科学的注射成型工艺,保2022世界杯足球赛时间表证零件功能的重复性
如何通过详细的、科学的流程来创造注塑件生产的一致性2022世界杯足球赛时间表
科学成型、去耦成型和智能成型是塑料工业中常用的术语2022世界杯足球赛时间表注射成型方法这使得在一个具有多种变化来源的系统中可以有效地生产出一致的、可重复的部件。本指南涵盖了设置这一过程的基本步骤,以便为您创建最准确的,可重复的模压零件。
确定最佳填充速度:模内流变曲线
重要的第一步是确定一个稳定的填充速度设置,允许内在的变化,这可以在聚合物和注塑压机性能中看到,同时减少填充模具腔的聚合物熔体的变化。2022世界杯足球赛时间表这将有助于确保可重复的部分和/或与聚合物的体积特性相关的产品性能。
首先,需要一点聚合物的背景和理论。聚合物是由长链分子组成的。这些分子链彼此纠缠在一起,在半晶体材料中可以形成晶体区域。当聚合物被加热到超过其熔化温度时,结晶区域就会分解成半结晶树脂。对于半晶和非晶树脂,分子链之间的自由体积增加到允许分子链彼此自由移动的程度。
当物质被驱动流动时,剪应力被施加在分子链上。剪应力开始使分子链沿着流动的方向排列,从而使分子链更容易滑过彼此。因此,随着剪切速率的增加,材料越容易流动(粘度下降)。
这是在非牛顿流体中可以看到的行为。随着剪切速率的增加,粘度将继续下降,直到分子链达到完全对齐。在完全对齐时,随着剪切速率的进一步增加,粘度将保持不变。这被称为上牛顿高原,因为此时材料将表现出更牛顿流体类型的行为(参见上面的粘度变化与剪切速率图表)。
让我们从后台转到应用程序。填充速度确定过程试图捕捉这种剪切减薄行为的材料,因为它流经模具。模内流变曲线绘制了表观粘度与剪切速率的关系,其数据来自压力-实际注射压力和实际填充时间[见下面的流变曲线图]。
从流变曲线图中可以看出,随着剪切速率的增加,粘度降低。在较高的剪切速率下,粘度开始趋于平稳。选择一个填充速度,导致剪切速率在这个高原区域允许不同批次的材料差异。此外,在这种填充速度下,机器冲程速度/响应的不一致将对流入模具腔的材料的粘度产生微不足道的影响。这导致制造的零件具有更均匀的分子/填料取向,热历史和加压从一个丸到一个丸。
通过观察过程来确定一个稳健的填充速度设置还允许成型过程使用聚合物的剪切减薄行为来填充更小的特征,更准确地复制模具几何形状,提高焊缝强度,并最小化潜在的流动前方犹豫。但是要小心:不要选择过快的填充速度,这会导致剪切速率非常高。剪切速率过高会使聚合物开始降解。分子链会开始断裂,导致分子量降低。低分子量链导致材料的力学性能被改变。这可能导致零件过早失效。高剪切速率对填充材料的破坏特别大。玻璃纤维是塑料材料的一种非常常见的增强材料,通常它的剪切速率极限远低于载体材料的剪切速率极限。当剪切速率过高时,增强纤维会被分解,从而降低其有效性。
确定最佳保持压力
下一步是建立一个保持压力设置,将充分包装出一个零件,同时减少潜在的过度包装。一个包装良好的零件将表现出最小的体积收缩,否则将导致下沉,空洞,翘曲,等等,而不是过度的压力,以可能导致过早失效,如开裂,或在成型过程中导致问题,如闪光或从模具弹出的麻烦。
当塑料熔体进入模具型腔时,它的密度比聚合物凝固时低。当塑料冷却时,分子链之间的自由体积减小。第5页的插图。强调非晶、半晶和液晶聚合物发生的状态变化。
如果材料是半结晶的,部分链可以形成高度有序的区域,称为片层。这些片层组成了被称为球晶的结晶区域。这些地区表现出相对较高的局部密度。自由体积的减少和结晶区域的可能形成,导致熔体整体体积的收缩。
这张插图突出显示了非晶、半晶和液晶聚合物发生的变化。
为了抵消塑料冷却和凝固时的收缩,必须施加压力来补偿。
保持压力是用来迫使更多的塑料材料进入模腔,以增加模压件的密度。这有助于防止体积收缩驱动的问题,如下沉和空洞。
保持压力的应用也有助于保持模件外表面的材料与模壁的密切接触,从而改善传导传热,促进冷却。一旦材料凝固,它就不能再有效地传递压力。这就是为什么在塑料零件设计中保持均匀的壁厚,以及使用由厚到薄的浇注方案是很重要的。
确定最佳保持压力包括确定最低的填充压力,以充分填充在填充阶段故意留下的短型腔的剩余部分,并将任何收缩相关的问题减少到可接受的水平。
然后,最高可接受的包装压力也通过找到模具开始闪光的压力,或零件出现的其他问题,如零件在弹出时卡住。这些点-最低和最高-建立了特定熔体温度的可接受包装压力窗口。
在这些点之间三分之二处选择一个点,可以有效地包装零件,同时最小化过度包装问题(见插图)。
确定最佳保持时间(门冻结)
下一步是确定保持时间设置,允许压力从机器喷嘴转移到腔体,只要闸门保持打开。
只要闸板保持打开,就对腔体施加正压力,在给定的保持压力下产生最多的填充部分。施加压力直到浇口冻结也防止材料从腔回流到进料系统。包装越多,模制部件的体积收缩率越低。通常情况下,这将产生最优的封装部件,尽管在特殊情况下,使用比门冻结时间短的保持时间可能是优先的。要使模制部件的体积收缩最小化,就需要在有效的时间内施加最佳的包装压力。
由于塑料一旦凝固就不能有效地传递压力,因此有效填充所需的时间与几何形状有关。如前所述,零件内的薄片比厚薄片结冰更快,并使区域免受填料压力的影响。
按照注塑成型零件和模具设计的标准做法,通常将浇口放置在允许从厚到薄2022世界杯足球赛时间表包装的区域,浇口的尺寸通常按照被浇口进入的壁厚的百分比来确定。
常见的浇口尺寸通常在壁厚的60%到80%之间,但某些浇口设计要求更严格的尺寸,以方便与部分壁分离。
考虑到浇口通常比零件壁薄,浇口会在零件几何形状之前凝固。一旦浇口凝固,来自进料系统的零件腔的增压就完成了。
一旦浇口被冻结,就没有必要继续施加填料压力,因为这只会包装出进料系统。
栅极冻结的测定涉及到在使用不同的保持时间时跟踪零件的重量。只要门是打开的,空腔继续被填充,零件的重量就会继续增加。
一旦零件重量达到一个稳定的水平,就可以推断出闸门已经冻结,零件不再被包装。重量趋于平稳的保持时间可以被认为是栅极冻结时间。
通常,在保持时间设置中添加一到两秒的缓冲,以确保不管材料或机器内部的任何固有变化,闸门都被冻结。
在Gate Freeze图中可以看到,随着保持时间的增加,零件重量继续增加。随着闸门开始凝固到更大的程度,体重增加的速度开始减慢。
在这个例子中,5秒是重量稳定下来的第一个点。这表明gate已经冻结在4到5秒之间,并且添加了1秒的缓冲区以确保流程的健壮性。
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