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怎样用传统设备实现薄壁注塑加工
返回列表 来源: 发布日期: 2020.07.02

在塑胶注塑加工中,零件的壁厚是一个十分关键的参数。薄壁注塑件有很多好处,它降低零件重量、生产规模、减少材料开支及缩短成型周期等,但是制造薄壁产品必须采用昂贵的高速注塑机,甚不化算。究竟传统注塑机可否胜任,文为你详尽分析。

甚么是薄壁注塑?一般的定义是在一个有50cm²表面积的注塑件,其壁厚为lmm。这种级别则可称之为薄壁注塑零件。

然而,传统的注塑机往往不能适应薄壁注塑的要求。以一台制作3mm壁厚零件的传统机器为例,当熔化的热塑胶材料的前沿部份流经模具型腔时,它将会与温度较低的型芯或型腔内壁接触,并形成一层固化的薄表皮。这种提前固的表皮大致要占整个壁厚的20%。

在这层表皮内边,注入的熔化材料仍在不断地向前流动。显然,如果零件的薄壁减少并达到“薄壁”的程度,其冷却速度也会加快,从而导致上述固化表皮占整个壁厚的比例将会增加,也就是说,其后续流人型胶的熔融“芯部”将会缩小。相反,零件产生冷凝的时间间隔却在缩短。这都给材料的继续流动增添了难度,从而使的零件在冷凝之前实现“填满”的要求变得更加困难。

为了克服内壁注塑的填充困难,通常要对注塑机进行特别的设计或改装,如采用多通道注入口,施加高达241mpa的注射压力和1, 000mm/s的注入速度。然而,这些做法将要花费相当可观的资金。

能否在传统的未经改装的标准注塑机上,对某些工艺参数进行控制,以实现薄壁注塑的要求呢?

答案是肯定的。据报导,曾经有人在一台最大夹紧力为90公吨,最大注射量为170g的传统机器上做过这方面的实验。在这台机器上安置了具有一个扇形注入口内插件和一个注口,并有一个型腔的模具。该内插件的长/厚比为140:1,型腔厚度为lmm。使用的树脂是lexansp7602聚碳酸酯和magunum9015。

产品零件的重量,是唯一的可变输出值。在同一个模具型腔条件下,零件重量的变化,显然与注塑过程熔化材料在型腔内“填满”的程度密切相关。据称,对零件重量变化的分析。其结果的可信度能高达95%。因此该实验就是从有关工艺参数与零件重量的关系著手进行研究的。为此,在型腔里特别装设了五个压力与温度转换器。一个数据探测系统在腔内跟踪压力与温度曲线。

该实验采用了一个半分数因子(halffractional factorial)设计,用来研究喷嘴温度,模具温度,冷却时间,注射速度和夹持压力。据称,这五个参数都能影响零件之重量。为了建立这些参数以确定它们对零件重量的影响,采用了不同高低值的组合(见下表),来进行注射成型。

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