射出成型原理探討.ppt

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1、塑膠射出成型進(jìn)階教程塑膠射出成型進(jìn)階教程第一章:射出成型原理探討1.前言熱塑性塑膠加熱熔解后在塑形過程中及完了後又漸漸冷卻至定形,這幾乎是所有塑膠成型加工法的必要程序.受熱熔解,冷卻固化,意味著塑膠分子鏈團(tuán)的被解開與再集合,但射出成型加工的過程,絕非如此而已,它必需在模腔被充滿後,為補(bǔ)嘗冷卻後的容積收縮,而在塑料尚在高溫時(shí),適時(shí)適量地補(bǔ)充注入.一定容積的模腔,要擠入較多的塑料,必定對熔融的塑料形成壓縮,壓縮使塑料產(chǎn)生抵抗(模腔內(nèi)壓),在抵抗仍然存在的時(shí)間內(nèi)適當(dāng)?shù)谋３謮毫Φ膶?避免模腔內(nèi)塑料逆流)是不可避免的.模腔

2、的充填速度如果太慢,則因塑料溫度的降低(流動(dòng)阻抗增加),有可能使充填無法完全(短射),或充滿後的壓縮變成困難,但充填速度太快,則又容易形成外觀上不良的等問題.綜上所述,溫度,壓力,速度,時(shí)間和量等五大參數(shù),對射出成型工程的影響是我們所必需探討的.塑膠射出成型進(jìn)階教程第一章:射出成型原理探討2.壓力--比容積--溫度(1)塑料的熱舉動(dòng)觀察因溫度變化,塑料的轉(zhuǎn)態(tài)及比容積的變化,熱可塑性塑膠可分為兩大鼉----不定形(amorphous)及結(jié)晶性塑膠.(partiallycrystalline)結(jié)晶性塑膠在低溫形成的緊密

3、而規(guī)則的分子鏈纏集結(jié)構(gòu)(結(jié)晶區(qū)域),必需被加溫到熔解溫度(TM)以上,分了鏈鏈才會(huì)散開如同下定形塑膠,這時(shí)它才發(fā)生熔融而能流動(dòng),射出成型的充填和壓縮也必需在這個(gè)狀態(tài)下完成.部分結(jié)晶玻璃態(tài)橡膠態(tài)液態(tài)溫度--比容關(guān)係圖TgTm溫度比容積(v)塑膠射出成型進(jìn)階教程第一章:射出成型原理探討(2)受熱下的熱舉動(dòng)射出成型過程中,塑料的比容積除因溫度變化而隨著改變外,也會(huì)因受到壓縮而改變,它們之間的關(guān)係如圖:0501001502002501.21.11.00.903006008001000溫度(0C)比容積05010015020

4、02501.11.00.90.803006009001200溫度(0C)比容積1.21500壓力壓力不定形塑膠p-v-t示意圖結(jié)晶性塑膠p-v-t示意圖塑膠射出成型進(jìn)階教程第一章:射出成型原理探討檢視p-v-t圖,必需要加以注目的就是,無論不定形塑膠或結(jié)晶性塑膠,其軟化或熔解的溫度都會(huì)因受壓程度愈大而形成愈高,因此,加工溫度的設(shè)定不能只考慮塑料在加熱筒內(nèi)的熔融而已,必需也要將在模腔內(nèi)被壓縮的因素也一並考量.尤其,結(jié)晶性塑膠的溫度一降到Tm以下時(shí),就會(huì)由熔融狀態(tài)再度形成結(jié)晶的結(jié)構(gòu),使得流動(dòng)阻抗大幅的上升,甚或不能流動(dòng)

5、.在熔融狀態(tài)下的塑料,具有相當(dāng)大的可被壓縮性,以大部份射出成型機(jī)的能力而言,強(qiáng)制地將過剩的塑料壓擠入模腔,內(nèi)並非難事,在同樣條件下,成型品將會(huì)殘留相當(dāng)大的內(nèi)部應(yīng)力下被冷卻固化,當(dāng)然如此一來,成型品的性能將受到影響,如受些許外力或受化學(xué)藥品的作用,容易受到破壞,甚者在開模離型的瞬間就會(huì)發(fā)生破裂.塑膠射出成型進(jìn)階教程第一章:射出成型原理探討(3).射出工程的p-v-t關(guān)系在射出成型整個(gè)過程,塑料的壓縮程度(內(nèi)壓),溫度的變化和其比容積的發(fā)跡是一直互動(dòng)的,我勻可以下述的過程來說明:充填(Filling)熔融的塑料開始被注

6、射,直到模腔剛被充滿的階段.這一階段,熔融塑料因流路阻抗而輕微受壓縮,內(nèi)壓緩慢上升,一般而言較低的料溫.較低模溫,較長流路,較薄的肉厚以及較慢的充填,都會(huì)使流路阻抗較大,而使內(nèi)壓的上升較快.同時(shí),這一階段由於熱料不斷的湧入,所以在模穴的同一位置,其料溫可視為不變,塑料的比容積因內(nèi)壓的輕微上升也緩慢的增加.壓縮結(jié)束充填開始最後進(jìn)入模穴的塑膠最先進(jìn)入模穴的塑膠時(shí)間料溫塑膠射出成型進(jìn)階教程第一章:射出成型原理探討壓縮(Packing)充填結(jié)束,模穴內(nèi)塑料比容積仍高,(密度低),所以必需再繼續(xù)壓擠追注的過程.壓縮階段在一定

7、容積的模腔里,塑膠被不繼的壓擠,所以內(nèi)壓急劇的上升,其上升的程度主要由壓補(bǔ)塑料的量來決定,壓縮的量不僅影響內(nèi)壓的上升,也影響成型品的尺寸及性能.在這一階段,熱料仍繼續(xù)進(jìn)入模腔,如果其時(shí)間不是太長,則模穴同一位置的料溫也僅輕微下降,塑料的比容積主要是因內(nèi)壓的急劇上升而大幅上揚(yáng)塑膠射出成型進(jìn)階教程第一章:射出成型原理探討保持(Holding)當(dāng)模穴內(nèi)塑料被適當(dāng)壓縮后,應(yīng)立將注射的壓力降低,以防過量,但如降得太低,則因模穴內(nèi)塑料沿處高溫高壓狀態(tài),將發(fā)生逆流,所以必需仍以適當(dāng)?shù)膲毫右詫?直到入澆口冷凝封住的過程.在保持

8、的過程,熱料不再(或極微量)進(jìn)入模穴,所以料溫較快的冷卻,模穴內(nèi)壓大致依據(jù)下式所代表的原理,逐步下降低:(P+A)(V-W)=R’T式中P:表模穴內(nèi)壓.V:表塑料比容積.T:表塑料溫度.A,W及R:是和塑料分子結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)塑膠射出成型進(jìn)階教程第一章:射出成型原理探討在保持的,塑料的比容積已因被壓縮,僅因自然的冷卻收縮而幅減少,模穴內(nèi)壓主要是隨料降低而下降,