在塑膠注塑加工中,零件的壁厚(hòu)是一個十分關(guān)鍵的參數。薄壁注塑件有很(hěn)多好處(chù),它降低零(líng)件重(chóng)量、生產規模、減少(shǎo)材料開支及縮短成型(xíng)周期等,但是製造(zào)薄壁產品必須采用昂貴的高速注塑機,甚不化算。究(jiū)竟傳統注塑機(jī)可否勝任,文為你詳盡分析。
甚麽是薄壁注塑?一般的定義是在一個有50cm²表麵積的注塑件,其壁厚為lmm。這種級別則可稱之(zhī)為薄壁注塑零件。
然而,傳統的(de)注塑機往往不能適應薄壁注塑的要求。以一台製作(zuò)3mm壁厚零件的傳統機器為例,當熔化的熱塑膠(jiāo)材料的前沿部份流經模具型腔時,它將會(huì)與溫度較低(dī)的型芯或型腔內壁接觸,並形成一層固化的薄表皮。這種提前固的表皮大致要占整個壁厚的20%。
在這層表皮內邊,注入的熔化材料仍在不斷地向前流動。顯然(rán),如果零件的(de)薄壁減少並達到“薄壁”的程度(dù),其冷卻速度也會加快,從而導致上述固化表(biǎo)皮占整個壁厚的比例將會增加,也就是說,其後續流人型膠的熔融“芯部”將會縮小。相反,零件產(chǎn)生冷(lěng)凝(níng)的時間間隔卻在縮短。這都給材料的繼(jì)續流動增添了難(nán)度,從而使的零(líng)件在冷凝之前實(shí)現“填滿”的要求變得更加(jiā)困難。
為了克服內壁注塑的填充困難,通常要對注塑機進行特別的設計或改裝,如采用多通道注入口,施加高達241mpa的注射壓(yā)力和1, 000mm/s的注入速度(dù)。然而,這些做法將要花費相當可觀的資金。
能否在傳統的未經(jīng)改裝的標準注塑機上,對某些工(gōng)藝參數進行控製,以實現薄壁注(zhù)塑(sù)的要求呢(ne)?
答案是肯定的(de)。據報導,曾經有人在一(yī)台最(zuì)大(dà)夾(jiá)緊力為(wéi)90公(gōng)噸,最大(dà)注射量為170g的傳統機器上做過這方麵的實驗。在這台機器上安置了具有一個扇形(xíng)注入口內插件和一個注口,並有一個型腔的(de)模具。該內插件的長/厚比為140:1,型(xíng)腔厚度為lmm。使用的樹脂是lexansp7602聚碳酸酯和magunum9015。
產品零件的重量,是唯一的可變輸出值。在同一(yī)個模具型腔條件下,零件重量的變化,顯然與注塑過(guò)程(chéng)熔化材料在型腔內“填滿”的程度密切相關。據稱,對零件重量變化的分(fèn)析。其結果的可信度能高達95%。因此該(gāi)實驗就是(shì)從有關工(gōng)藝(yì)參數(shù)與零件(jiàn)重量的關係著(zhe)手進行研究的。為此,在型腔裏特別裝設了五個壓力與溫(wēn)度轉換器。一個數據探測係(xì)統在腔內跟蹤壓力與溫度曲線。
該實驗(yàn)采用了一個半分數(shù)因(yīn)子(halffractional factorial)設計,用來研(yán)究噴嘴溫(wēn)度,模具溫度,冷(lěng)卻時間,注射速度和夾持壓力。據(jù)稱,這五個參數都能影響零件之重量。為了建立這些參數以確定它們對零件重量的(de)影響(xiǎng),采用了不同高低值的組合(見下表),來進行注射(shè)成型。
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