※成型前的物料干燥
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成型加工前,塑膠必須被充分的干燥。含有水分的材料進(jìn)入模腔后,會使制件的表 面出現(xiàn)銀絳狀的瑕斑,甚至?xí)诟邷貢r發(fā)生加水分解的現(xiàn)象,致使材質(zhì)劣化。因此在成型加 工前一定要對材料進(jìn)行預(yù)處理,使得材料能保持合適的水分。以下為幾種塑料的烘料條件及 成型時所能允許的適當(dāng)水分:
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塑料名稱 | 干燥溫度 | 干燥時間 | 初期水分 | 適合水分 | 熱風(fēng) | 除濕 | ABS | 80℃~ | 2hr~ | 0.2~0.4% | 0.07% | ○ | ※ | PS | 70~80℃ | 1~2hr | 0.1~0.2% | 0.07% | ※ | | PE | 60~80℃ | 1~2hr | 0.1~0.2% | 0.07% | ※ | | PP | 60~80℃ | 1~2hr | 0.1~0.2% | 0.07% | ※ | | PVC | 60~70℃ | 1~2hr | 0.1~0.2% | 0.07% | ※ | | PMMA | 80~90℃ | 3hr~ | 0.2~0.4% | 0.07% | ○ | ※ | PA | 80℃~ | 4~6hr | 0.5~2.0% | 0.1% | × | ※ | PC | 120~℃ | 2~4hr | 0.1~0.2% | 0.02% | ○ | ※ | POM | 80~℃ | 2hr~ | 0.2~0.4% | 0.02% | ○ | ※ | MPPO | 80~100℃ | 2~4hr | 0.1%~ | 0.02% | ○ | ※ | PBT | 130℃~ | 3~42hr | 0.2~0.4% | 0.02% | ○ | ※ | R-PET | 130~℃ | 4~5hr | 0.2~0.4% | 0.02% | □ | ※ | PPS | 130~180℃ | 1~3hr | 0.1~0.2% | 0.05% | ※ | | PES | 180℃ | 3hr~ | 0.4%~ | 0.05% | × | ※ | PEEK | 150℃ | 3hr~ | 0.5%~ | 0.06% | × | ※ | 注: ※最佳;○可接受;□盡量避免;×不好 | |
※模溫的設(shè)定
?、拍赜绊懗尚椭芷诩俺尚纹焚|(zhì),在實(shí)際操作當(dāng)中是由使用材質(zhì)的最低適當(dāng)模溫 開始設(shè)定,然后根據(jù)品質(zhì)狀況來適當(dāng)調(diào)高。
?、普_的說法,模溫是指在成形被進(jìn)行時的模腔表面的溫度,在模具設(shè)計及成形 工程的條件設(shè)定上,重要的是不僅維持適當(dāng)?shù)臏囟?,還要能讓其均勻的分布。
?、遣痪鶆虻哪胤植?,會導(dǎo)致不均勻的收縮和內(nèi)應(yīng)力,因而使成型口易發(fā)生變形和翹曲。
⑷提高模溫可獲得以下效果;
?、偌映尚纹方Y(jié)晶度及較均勻的結(jié)構(gòu)。
?、谑钩尚褪湛s較充分,后收縮減小。
?、厶岣叱尚推返膹?qiáng)度和耐熱性。
?、軠p少內(nèi)應(yīng)力殘留、分子配向及變形。
?、轀p少充填時的流動陰抗,降低壓力損失。
?、奘钩尚纹吠庥^較具光澤及良好。
⑦增加成型品發(fā)生毛邊的機(jī)會。
?、嘣黾咏鼭部诓课缓蜏p少遠(yuǎn)澆口部位凹陷的機(jī)會。
⑨減少結(jié)合線明顯的程度
?、庠黾永鋮s時間。
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※計量及可塑化 ?、旁诔尚图庸し?/font>,射出量的控制(計量)以及塑料的均勻熔融(可塑化)是由射出機(jī)的 可塑化機(jī)構(gòu)(Plasticating unit來擔(dān)任的
①加熱筒溫度(Barrel Temperature)
雖然塑料的熔融,大約有60~85%是因?yàn)槁輻U的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱能,但是塑料 的熔融狀態(tài)仍然大受加熱筒溫度的影響,尤以靠近噴嘴前區(qū)的溫度--前區(qū)的溫度過高時易 發(fā)生滴料及取出制件時牽絲的現(xiàn)象。以下表格為幾種塑料的適當(dāng)料溫、模溫及成型收縮率等。
料別 | 適當(dāng)模溫 | 料筒溫度 | 成型收縮率 | 射出壓力 | PA | 40~60℃ | 160~260℃ | 0.2~0.6% | 500~1000kg/cm2 | ABS | 50~70℃ | 190~260℃ | 0.4~0.8% | 500~1500kg/cm2 | AS | 50~70℃ | 170~290℃ | 0.2~0.6% | 700~1500kg/cm2 | PMMA | 59~80℃ | 180~260℃ | 0.2~0.8% | 700~1500kg/cm2 | LDPE | 35~65℃ | 140~300℃ | 1.5~5% | 300~1000kg/cm2 | HDPE | 40~70℃ | 150~300℃ | 1.5~5% | 300~1500kg/cm2 | PP | 20~80℃ | 180~300℃ | 0.8~2.5% | 400~1500kg/cm2 | 軟PVC | 50~70℃ | 150~190℃ | 1~5% | 600~1500kg/cm2 | 硬PVC | 50~70℃ | 150~190℃ | 0.1~0.4% | 900~1500kg/cm2 | EVA | 20~55℃ | 120~200℃ | 0.7~2% | 600~1500kg/cm2 | PC | 80~120℃ | 260~320℃ | 0.6~0.8% | 1000~1500kg/cm2 | POM | 80~120℃ | 190~240℃ | 0.6~2% | 500~1500kg/cm2 | 改生PPO | 60~100℃ | 260~280℃ | 0.7~0.8% | 1200~1300kg/cm2 | PA | 20~90℃ | 220~285℃ | 0.6~2% | 500~1400kg/cm2 | CA | 20~80℃ | 170~265℃ | 0.2~0.7% | 700~900kg/cm2 | PSF | 90~165℃ | 330~420℃ | 0.7% | 700~2000kg/cm2 | PET | 50~150℃ | 290~315℃ | 1~2% | 700~1400kg/cm2 | PBT | 60~70℃ | 230~270℃ | 0.5~2% | 300~1200kg/cm2 | |
?、诼輻U轉(zhuǎn)速(screw speed)
A.塑料的熔融,大體是因螺桿的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱量,因此螺桿轉(zhuǎn)速太快,則 有下列影響:
a.塑料的熱分解。
b.玻纖(加纖塑料)減短。
c.螺桿或加熱筒磨損加快。
B.轉(zhuǎn)速的設(shè)定,可以其圓周速(circumferen-tial screw speed)的大小來衡量:
圓周速=n(轉(zhuǎn)速)*d(直徑)*π(圓周率)
通常,低粘度熱安定性良好的塑料,其螺桿桿旋轉(zhuǎn)的圓周速約可設(shè)定到 1m/s上下,但熱安定性差的塑料,則應(yīng)低到0.1左右。
C.在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,我們可以盡量調(diào)低螺桿轉(zhuǎn)速,使旋轉(zhuǎn)進(jìn)料在開模前完成即可。
?、郾硥海?/font>BACK PRESSURE)
A.當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)進(jìn)料時,推進(jìn)到螺桿前端的熔膠所蓄積的壓力稱為背壓,在射 出成型時,可以由調(diào)整射出油壓缸的退油壓力來調(diào)節(jié),背壓可以有以下的效果:
a.熔膠更均勻的熔解。
b.色劑及填充物更加均勻的分散。
c.使氣體由落料口退出。
d.進(jìn)料的的計量準(zhǔn)確。
B.背壓的高低,是依塑料的粘度及其熱安定性來決定,太高的背壓使進(jìn)料時 間延長,也因旋轉(zhuǎn)剪切力的提高,容易使塑料產(chǎn)生過熱。一般以5~15kg/cm2為宜。
?、芩赏耍?/font>SUCK BACK,DECOMPRESSION)
A.桿旋轉(zhuǎn)進(jìn)料結(jié)束后,使螺桿適當(dāng)抽退,可以螺桿前端熔膠壓力降低,此稱 為松退,其效果可防止噴嘴部的滴料。
B.不足,容易使主流道(SPRUE)粘模;而太多的松退,則能吸進(jìn)空氣,使成 型品發(fā)生氣痕。
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※安定成型的參數(shù)設(shè)定 1、事前確認(rèn)及預(yù)備設(shè)定
⑴確認(rèn)材料干燥、模溫及加熱筒溫度是否被正確設(shè)定并達(dá)到可加工狀態(tài)。
?、茩z查開閉模及頂出的動作和距離設(shè)定。
?、巧涑鰤毫Γ?/font>P1)設(shè)定在最大值的60%。
?、缺3謮毫Γ?/font>PH)設(shè)定在最大值的30%。
⑸射出速度(V1)設(shè)定在最大值的40%。
⑹螺桿轉(zhuǎn)速(VS)設(shè)定在約60RPM。
?、吮硥海?/font>PB)設(shè)定在約10kg/cm2。
?、趟赏思s設(shè)定在3mm。
?、捅呵袚Q的位置設(shè)定在螺桿直徑的30%。例如φ100mm的螺桿,則設(shè)定30mm。
?、斡嬃啃谐瘫扔嬎阒瞪远淘O(shè)定。
?、仙涑隹倳r間稍短,冷卻時間稍長設(shè)定。
2、手動運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)修正
?、砰]鎖模具(確認(rèn)高壓的上升),射出座前進(jìn)。
?、埔允謩由涑鲋钡铰輻U完全停止,并注意停止位置。
?、锹輻U旋退進(jìn)料。
?、却鋮s后開模取出成型品。
⑸重復(fù)⑴~⑷的步驟,螺桿最終停止在螺桿直徑的10%~20%的位置,而且成型品無短射、毛邊及白化,或開裂等現(xiàn)象。
3、半自動運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的修正
⑴計量行程的修正[計量終點(diǎn)] 將射出壓力提高到99%,并把保壓暫調(diào)為0,將計量終點(diǎn)S0向前調(diào)到發(fā)生短射,再向后調(diào)至發(fā)生毛邊,以其中間點(diǎn)為選擇位置。
?、瞥鏊俣鹊男拚?/font>PH回復(fù)到原水準(zhǔn),將射出速度上下調(diào)整,找出發(fā)生短射及毛邊的個別速度,以其中間點(diǎn)為適宜速度[本階段亦可進(jìn)入以多段速度對應(yīng)外觀問題的參數(shù)設(shè)定]。
?、潜3謮毫Φ男拚舷抡{(diào)整保持壓力,找出發(fā)生表面凹陷及毛邊的個別壓力,以其中間點(diǎn)為選擇保壓。
⑷保壓時間[或射出時間]的修正逐步延長保持時間,直至成型品重量明顯穩(wěn)定為明適選擇。
?、衫鋮s時間的修正逐步調(diào)降冷卻時間,并確認(rèn)下列情況可以滿足:1、成型品被頂出、夾出、修整、包裝不會白化、凸裂或變形。2、模溫能平衡穩(wěn)定。肉厚4mm以上制品冷卻時間的簡易算法:
?、倮碚摾鋮s時間=S(1+2S)…….模溫60度以下。
?、诶碚摾鋮s時間=1.3S(1+2S)…….模具60度以上[S表示成型品的最大肉厚]。
⑹塑化參數(shù)的修正
?、俅_認(rèn)背壓是否需要調(diào)整;
②調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速,使計量時間稍短于冷卻時間;
?、鄞_認(rèn)計量時間是否穩(wěn)定,可嘗試調(diào)整加熱圈溫度的梯度。
?、艽_認(rèn)噴嘴是否有滴料、主流道是否發(fā)生豬尾巴或粘模,成品有無氣痕等現(xiàn)象,適當(dāng)調(diào)整噴嘴部溫度或松退距離。
⑺段保壓與多段射速的活用
?、僖话愣裕诓挥绊懲庥^的情況下,注射應(yīng)以高速為原則,但在通過澆口間及保壓切換前應(yīng)以較低速進(jìn)行;
?、诒簯?yīng)采用逐步下降,以避免成型品內(nèi)應(yīng)力殘留太高,使成型品容易變形。
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第四章 不良現(xiàn)象及對策 1、充填不足(short shot)
溶融之塑料經(jīng)射入模穴中,尚未灌滿時即已冷卻硬化,此種欠料之現(xiàn)象稱之為充填不足。
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■由機(jī)床引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.射出能力不足 | 機(jī)臺射出部能力確認(rèn) | 2.射出壓力太低 | 提高壓力 | 3.原料溫度低,流動性差 | 確認(rèn)加熱缸溫度及提高射出壓力 | 4.原料供給量不足 | 增加料量 | 5.射出速度慢 | 提高射速 | 6.射出噴嘴部阻力大 | 確認(rèn)孔徑及電熱能力 | 7.螺桿進(jìn)料不良 | 手動進(jìn)料 | 8.原料落下因難 | 確認(rèn)清除原料團(tuán),降低入料口溫度 | 9.螺桿射出逆流 | 更新check ring(逆止環(huán)) | ■由模具引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.湯口設(shè)計不平均 | 重新計算與修正 | 2.湯口\流道\澆口設(shè)計過小 | 重新計算及加大尺寸 | 3.冷料儲井阻塞 | 清除阻塞部位 | 4.排氣不良 | 追加逃氣設(shè)計 | 5.模溫低 | 減少冷卻水溫、水量 | 6.成品肉厚太薄 | 檢查排氣性或增加肉厚設(shè)計 | 7.熱料道阻塞未通 | 檢查電路及溫度并檢修 | 8.模具冷卻不當(dāng) | 確認(rèn)水路系統(tǒng)并修改之 | ■由原料引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.材料本身流動性差 | 確認(rèn)或材料變更 | 2.潤滑處理不當(dāng) | 修正使用部位及量的多少 | 3.離噴過多 | 降低使用量 | | | |
2、毛邊(flash)
塑膠料流出動靜模之接合面,形成芒刺壯之現(xiàn)象,稱之為毛邊。
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■由機(jī)床引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.射出壓力大 | 降低壓力 | 2.開模壓力不足 | 重新調(diào)整增加 | 3.射出供料量太多 | 降低射出供料量 | 4.原料溫度高,流動性過佳 | 降低原料加熱溫度 | 5.保壓時是過長 | 壓低保壓時間 | 6.射出速度太快 | 降低射出速度 | 7.機(jī)臺動靜模板平行度欠佳 | 利用長度規(guī)測量平長度、調(diào)整 | ■由模具引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.公母模接合不良 | 確認(rèn)平行度及合模線、調(diào)整 | 2.合模面附著異物 | 清除異物 | 3.模具之投影面積太大 | 重新計算機(jī)臺能力或換機(jī) | 4.模具老舊破損 | 修補(bǔ)破損部位 | 5.熱澆道溫度設(shè)定過高 | 調(diào)整適當(dāng)?shù)臏囟?/div> | ■由原料引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.材料本身的粘度低,流動性良 | 降低成型溫度、模具溫度或變更材質(zhì) | | | | |
3、縮水(sink mark):
此種現(xiàn)象在成型品表常會發(fā)現(xiàn)到,其發(fā)生之主要原因系原料在準(zhǔn)卻過程中,體積向肉厚的中心部逐漸收縮,而造成成品表面的凹陷狀況。特別是肉厚特別大的部位,其表面更加明顯。
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■由機(jī)床引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.射速太慢 | 提高射出速度 | 2.射壓偏低 | 提高射出壓力 | 3.保壓時間不足 | 增加保壓時間 | 4.原料供應(yīng)量不足 | 增加原料供應(yīng)量 | 5.原料溫度偏高 | 降低原料加熱溫度 | 6.射出噴嘴太長或孔徑太小 | 更換短噴嘴或增大噴嘴孔徑 | 7.射出噴嘴與模具湯口未吻合 | 重新校正中心度及圓弧度 | 8.射出噴嘴部溫度低 | 提高噴嘴溫度 | 9.開模太早、冷卻不足 | 增加冷卻時間 | 10.熱流道溫度低 | 提高熱流道之溫度 | 11.射出時原料產(chǎn)生逆流 | 螺桿逆止環(huán)更換 | ■由模具引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.模具溫度太高 | 增加冷卻水路或降低水路 | 2.模具溫度不一局部過高 | 確認(rèn)水路循環(huán)系統(tǒng)或增減 | 3.湯口或流道細(xì)小 | 重新計算及修改湯口或流道 | 4.模穴有特別厚肉的部位 | 增加厚肉部位之流道 | 5.肉厚設(shè)計不均一或不適當(dāng) | 依肉厚比例修正 | ■由原料引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.原料流動性太好 | 修正成型條件配合或變更村質(zhì)或規(guī)格級數(shù) | 2.原料收縮率太高 | | | | |
4、流道痕(flow mark)
熔融的原料射入模穴后,以進(jìn)料點(diǎn)為中心,呈現(xiàn)年輪狀紋路的現(xiàn)象。
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■由機(jī)床引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.原料溫度低,流動性不夠 | 提高原料加熱溫度 | 2.射出速度慢 | 提高射出速度 | 3.射出噴口太長、孔徑太小 | 適當(dāng)修正孔徑、更換合適品 | 4.保壓壓力低 | 提高保壓壓力 | 5.保壓時間不足 | 增加保壓時間 | 6.原料供應(yīng)略不足 | 略增加計量值 | 7.剛成型時冷料流入 | 可以松退來防止冷卻出現(xiàn) | 8.射出噴口部溫度低 | 檢修噴口部電熱圈及能力 | ■由模具引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.模溫偏低 | 確認(rèn)后再適提高 | 2.模具冷卻不當(dāng) | 確認(rèn)整個水路系統(tǒng)再修正 | 3.冷料儲陷設(shè)計太小 | 增大冷料儲陷部位 | 4.脫氣不良 | 增加逃氣槽設(shè)計或追加pin | 5.熱澆道溫度偏低 | 適當(dāng)提高溫度 | ■由原料引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 原料本身之流動性差 | 修正成型條件來配合變更規(guī)格級數(shù)或材質(zhì) | | | | |
5、銀線(silver streak):
成品表面出現(xiàn)隨著原料流動方向的銀白色線條之狀況。
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■由機(jī)床引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.射出能力不足 | 確認(rèn)射出容量/可塑化能力 | 2.原料加熱溫度太高產(chǎn)生熱分解 | 降低原料加熱溫度 | 3.射出速度太快產(chǎn)生熱分解 | 降低射出速度 | 4.射壓太高產(chǎn)生熱分解 | 降低射出壓力 | 5.背壓不足卷入空氣 | 提高背壓 | 6.原料加熱時間太長產(chǎn)生熱分解 | 降低原料加熱溫度或時間 | 7.原料加熱溫度低熔不均 | 提高原料加熱溫度 | 8.螺桿轉(zhuǎn)速太快產(chǎn)生熱分解 | 降低螺桿回轉(zhuǎn)r.p.m值 | 9.螺桿不潔殘留他料所致 | 徹清除螺桿內(nèi)異物異質(zhì) | ■由模具引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.模具溫度低 | 可先行預(yù)熱模具 | 2.排氣不良不順 | 追加頂出梢或逃氣槽 | 3.湯口位置不適當(dāng) | 重新確認(rèn)與修正 | 4.湯口、流道、澆口設(shè)計太小 | 重新確認(rèn)與變大尺寸 | 5.冷料儲陷設(shè)計太小 | 重新確認(rèn)與變大尺寸 | 6.肉厚設(shè)計不良 | 重新確認(rèn)與修正 | 7.模面殘留水份或過多之潤滑劑 | 徹底去除水份\適當(dāng)潤滑劑 | ■由原料引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.原料含水份及揮發(fā)物質(zhì)多 | 以干燥設(shè)備預(yù)熱干燥 | 2.材料受空氣濕度影響混合一起 | 先預(yù)熱干燥提高機(jī)臺背壓 | | | | |
6、表面霧狀痕(cloudym appearance)、光澤不良(lusterless):
成品光澤面的部分,出現(xiàn)類似云霧狀的白色現(xiàn)象。
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■由機(jī)床引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.原料熔融程度不均勻、部分過熱 | 增加原料加熱時間使之均勻 | 2.射出噴嘴太冷 | 檢修噴嘴部電熱片及提高溫度 | 3.射出噴嘴孔徑太小 | 適當(dāng)修改孔徑或更換合適品 | 4.射出速度太快或太慢 | 適當(dāng)調(diào)整射出速度 | 5.原料過熱分解 | 降低原料加熱溫度或時間 | ■由模具引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.模溫過高或過低或不均 | 檢查水路、水溫及水量并修正之 | 2.湯口、流道、澆口過小 | 重新確認(rèn)與修改 | 3.冷料儲陷設(shè)計過小 | 重新確認(rèn)與修改 | 4.模面附著水份或油質(zhì) | 清潔及擦拭模面及頂出梢 | 5.排氣不良 | 追加頂出梢或逃氣槽 | 6.離型劑使用過多 | 減少離型劑之量 | ■由原料引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.原料本身含水份或揮發(fā)物 | 預(yù)備干燥 | 2.潤滑劑中含揮發(fā)物所影響 | 適當(dāng)?shù)販p少潤滑劑使用量 | 3.不同材料混合造成 | 更新材料 | | | | |
7、融接線(weld line):
塑料射入模具中,流經(jīng)流道,面后再會合而成的細(xì)線。
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■由機(jī)床引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.原料溫度偏低\流動性不足 | 提高原料加熱溫度 | 2.射出噴嘴溫度太低 | 檢修噴嘴部電熱片及提高溫度 | 3.射出壓力低 | 提高射出壓力 | 4.射出速度慢 | 提高射出速度 | ■由模具引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.原料流動距離太長 | 提高模具溫度或增加流道數(shù) | 2.模具溫度太低 | 提高模具溫度 | 3.湯口位置及數(shù)量不當(dāng) | 重新計算與修正 | 4.湯口、流道、澆口太小 | 重新計算與修正 | 5.冷卻時間太長 | 縮短冷卻時間 | 6.排氣不良 | 追加頂出梢或逃氣槽 | 7.離型劑使用太多 | 以少量多次來改善 | ■由原料引起的原因及對策
原 因 | 對 策 | 1.原料本身含水份或揮發(fā)物 | 預(yù)備干燥時間加長 | 2.原料流動性不良 | 提高原料溫度 | 3.原料硬化速度快 | 提高模具溫度 | 4.潤滑劑不良或用量過多 | 適當(dāng)修正 | | | | |