以避免产品发生空洞(机械性能损失),缩水(外观受损),收缩变形(尺寸不达标)等缺陷。[小编:那把保压时间定长一点不就好了?]

生产不要效率的啊?我们一般通过这三种方式判断一个产品的最合适保压时间:

①采用理论图表

很不幸,保压时间是没有标准参数表可供参考的,随着模具浇口大小、位置的不同,结构的差异,原料熔融温度的不同,注塑保压时间也是不同的。[小编:您这不是玩我呢?]

②用重量曲线[1]

重量曲线是生产实践中,基于特定产品的结构,模具,设备等特点反复测试获取的,详见注解。


③计算机辅助技术

现在有了计算机辅助生产,可以实时反映出模内压力的变化,帮助工艺工程师确定保压时间。

我们现在有很多模具已经安装上了模腔压力传感器,在注塑填充过程中传感器可以感触融胶在流动填充时的压力。只要设定合适的上下压力公差,压力传感器根据公差的范围联合注塑机端的质量翻板,自动将超出压力公差的可疑品放入可疑品红箱内。从而大大的保证了零件生产时的一致性与稳定性![小编:未来加上机器学习功能,是不是不仅四肢,连大脑都解放了?] ”

参考[1]

  1. ^理论上来说设定保压时间的方法是:保持保压压力、速度不变,逐次增加保压时间,然后称产品重量,直至保压时间增加,产品重量不再变化,这个时间就是合理的保压时间,由此绘制成的曲线图就是重量曲线。

来源:降本设计
理论材料控制模具
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-11-16
最近编辑:11月前
钟元
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