注塑制品質(zhì)量是產(chǎn)品性能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵指標(biāo)。為了深入解析其影響因素,我們采用魚(yú)刺圖(因果圖)進(jìn)行分析。
圖1 魚(yú)刺圖(因果圖)
將原料、注塑機(jī)、模具和成型條件作為四大主干因素,并進(jìn)一步細(xì)化分析各因素下的子因素。
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01原料
原料是影響注塑制品質(zhì)量的基礎(chǔ)因素。
原料種類(lèi):
不同種類(lèi)的注塑原料具有不同的化學(xué)性質(zhì)和物理特性,這影響到注塑制品的力學(xué)性能、耐熱性、耐腐蝕性等。
根據(jù)制品的使用環(huán)境和功能需求進(jìn)行原料種類(lèi)的選擇。
純度與雜質(zhì):
雜質(zhì)可能導(dǎo)致注塑制品出現(xiàn)氣泡、裂紋、變形等缺陷,影響制品的外觀和性能。
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圖2 PFA原料
含濕性:
原料中的水分含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致注塑過(guò)程中產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷。
注塑前應(yīng)對(duì)原料進(jìn)行干燥處理,確保水分含量在可接受范圍內(nèi)。
顆粒特性:
顆粒過(guò)大可能導(dǎo)致填充不均,顆粒過(guò)小則可能增加注塑機(jī)的能耗。
物理性質(zhì):
原料的熔點(diǎn)、粘度、流動(dòng)性等物理性質(zhì)會(huì)影響注塑過(guò)程的穩(wěn)定性。
物理性質(zhì)不合適的原料可能導(dǎo)致注塑過(guò)程中出現(xiàn)堵塞、溢料等問(wèn)題。
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圖3? DAIKIN 211原料物理性質(zhì)
批次一致性:
不同批次的原料可能存在差異,如成分、純度、物理性質(zhì)等,這可能導(dǎo)致注塑制品的質(zhì)量不穩(wěn)定。
02注塑機(jī)
注塑機(jī)作為注塑生產(chǎn)的核心設(shè)備,其性能穩(wěn)定與否直接關(guān)系到制品質(zhì)量。
注射精度:
注射精度的準(zhǔn)確性影響注塑制品的尺寸和形狀。
注射精度受到注塑機(jī)本身的精度和穩(wěn)定性、模具的精度和耐磨性、原料的性質(zhì)和工藝參數(shù)等多種因素的影響。
穩(wěn)定性:
注塑機(jī)的穩(wěn)定性包括機(jī)械穩(wěn)定性和電氣穩(wěn)定性。
提高穩(wěn)定性的方法包括采用優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)和材料、定期進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)、以及確保機(jī)器在穩(wěn)定的環(huán)境中運(yùn)行。
圖4 注塑機(jī)示意圖
鎖模力:
選擇設(shè)備時(shí)必須核算設(shè)備鎖模力是否足夠。
鎖模力的選取相當(dāng)重要,鎖模力不夠會(huì)使塑件產(chǎn)生飛邊,不能成型薄壁塑件;鎖模力過(guò)大,又易損壞模具。
溫控精度:
決定塑料在注塑過(guò)程中的溫度穩(wěn)定性,影響熔融狀態(tài)和物理性能。
螺桿剪切力:
優(yōu)化螺桿剪切力需要合理調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速和直徑,選擇適合的料管直徑,并考慮原料的熔融特性。
塑化能力:
塑化能力決定螺桿轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(dòng)功率螺桿結(jié)構(gòu)、物料性能等。
一般注射機(jī)的理論塑化能力大于實(shí)際所需量的20%左右
?03模具
模具作為注塑制品成型的載體,其設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量對(duì)制品質(zhì)量具有決定性作用。
模具結(jié)構(gòu):
合理的模具結(jié)構(gòu)有助于塑料在模具內(nèi)均勻流動(dòng),減少內(nèi)部應(yīng)力和缺陷的產(chǎn)生。
不合理的模具結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致制品變形、縮孔、開(kāi)裂等質(zhì)量問(wèn)題。
流道與澆口設(shè)計(jì):
澆口類(lèi)型和位置的選擇決定了塑料進(jìn)入模具的方式和速度,直接影響制品的充模情況和表面質(zhì)量。
澆口尺寸的大小決定了塑料的流動(dòng)阻力和填充速度。
流道的設(shè)計(jì)則需要確保塑料流動(dòng)的順暢,減少阻力,提高填充效率。
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圖5? 注塑模具澆筑系統(tǒng)
排氣效果:
合理的排氣槽設(shè)計(jì)和排氣通道布局可以有效排除模具內(nèi)的氣體,避免氣泡和熔接痕的產(chǎn)生。
冷卻系統(tǒng):
冷卻時(shí)間的長(zhǎng)短是基于保證塑件定型能開(kāi)模取出而設(shè)定的。一般冷卻時(shí)間占周期時(shí)間的70%~80%
圖6 注塑機(jī)冷卻過(guò)程
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型腔精度:
模具的制造精度越高,制品的尺寸穩(wěn)定性越好。模具在使用過(guò)程中會(huì)逐漸磨損,需要及時(shí)修正和維護(hù),以確保型腔精度的穩(wěn)定。
保養(yǎng)與維護(hù):
定期的保養(yǎng)可以延長(zhǎng)模具的使用壽命,減少故障和維修次數(shù)。
圖7 螺桿磨損圖
04成型工藝
成型工藝是注塑制品質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。
料筒溫度:
注塑機(jī)料筒一般有5-6個(gè)加熱段,每種原料都有其合適的成型溫度。
圖8 注塑機(jī)料筒
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模具溫度:
在設(shè)計(jì)模具冷卻系統(tǒng)時(shí),要盡量保證模具的前模與后模的溫度差異小(不超過(guò)20℃),溫度差異小有利于提高產(chǎn)品的成型質(zhì)量和降低成本。
工藝參數(shù):
工藝參數(shù)包括控制塑料熔體狀態(tài)的參數(shù)、控制注射過(guò)程的參數(shù)以及控制成型件質(zhì)量的參數(shù)。
注塑工藝參數(shù)與熔融狀態(tài)下的熔體流動(dòng)密切相關(guān),能夠控制材料的均勻分布,防止因注射速度不當(dāng)導(dǎo)致的氣泡、裂紋或焦化等缺陷,確保產(chǎn)品的機(jī)械性能。
注射壓力:
注射壓力的作用是克服注射過(guò)程中熔體流經(jīng)噴嘴、流道和模腔的阻力,同時(shí)對(duì)注入模腔的熔體產(chǎn)生一定的壓力,以完成物料補(bǔ)充,使塑件密實(shí)。
注射速度:
過(guò)快的注射速度可能導(dǎo)致制品產(chǎn)生短射、毛刺、氣泡等缺陷;過(guò)慢的注射速度則可能導(dǎo)致制品產(chǎn)生流痕、熔接線等缺陷。
背壓:
背壓推薦值為5-10MPa,背壓過(guò)低容易導(dǎo)致制品不穩(wěn)定,增加背壓會(huì)提高摩擦力對(duì)于塑化的影響,減少塑化時(shí)間。
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