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模具邊緣技術(shù)——塑料注射成型機(jī)(一)

http://mamafrist.com 2015年09月19日        

注塑機(jī)具有能一次成型外型復(fù)雜、尺寸精確或帶有金屬嵌件的質(zhì)地密致的塑料制品,被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、機(jī)電、汽車、交通運(yùn)輸、建材、包裝、農(nóng)業(yè)、文教衛(wèi)生及人們?nèi)粘I罡鱾€(gè)領(lǐng)域。注射成型工藝對(duì)各種塑料的加工具有良好的適應(yīng)性,生產(chǎn)能力較高,并易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在塑料工業(yè)迅速發(fā)展的今天,注塑機(jī)不論在數(shù)量上或品種上都占有重要地位,從而成為目前塑料機(jī)械中增長(zhǎng)最快,生產(chǎn)數(shù)量最多的機(jī)種之一。

我國(guó)塑料加工企業(yè)星羅其布,遍布全國(guó)各地,設(shè)備的技術(shù)水平參差不齊,大多數(shù)加工企業(yè)的設(shè)備都需要技術(shù)改造。這幾年來,我國(guó)塑機(jī)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步十分顯著,尤其是注塑機(jī)的技術(shù)水平與國(guó)外名牌產(chǎn)品的差距大大縮小,在控制水平、產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量和外觀造型等方面均取得顯著改觀。選擇國(guó)產(chǎn)設(shè)備,以較小的投入,同樣也能生產(chǎn)出與進(jìn)口設(shè)備質(zhì)量相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。這些為企業(yè)的技術(shù)改造創(chuàng)造了條件。

要有好的制品,必須要有好的設(shè)備。設(shè)備的磨損和腐蝕是一種自然規(guī)律,人們掌握了這種規(guī)律,就可以預(yù)防或減少設(shè)備的磨損和腐蝕,延長(zhǎng)設(shè)備的使用周期,保證設(shè)備的完好率。

為加強(qiáng)塑料機(jī)械的使用、維護(hù)和管理工作,我國(guó)有關(guān)部門已制訂了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施細(xì)則,要求各設(shè)備管理部門和生產(chǎn)企業(yè)對(duì)設(shè)備的管理和使用做到“科學(xué)管理、正確使用、合理潤(rùn)滑、精心維護(hù)、定期保養(yǎng)、計(jì)劃?rùn)z修,提高設(shè)備完好率,使設(shè)備經(jīng)常處于良好狀態(tài)。

塑料注射成型技術(shù)是根據(jù)壓鑄原理從十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初發(fā)展起來的,是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一。該法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料(約占塑料總量的1/3)。

1.1 注塑成型機(jī)的工作原理

注塑機(jī)的工作原理與打針用的注射器相似,它是借助螺桿(或柱塞)的推力,將已塑化好的熔融狀態(tài)(即粘流態(tài))的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi),經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程。

注射成型是一個(gè)循環(huán)的過程,每一周期主要包括:定量加料—熔融塑化—施壓注射—充模冷卻—啟模取件。取出塑件后又再閉模,進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。

1.2 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)

注塑機(jī)根據(jù) 塑化方式分為柱塞式注塑機(jī)和螺桿式注塑機(jī);按機(jī)器的傳動(dòng)方式又可分為液壓式、機(jī)械式和液壓—機(jī)械(連桿)式;按操作方式分為自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)注塑機(jī)。

(1)臥式注塑機(jī):這是最常見的類型。其合模部分和注射部分處于同一水平中心線上,且模具是沿水平方向打開的。其特點(diǎn)是:機(jī)身矮,易于操作和維修;機(jī)器重心低,安裝較平穩(wěn);制品頂出后可利用重力作用自動(dòng)落下,易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。目前,市場(chǎng)上的注塑機(jī)多采用此種型式。

(2)立式注塑機(jī):其合模部分和注射部分處于同一垂直中心線上,且模具是沿垂直方向打開的。因此,其占地面積較小,容易安放嵌件,裝卸模具較方便,自料斗落入的物料能較均勻地進(jìn)行塑化。但制品頂出后不易自動(dòng)落下,必須用手取下,不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。立式注塑機(jī)宜用于小型注塑機(jī),一般是在60克以下的注塑機(jī)采用較多,大、中型機(jī)不宜采用。

(3)角式注塑機(jī):其注射方向和模具分界面在同一個(gè)面上,它特別適合于加工中心部分不允許留有澆口痕跡的平面制品。它占地面積比臥式注塑機(jī)小,但放入模具內(nèi)的嵌件容易傾斜落下。這種型式的注塑機(jī)宜用于小機(jī)。

(4)多模轉(zhuǎn)盤式注塑機(jī):它是一種多工位操作的特殊注塑機(jī),其特點(diǎn)是合模裝置采用了轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu),模具圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這種型式的注塑機(jī)充分發(fā)揮了注射裝置的塑化能力,可以縮短生產(chǎn)周期,提高機(jī)器的生產(chǎn)能力,因而特別適合于冷卻定型時(shí)間長(zhǎng)或因安放嵌件而需要較多輔助時(shí)間的大批量塑制品的生產(chǎn),但因合模系統(tǒng)龐大、復(fù)雜,合模裝置的合模力往往較小,故這種注塑機(jī)在塑膠鞋底等制品生產(chǎn)中應(yīng)用較多。

一般注塑機(jī)包括注射裝置、合模裝置、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分。

注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實(shí)現(xiàn)和保證成型制品質(zhì)量的前提,而為滿足成型的要求,注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時(shí),由于注射壓力很高,相應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力(模腔內(nèi)的平均壓力一般在20~45MPa之間,見表1),因此必須有足夠大的合模力。由此可見,注射裝置和合模裝置是注塑機(jī)的關(guān)鍵部件。

1.4 注塑機(jī)的操作

1.4.1注塑機(jī)的動(dòng)作程序

噴嘴前進(jìn)→注射→保壓→預(yù)塑→倒縮→噴嘴后退→冷卻→開?!敵觥酸槨_門→關(guān)門→合?!鷩娮烨斑M(jìn)。

1.4.2注塑機(jī)操作項(xiàng)目:注塑機(jī)操作項(xiàng)目包括控制鍵盤操作、電器控制柜操作和液壓系統(tǒng)操作三個(gè)方面。分別進(jìn)行注射過程動(dòng)作、加料動(dòng)作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇,料筒各段溫度及電流、電壓的監(jiān)控,注射壓力和背壓壓力的調(diào)節(jié)等。

1.4.2.1注射過程動(dòng)作選擇:

一般注塑機(jī)既可手動(dòng)操作,也可以半自動(dòng)和全自動(dòng)操作。

手動(dòng)操作是在一個(gè)生產(chǎn)周期中,每一個(gè)動(dòng)作都是由操作者撥動(dòng)操作開關(guān)而實(shí)現(xiàn)的。一般在試機(jī)調(diào)模時(shí)才選用。

半自動(dòng)操作時(shí)機(jī)器可以自動(dòng)完成一個(gè)工作周期的動(dòng)作,但每一個(gè)生產(chǎn)周期完畢后操作者必須拉開安全門,取下工件,再關(guān)上安全門,機(jī)器方可以繼續(xù)下一個(gè)周期的生產(chǎn)。

全自動(dòng)操作時(shí)注塑機(jī)在完成一個(gè)工作周期的動(dòng)作后,可自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)工作周期。在正常的連續(xù)工作過程中無須停機(jī)進(jìn)行控制和調(diào)整。但須注意,如需要全自動(dòng)工作,則(1)中途不要打開安全門,否則全自動(dòng)操作中斷;(2)要及時(shí)加料;(3)若選用電眼感應(yīng),應(yīng)注意不要遮閉了電眼。

實(shí)際上,在全自動(dòng)操作中通常也是需要中途臨時(shí)停機(jī)的,如給機(jī)器模具噴射脫模劑等。

正常生產(chǎn)時(shí),一般選用半自動(dòng)或全自動(dòng)操作。操作開始時(shí),應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要選擇操作方式(手動(dòng)、半自動(dòng)或全自動(dòng)),并相應(yīng)撥動(dòng)手動(dòng)、半自動(dòng)或全自動(dòng)開關(guān)。

半自動(dòng)及全自動(dòng)的工作程序已由線路本身確定好,操作人員只需在電柜面上更改速度和壓力的大小、時(shí)間的長(zhǎng)短、頂針的次數(shù)等等,不會(huì)因操作者調(diào)錯(cuò)鍵鈕而使工作程序出現(xiàn)混亂。

當(dāng)一個(gè)周期中各個(gè)動(dòng)作未調(diào)整妥當(dāng)之前,應(yīng)先選擇手動(dòng)操作,確認(rèn)每個(gè)動(dòng)作正常之后,再選擇半自動(dòng)或全自動(dòng)操作。

1.4.2.2預(yù)塑動(dòng)作選擇

根據(jù)預(yù)塑加料前后注座是否后退,即噴嘴是否離開模具,注塑機(jī)一般設(shè)有三種選擇。(1)固定加料:預(yù)塑前和預(yù)塑后噴嘴都始終貼進(jìn)模具,注座也不移動(dòng)。(2)前加料:噴嘴頂著模具進(jìn)行預(yù)塑加料,預(yù)塑完畢,注座后退,噴嘴離開模具。選擇這種方式的目的是:預(yù)塑時(shí)利用模具注射孔抵助噴嘴,避免熔料在背壓較高時(shí)從噴嘴流出,預(yù)塑后可以避免噴嘴和模具長(zhǎng)時(shí)間接觸而產(chǎn)生熱量傳遞,影響它們各自溫度的相對(duì)穩(wěn)定。(3)后加料:注射完成后,注座后退,噴嘴離開模具然后預(yù)塑,預(yù)塑完再注座前進(jìn)。該動(dòng)作適用于加工成型溫度特別窄的塑料,由于噴嘴與模具接觸時(shí)間短,避免了熱量的流失,也避免了熔料在噴嘴孔內(nèi)的凝固。

注射結(jié)束、冷卻計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)完畢后,預(yù)塑動(dòng)作開始。螺桿旋轉(zhuǎn)將塑料熔融并擠送到螺桿頭前面。由于螺桿前端的止退環(huán)所起的單向閥的作用,熔融塑料積存在機(jī)筒的前端,將螺桿向后迫退。當(dāng)螺桿退到預(yù)定的位置時(shí)(此位置由行程開關(guān)確定,控制螺桿后退的距離,實(shí)現(xiàn)定量加料),預(yù)塑停止,螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)。緊接著是倒縮動(dòng)作,倒縮即螺桿作微量的軸向后退,此動(dòng)作可使聚集在噴嘴處的熔料的壓力得以解除,克服由于機(jī)筒內(nèi)外壓力的不平衡而引起的“留涎”現(xiàn)象。若不需要倒縮,則應(yīng)把倒縮停止開關(guān)調(diào)到適當(dāng)位置,讓預(yù)塑停止開關(guān)被壓上的同一時(shí)刻,倒縮停止開關(guān)也被壓上。當(dāng)螺桿作倒縮動(dòng)作后退到壓上停止開關(guān)時(shí),倒縮停止。接著注座開始后退。當(dāng)注座后退至壓上停止開關(guān)時(shí),注座停止后退。若采用固定加料方式,則應(yīng)注意調(diào)整好行程開關(guān)的位置。

一般生產(chǎn)多采用固定加料方式以節(jié)省注座進(jìn)退操作時(shí)間,加快生產(chǎn)周期。

1.4.2.3注射壓力選擇

注塑機(jī)的注射壓力由調(diào)壓閥進(jìn)行調(diào)節(jié),在調(diào)定壓力的情況下,通過高壓和低壓油路的通斷,控制前后期注射壓力的高低。

普通中型以上的注塑機(jī)設(shè)置有三種壓力選擇,即高壓、低壓和先高壓后低壓。高壓注射是由注射油缸通入高壓壓力油來實(shí)現(xiàn)。由于壓力高,塑料從一開始就在高壓、高速狀態(tài)下進(jìn)入模腔。高壓注射時(shí)塑料入模迅速,注射油缸壓力表讀數(shù)上升很快。低壓注射是由注射油缸通入低壓壓力油來實(shí)現(xiàn)的,注射過程壓力表讀數(shù)上升緩慢,塑料在低壓、低速下進(jìn)入模腔。先高壓后低壓是根據(jù)塑料種類和模具的實(shí)際要求從時(shí)間上來控制通入油缸的 壓力油的壓力高低來實(shí)現(xiàn)的。

為了滿足不同塑料要求有不同的注射壓力,也可以采用更換不同直徑的螺桿或柱塞的方法,這樣既滿足了注射壓力,又充分發(fā)揮了機(jī)器的生產(chǎn)能力。在大型注塑機(jī)中往往具有多段注射壓力和多級(jí)注射速度控制功能,這樣更能保證制品的質(zhì)量和精度。

1.4.2.4 注射速度的選擇

一般注塑機(jī)控制板上都有快速—慢速旋鈕用來滿足注射速度的要求。在液壓系統(tǒng)中設(shè)有一個(gè)大流量油泵和一個(gè)小流量泵同時(shí)運(yùn)行供油。當(dāng)油路接通大流量時(shí),注塑機(jī)實(shí)現(xiàn)快速開合模、快速注射等,當(dāng)液壓油路只提供小流量時(shí),注塑機(jī)各種動(dòng)作就緩慢進(jìn)行。

1.4.2.5 頂出形式的選擇

注塑機(jī)頂出形式有機(jī)械頂出和液壓頂出二種,有的還配有氣動(dòng)頂出系統(tǒng),頂出次數(shù)設(shè)有單次和多次二種。頂出動(dòng)作可以是手動(dòng),也可以是自動(dòng)。

頂出動(dòng)作是由開模停止限位開關(guān)來啟動(dòng)的。操作者可根據(jù)需要,通過調(diào)節(jié)控制柜上的頂出時(shí)間按鈕來達(dá)到。頂出的速度和壓力亦可通過控制柜面上的開關(guān)來控制,頂針運(yùn)動(dòng)的前后距離由行程開關(guān)確定。

1.4.2.6 溫度控制

以測(cè)溫?zé)犭娕紴闇y(cè)溫元件,配以測(cè)溫毫伏計(jì)成為控溫裝置,指揮料筒和模具電熱圈電流的通斷,有選擇地固定料筒各段溫度和模具溫度。表5列出了一些塑料的成型加工溫度范圍,可供參考。
料筒電熱圈一般分為二段、三段或四段控制。電器柜上的電流表分別顯示各段電熱圈電流的大小。電流表的讀數(shù)是比較固定的,如果在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)比較長(zhǎng)時(shí)間的偏低,則可能電熱圈發(fā)生了故障,或?qū)Ь€接觸不良,或電熱絲氧化變細(xì),或某個(gè)電熱圈燒毀,這些都將使電路并聯(lián)的電阻阻值增大而使電流下降。

在電流表有一定讀數(shù)時(shí)也可以簡(jiǎn)單地用塑料條逐個(gè)在電熱圈外壁上抹劃,看料條熔融與否來判斷某個(gè)電熱圈是否通電或燒毀。

1.4.2.7 合??刂?br>
合模是以巨大的機(jī)械推力將模具合緊,以抵擋注塑過程熔融塑料的高壓注射及填充模具而令模具發(fā)生的巨大張開力。

關(guān)妥安全門,各行程開關(guān)均給出信號(hào),合模動(dòng)作立即開始。首先是動(dòng)模板以慢速啟動(dòng),前進(jìn)一小短距離以后,原來壓住慢速開關(guān)的控制桿壓塊脫離,活動(dòng)板轉(zhuǎn)以快速向前推進(jìn)。在前進(jìn)至靠近合模終點(diǎn)時(shí),控制桿的另一端壓桿又壓上慢速開關(guān),此時(shí)活動(dòng)板又轉(zhuǎn)以慢速且以低壓前進(jìn)。在低壓合模過程中,如果模具之間沒有任何障礙,則可以順利合攏至壓上高壓開關(guān),轉(zhuǎn)高壓是為了伸直機(jī)鉸從而完成合模動(dòng)作。這段距離極短,一般只有0.3~1.0mm,剛轉(zhuǎn)高壓旋即就觸及合模終止限位開關(guān),這時(shí)動(dòng)作停止,合模過程結(jié)束。

注塑機(jī)的合模結(jié)構(gòu)有全液壓式和機(jī)械連桿式。不管是那一種結(jié)構(gòu)形式,最后都是由連桿完全伸直來實(shí)施合模力的。連桿的伸直過程是活動(dòng)板和尾板撐開的過程,也是四根拉桿受力被拉伸的過程。

合模力的大小,可以從合緊模的瞬間油壓表升起之最高值得知,合模力大則油壓表的最高值便高,反之則低。較小型的注塑機(jī)是不帶合模油壓表的,這時(shí)要根據(jù)連桿的伸直情況來判斷模具是否真的合緊。如果某臺(tái)注塑機(jī)合模時(shí)連桿很輕松地伸直,或“差一點(diǎn)點(diǎn)”未能伸直,或幾副連桿中有一副未完全伸直,注塑時(shí)就會(huì)出現(xiàn)脹模,制件就會(huì)出現(xiàn)飛邊或其它毛病。

1.4.2.8 開??刂?br>
當(dāng)熔融塑料注射入模腔內(nèi)及至冷卻完成后,隨著便是開模動(dòng)作,取出制品。開模過程也分三個(gè)階段。第一階段慢速開模,防止制件在模腔內(nèi)撕裂。第二階段快速開模,以縮短開模時(shí)間。第三階段慢速開模,以減低開模慣性造成的沖擊及振動(dòng)。

1.4.3 注塑工藝條件的控制

目前,各注塑機(jī)廠家開發(fā)出了各式各樣的程序控制方式,大致有:注射速度控制、注射壓力控制、注入模腔內(nèi)塑料充填量的控制、螺桿的背壓和轉(zhuǎn)速等塑煉狀態(tài)的控制。實(shí)現(xiàn)工藝過程控制的目的是提高制品質(zhì)量,使機(jī)器的效能得到最大限度的發(fā)揮。

1.4.3.1 注射速度的程序控制

注射速度的程序控制是將螺桿的注射行程分為3~4個(gè)階段,在每個(gè)階段中分別使用各自適當(dāng)?shù)淖⑸渌俣取@纾涸谌廴谒芰蟿傞_始通過澆口時(shí)減慢注射速度,在充模過程中采用高速注射,在充模結(jié)束時(shí)減慢速度。采用這樣的方法,可以防止溢料,消除流痕和減少制品的殘余應(yīng)力等。

低速充模時(shí)流速平穩(wěn),制品尺寸比較穩(wěn)定,波動(dòng)較小,制品內(nèi)應(yīng)力低,制品內(nèi)外各向應(yīng)力趨于一致(例如將某聚碳酸脂制件浸入四氯化碳中,用高速注射成型的制件有開裂傾向,低速的不開裂)。在較為緩慢的充模條件下,料流的溫差,特別是澆口前后料的溫差大,有助于避免縮孔和凹陷的發(fā)生。但由于充模時(shí)間延續(xù)較長(zhǎng)容易使制件出現(xiàn)分層和結(jié)合不良的熔接痕,不但影響外觀,而且使機(jī)械強(qiáng)度大大降低。

高速注射時(shí),料流速度快,當(dāng)高速充模順利時(shí),熔料很快充滿型腔,料溫下降得少,黏度下降得也少,可以采用較低的注射壓力,是一種熱料充模態(tài)勢(shì)。高速充模能改進(jìn)制件的光澤度和平滑度,消除了接縫線現(xiàn)象及分層現(xiàn)象,收縮凹陷小,顏色均勻一致,對(duì)制件較大部分能保證豐滿。但容易產(chǎn)生制品發(fā)胖起泡或制件發(fā)黃,甚至燒傷變焦,或造成脫模困難,或出現(xiàn)充模不均的現(xiàn)象。對(duì)于高黏度塑料有可能導(dǎo)致熔體破裂,使制件表面產(chǎn)生云霧斑。

下列情況可以考慮采用高速高壓注射:(1)塑料黏度高,冷卻速度快,長(zhǎng)流程制件采用 低壓慢速不能完全充滿型腔各個(gè)角落的;(2)壁厚太薄的制件,熔料到達(dá)薄壁處易冷凝而滯留,必須采用一次高速注射,使熔料能量大量消耗以前立即進(jìn)入型腔的;(3)用玻璃纖維增強(qiáng)的塑料,或含有較大量填充材料的塑料,因流動(dòng)性差,為了得到表面光滑而均勻的制件,必須采用高速高壓注射的。
對(duì)高級(jí)精密制品、厚壁制件、壁厚變化大的和具有較厚突緣和筋的制件,最好采用多級(jí)注射,如二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)甚至五級(jí)。

1.4.3.2 注射壓力的程序控制

通常將注射壓力的控制分成為一次注射壓力、二次注射壓力(保壓)或三次以上的注射壓力的控制。壓力切換時(shí)機(jī)是否適當(dāng),對(duì)于防止模內(nèi)壓力過高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模制品的比容取決于保壓階段澆口封閉時(shí)的熔料壓力和溫度。如果每次從保壓切換到制品冷卻階段的壓力和溫度一致,那麼制品的比容就不會(huì)發(fā)生改變。在恒定的模塑溫度下,決定制品尺寸的最重要參數(shù)是保壓壓力,影響制品尺寸公差的最重要的變量是保壓壓力和溫度。例如:在充模結(jié)束后,保壓壓力立即降低,當(dāng)表層形成一定厚度時(shí),保壓壓力再上升,這樣可以采用低合模力成型厚壁的大制品,消除塌坑和飛邊。

保壓壓力及速度通常是塑料充填模腔時(shí)最高壓力及速度的50%~65%,即保壓壓力比注射壓力大約低0.6~0.8MPa。由于保壓壓力比注射壓力低,在可觀的保壓時(shí)間內(nèi),油泵的負(fù)荷低,固油泵的使用壽命得以延長(zhǎng),同時(shí)油泵電機(jī)的耗電量也降低了。

三級(jí)壓力注射既能使制件順利充模,又不會(huì)出現(xiàn)熔接線、凹陷、飛邊和翹曲變形。對(duì)于薄壁制件、多頭小件、長(zhǎng)流程大型制件的模塑,甚至型腔配置不太均衡及合模不太緊密的制件的模塑都有好處。
1.4.3.3 注入模腔內(nèi)塑料填充量的程序控制

采用預(yù)先調(diào)節(jié)好一定的計(jì)量,使得在注射行程的終點(diǎn)附近,螺桿端部仍殘留有少量的熔體(緩沖量),根據(jù)模內(nèi)的填充情況進(jìn)一步施加注射壓力(二次或三次注射壓力),補(bǔ)充少許熔體。這樣,可以防止制品凹陷或調(diào)節(jié)制品的收縮率。

1.4.3.4 螺桿背壓和轉(zhuǎn)速的程序控制

高背壓可以使熔料獲得強(qiáng)剪切,低轉(zhuǎn)速也會(huì)使塑料在機(jī)筒內(nèi)得到較長(zhǎng)的塑化時(shí)間。因而目前較多地使用了對(duì)背壓和轉(zhuǎn)速同時(shí)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的控制。例如:在螺桿計(jì)量全行程先高轉(zhuǎn)速、低背壓,再切換到較低轉(zhuǎn)速、較高背壓,然后切換成高背壓、低轉(zhuǎn)速,最后在低背壓、低轉(zhuǎn)速下進(jìn)行塑化,這樣,螺桿前部熔料的壓力得到大部分的釋放,減少螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,從而提高了螺桿計(jì)量的精確程度。過高的背壓往往造成著色劑變色程度增大;預(yù)塑機(jī)構(gòu)合機(jī)筒螺桿機(jī)械磨損增大;預(yù)塑周期延長(zhǎng),生產(chǎn)效率下降;噴嘴容易發(fā)生流涎,再生料量增加;即使采用自鎖式噴嘴,如果背壓高于設(shè)計(jì)的彈簧閉鎖壓力,亦會(huì)造成疲勞破壞。所以,背壓壓力一定要調(diào)得恰當(dāng)。

隨著技術(shù)的進(jìn)步,將小型計(jì)算機(jī)納入注塑機(jī)的控制系統(tǒng),采用計(jì)算機(jī)來控制注塑過程已成為可能。日本制鋼所N—PACS(微型電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng))可以做到四個(gè)反饋控制(保壓調(diào)整、模壓調(diào)整、自動(dòng)計(jì)量調(diào)整、樹脂溫度調(diào)整)和四個(gè)過程控制(注射速度程序控制、保壓檢驗(yàn)、螺桿轉(zhuǎn)速程序控制、背壓程序控制)。

1.4.4 注塑成型前的準(zhǔn)備工作

成型前的準(zhǔn)備工作可能包括的內(nèi)容很多。如:物料加工性能的檢驗(yàn)(測(cè)定塑料的流動(dòng)性、水分含量等);原料加工前的染色和選粒;粒料的預(yù)熱和干燥;嵌件的清洗和預(yù)熱;試模和料筒清洗等。
1.4.4.1 原料的預(yù)處理

根據(jù)塑料的特性和供料情況,一般在成型前應(yīng)對(duì)原料的外觀和工藝性能進(jìn)行檢測(cè)。如果所用的塑料為粉狀,如:聚氯乙烯,還應(yīng)進(jìn)行配料和干混;如果制品有著色要求,則可加入適量的著色劑或色母料;供應(yīng)的粒料往往含有不同程度的水分、熔劑及其它易揮發(fā)的低分子物,特別是一些具有吸濕傾向的塑料含水量總是超過加工所允許的限度。因此,在加工前必須進(jìn)行干燥處理,并測(cè)定含水量。在高溫下對(duì)水敏感的聚碳酸酯的水分含量要求在0.2%以下,甚至0.03%~0.05%,因此常用真空干燥箱干燥。已經(jīng)干燥的塑料必須妥善密封保存,以防塑料從空氣中再吸濕而喪失干燥效果,為此采用干燥室料斗可連續(xù)地為注塑機(jī)提供干燥的熱料,對(duì)簡(jiǎn)化作業(yè)、保持清潔、提高質(zhì)量、增加注射速率均為有利。干燥料斗 的裝料量一般取注塑機(jī)每小時(shí)用料量的2.5倍。

1.4.4.2 嵌件的預(yù)熱

注射成型制品為了裝配及強(qiáng)度方面的要求,需要在制品中嵌入金屬嵌件。注射成型時(shí),安放在模腔中的冷金屬嵌件和熱塑料熔體一起冷卻時(shí),由于金屬和塑料收縮率的顯著不同,常常使嵌件周圍產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力(尤其是象聚苯乙烯等剛性鏈的高聚物更多 顯著)。這種內(nèi)應(yīng)力的存在使嵌件周圍出現(xiàn)裂紋,導(dǎo)致制品的使用性能大大降低。這可以通過選用熱膨脹系數(shù)大的金屬(鋁、鋼等)作嵌件,以及將嵌件(尤其是大的金屬嵌件)預(yù)熱。同時(shí),設(shè)計(jì)制品時(shí)在嵌件周圍安排較大的厚壁等措施。

1.4.4.3 機(jī)筒的清洗

新購(gòu)進(jìn)的注塑機(jī)初用之前,或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí),都需要對(duì)注塑機(jī)機(jī)筒進(jìn)行清洗或拆洗。

清洗機(jī)筒一般采用加熱機(jī)筒清洗法。清洗料一般用塑料原料(或塑料回收料)。對(duì)于熱敏性塑料,如聚氯乙稀的存料,可用低密度聚乙烯、聚苯乙烯等進(jìn)行過渡換料清洗,再用所加工的新料置換出過渡清洗料。

1.4.4.4 脫模劑的選用

脫模劑是能使塑料制品易于脫模的物質(zhì)。硬脂酸鋅適用于除聚酰胺外的一般塑料;液體石蠟用于聚酰胺類的塑料效果較好;硅油價(jià)格昂貴,使用麻煩,較少用。

使用脫模劑應(yīng)控制適量,盡量少用或不用。噴涂過量會(huì)影響制品外觀,對(duì)制品的彩飾也會(huì)產(chǎn)生不良影響。

1.5 注塑機(jī)操作過程注意事項(xiàng)

養(yǎng)成良好的注塑機(jī)操作習(xí)慣對(duì)提高機(jī)器壽命和生產(chǎn)安全都大有好處。

1.5.1 開機(jī)之前:(1)檢查電器控制箱內(nèi)是否有水、油進(jìn)入,若電器受潮,切勿開機(jī)。應(yīng)由維修人員將電器零件吹干后再開機(jī)。(2)檢查供電電壓是否符合,一般不應(yīng)超過±15%。(3)檢查急停開關(guān),前后安全門開關(guān)是否正常。驗(yàn)證電動(dòng)機(jī)與油泵的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否一致。(4)檢查各冷卻管道是否暢通,并對(duì)油冷卻器和機(jī)筒端部的冷卻水套通入冷卻水。(5)檢查各活動(dòng)部位是否有潤(rùn)滑油(脂),并加足潤(rùn)滑油。(6)打開電熱,對(duì)機(jī)筒各段進(jìn)行加溫。當(dāng)各段溫度達(dá)到要求時(shí),再保溫一段時(shí)間,以使機(jī)器溫度趨于穩(wěn)定。保溫時(shí)間根據(jù)不同設(shè)備和塑料原料的要求而有所不同。 (7)在料斗內(nèi)加足足夠的塑料。根據(jù)注塑不同塑料的要求,有些原料最好先經(jīng)過干燥。(8)要蓋好機(jī)筒上的隔熱罩,這樣可以節(jié)省電能,又可以延長(zhǎng)電熱圈和電流接觸器的壽命。

1.5.2 操作過程中:(1)不要為貪圖方便,隨意取消安全門的作用。(2)注意觀察壓力油的溫度,油溫不要超出規(guī)定的范圍。液壓油的理想工作溫度應(yīng)保持在45~50℃之間,一般在35~60℃范圍內(nèi)比較合適。(3)注意調(diào)整各行程限位開關(guān),避免機(jī)器在動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生撞擊。

1.5.3 工作結(jié)束時(shí):(1)停機(jī)前,應(yīng)將機(jī)筒內(nèi)的塑料清理干凈,預(yù)防剩料氧化或長(zhǎng)期受熱分解。(2)應(yīng)將模具打開,使肘桿機(jī)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間處于閉鎖狀態(tài)。(3)車間必須備有起吊設(shè)備。裝拆模具等笨重部件時(shí)應(yīng)十分小心,以確保生產(chǎn)安全。


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