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)“
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
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。
一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:
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。
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。
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?] ”
^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。