塑机应用及注塑技术培训教材

塑机应用及注塑技术培训教材一、塑料l塑料的分类%O/[s)~9};P%T塑料是聚合物，在中等压力下，可以变形或注塑模。这有异于有比较高刚性和不可作塑性复原的橡胶。它主要可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类型。*H/y)_-?#T2U2T4s,Ll非结晶体和结晶体热塑性塑料可分成两个主要类型：非结晶体和结晶体。非结晶体热塑性塑料通常是坚硬、明亮刚性，并且是低收缩和低冲击力的物质。结晶体塑料也含有非结晶体物质，称为半结晶体热塑料性塑料。这种塑料通常有更软和更韧性，但比非结晶体热塑性塑料有更高的热变形，这种物质是半透明或不透明的，并有较大收缩率和高比热。l塑料流动测试*S,|,^4v/P/{#M5n由于大多数塑料注塑方法都是融解加工，如注塑和挤塑，因此，测试塑料流动量就极其重要了。虽然设置了大量试验来测试这些性能，但归纳起来可以分为低剪切率测试和高剪切率测试两种。l流动率（FR）通常以MFR和MET来表示，它们分别代表mehflowratet9熔料流动率）meltflowindex（熔料流动指针），两者意思相同。由于该试验易做易懂，故被广泛采用。当受热塑料（如PE）在指定温度、压力下注入某一尺寸的孔（模具），十分钟内压出的数量叫MFR，例如MFR（190，2.16）=2.3，这表示温度为1900C，使用了2.16kg的压力，在这重条件下，十分钟内有2.3g的塑料压出。l流动长度与厚度的比例;K%Q3O-\m%J-I这是另一种测试塑流动容易程度的方法。该试验使用典型的注塑件，在指定条件下在注塑机上进行。其结果用比例表示。如果比例是150：1，那么注塑件的壁厚红约为1mm，流动长度的最大长度约为150mm。l水份含量送到加工设备的塑料湿度必需品非常低。例如，倒入注塑机内的塑料湿度必须低于0.2%。这通常是为了防止注塑件表面质素低劣，但水份可以起推动塑流的作用。这就是说，如果某一种塑料的流动性已经审定，那么用于流动测试的样本必须与塑料具有同样的水份含量。l注塑成开型的目的注塑的目的是在商定的成本下，生产质素符合要求的注塑件。只有在这种条件都保持相同的情况下才能生产相同的注塑件，这不单是输入相同的原料于注塑机中就可以做得到。原料相同，注塑件的性能仍然可能不同。这可能由于注塑速度、融解速度或注塑压力的改变引致的。注塑设定的变更会改变分子排列和结晶度。这种变化会给注塑件带来摇摆不定的变化，故成功的注塑关键在一致性和怎样控制。'w'I0r2\:i-TS!pl塑料和注塑件的处理,x/K,F.Vn.@)L/N:A$G由于许多注塑厂商都忽略了塑料及制品的重要性，致令物料及制品受到污染。物料主要污染物质为水，而制品方面则是油脂。制造商的注意力通常只集中于改善注塑工序的操作，忽略了塑料及制品处理方面的问题。l烘干后的处理大部份塑料均以干式供应，可随时使用，只有小部份湿的，注塑前就必须烘干。许多塑料，尤其是工程塑料，都具有吸水性，故使用前必须弄干。塑料经烘干后不应长期置于料斗内，否则会再次吸收水分，特别是ABS及PA766等吸水性较高的塑料，吸水后的注塑件表面会出现水渍或裂纹。塑料一旦置于注塑机的料斗内，料斗盖要立即盖上以防止污染及发生事故。很多塑料需要使用加热的料斗。!g0Cd4B+A,Ikl计算料斗加料量0^9V4L+l1T1E;n!|5W以注塑机、模具搭配进行注塑时，必须计算出料斗所须的加料量，目的是避免过多塑料长期储于料斗内。所用的料斗通常是加热式的，而塑料于料斗内的放时间不可超过1小时。举例说明，某注塑机在24秒周期内可生产6件注塑件，每件注塑件及进料流道的重量分别为14克及12克，因此射料量是（6X14）+12=96克，然后利用下列公式计算出加料量（Q），即每小时的塑料消耗量（kg/h）为Q=总射料量gX3600)/(1000X周期时间S)Q=(96X3600)/(1000X24)=14.4kg/hl着色非结晶性的热塑性塑料是透明的，因此比半结晶性的热塑性塑料有更广泛的着色范围。不过总的来说，所的塑料都具有或可使其具体化很广的着色范围。l化合着色4M#f8^4a9`.vo4t&p$V4O&Q~传统上所有塑料产品是采用有色的胶粒注塑而成，但现时将色粉加入注塑机内注塑着色，过程十分简单故目前色种及色母料在注塑业的用途愈来愈来普遍，并可与其它未着色的天然物连合使用。直至目前为止，化合色料着色法仍可算是最精确的着色技术，可生产出准确、重复性高而深浅恰当的颜色，最适宜小批量生产。大多数商业塑料是在注塑机上着色的，而大多数工程用塑料在出售时已着了色。.q5`(N#C9Hl色母料着色G9o8^,l/L色母料分为粒料及液料两种，均可调配成各式各样的颜色。其中以粒料最为普遍，在工场着色过程中，百分之六十所需的色母料是粒状的。这是以蜡状的通用介体或基体聚合物作为母料，以后者的价格较低。l色母料的优点&L1g:b)Y4i6Q4y7e色母料的使用可通过将塑料与色母料混合，将混合物或色母料实际地输送进注塑机中。使用色母料的结果有：A、较便宜的颜色------相对于化合物料6h$}.D8S%I8A!dB、降低了粉尘问题------相对于干的颜料&q5W/f;G/g)W7]C、降低原料的成本------可大量购买天然原料D、储存较方便------因为只订购和储存天然原料9nk${3h0|.~&W-G%n5yl干色粉最便宜着色方法是采用干色粉，但有一大缺点就是使用时吸尘及肮脏。要保证生产过程的颜色均匀及准确，可使用特定尺寸的袋或纸箱以装上正确数量的干色粉。使用干色粉着色时，塑料粒的表面必须盖上一层均匀的着色剂，以便颜色能平均地散布于熔胶内，配混的方法及时间必须有标准，才可确保着色均匀。着色步骤确定后，就必须持之以恒。此外也要避免色粉在储存期间吸收水分，否则容易骤结，令注塑件出现斑纹。有些色粉因为有毒，故处理必须小心，也正因于此，于色粉的用途日趋息微。5].p:c1j)a1XO'h.Yl再加工使用(Z:X$a9V+x+H$})D#o8k(m热塑性塑料注塑工序的好处是可以回收进料流道系统和有缺陷的注塑件，所以很多注塑商都认为塑料次品可磨碎成回收料以供再次使用，所以次品并非太大问题。l浪费努力不过，回收工序却颇费时间和人力，而且注塑机的操作成本高，因此，能够一次注塑成功就最为理想。换句话说，就是要力图做对。一旦注塑件生产出来，就要保证它们得到很好的储存。塑料是吸尘的，所以不要让注塑件暴露于空气中，一直盖住它们，没有必要就不要去移动它们。l无流道的注塑许多注塑件不会在流道系统结束时才被顶出来。该输送系统保持高温，所以当下一次的注射时，进来的塑料在保持高温的流道系统中流过。由于注道和流道系统往往是模件的最厚部份，它都是需要用几乎长的时间来冷确，这会减慢生产速度（周期延长）。故取消冷流道系统，我们就可以避免了回收并加快生产。二、注塑机l射咀熔胶通常从射嘴流入注口，但有些模具，射嘴为模具的一部分，因为它延伸至模具的底部。另处有两种主要的射嘴类型：开放式射击嘴和封闭式射嘴。注塑生产中，应多使用开放式射嘴，因为它们既便宜又较少滞留的可能性。如果注塑机配备了除压装置，那么即使是粘度较低的熔胶也可使用这种射嘴。有时一定要用封闭式的射嘴，这种射嘴作为止流阀的作用，将在射料缸中的塑料阴挡住。确保射嘴正确地接入注口套，顶端孔要比注口套的稍为细小，这使注口能较方便地从模具中撤出来。注口套的孔要比射击嘴的大1mm，即射嘴半径要比注口套半径细0.5mm。l过滤器和组合式射嘴;x%b-a,T!c%^塑料的杂质可用延伸性射嘴的过滤器来清除，即熔融和塑料流过一条信道，这信道被镶件分隔成狭窄的空间。这些狭窄和间隙能去掉杂质并改善塑料的混合。因此延伸开去，可使用固定混合器以行到更好的混合效果。这些装置可安装在射料缸与射嘴之间，进行分离和再混合熔胶的工作，多数是使熔融流过不锈钢的信道。l排气有些塑料在注塑时需要在射料缸排气，让气体排出。多数情况下这些气体只是空气，但它可能是熔融放出来的水分或单分子气体。这些气体若不能释放出去，气体会被熔胶压缩并带到模具中，它就会扩展并在产品中形成气泡。要在气体到达射嘴或模具之前排掉它，降低或减少螺杆根直径就可以在射料缸中为熔胶减压。在这里，气体就可以从射料缸上的孔或洞中排出。然后螺杆根直径增大，并将去挥发物的熔胶适向射嘴。配备这项设施的注塑机称为排气式注塑机。这种排气式注塑机的上方应该有催化燃器很好的排烟器，将可能有害的气体除去。1W!p)H+x(U$ql增加背压的作用为了得到高质量的熔胶，塑料要一致地加热或熔化，并要充分混合。使用正确的螺杆才能恰当地熔化和混合，而且在射料缸中具备足够的压力（或背压），以便获得混合和热力的一致性。增加回油的阻力就可在射击料缸内产生背压。但螺杆要用更长的时间来复位，故注塑机驱动系统中有更多的磨损和消耗。尽可能保持背压，与空气隔绝，也需要熔胶温度和混合程度的一致l止流阀无论采用那种螺杆，其尖端通常均装有止流阀，为防止塑料由射嘴流出，也会装有减压（倒索）装置或特别射击嘴。若使用止流产供销，必须定期检查，因它是射击料缸内一个重要的部份。目前，开关式射嘴并不普遍使用，因为射击嘴装备内容易泄漏塑料及分解。现时每种塑料均有列明适用的射击嘴类型。l螺杆后退（倒索）许多注塑机都配备了螺杆后退或回吸装置。螺杆转动停止时，由液压将其撤回以吸回射嘴尖端的塑料该装置允许使用开放式射嘴。将回吸的数量习尺可能降低，因为进入空气会给一些塑料带来问题。l螺杆垫料大部分注塑周期中均须要调较螺村的转动量，使当螺杆注射完毕后，多数会余少量软垫塑料，这样可以确保螺杆达到有效的推进时间及保持固定的射击压。小型注塑机的垫料约为3mm；大型注塑机则为9mm。无论使用多大的螺杆垫料值，一定要保持不变。现在螺杆垫料的大小可控制在0.11mm之内。l螺杆旋转速度$k6v1j#{2Y-Y螺杆的旋转速度显著地影响注塑成型过程的知稳定程度和作用在塑料上的热量。螺杆转动愈快，温度就愈高，当螺杆以高速旋转时，传送到塑料的磨擦（剪切）能量提高了塑化效率，但同时也增大了熔胶温度的不均匀度。由于螺杆表面速度的重要性，大型注塑机的螺杆旋转速度应较小型注塑机的为少，原因是在同等旋转速度来说大螺杆所产生的剪切热能比小螺杆的高很多。由于塑料的不同，螺杆转动的速度也不同。l射胶量;J4G7^#E6o;C8u注射器塑机的评估通常是按每次注塑中能注射的PS量而定的，可能按盎司或克计量。另一种排位系统是按注塑机能注射的熔胶体积而定的。'P5b+j,^,{9S'nl塑化能力!N5M!M&S8`*i注塑机的评估通常是根据其1小时内可均匀地熔化PS料量、或加热至均匀熔胶温度的PS量而定（以磅公斤计），这称为塑化能力。!w,?.O%e6]]l塑化能力的估计要确定产吕质素能否在整个生产过程中保持，可合用一个有关产量和塑化能力的简单公式，如下所示：t=(总注射击量gX3600)÷(注塑机塑化量kg/hX1000)t即是最低周期时间，如模具的周期时间低于t值，注塑机便不能将塑料充分塑化，以达致均匀的熔胶粘度，故注塑件常出现偏差。尤其是注意注塑薄壁或精密公差的制品质时，射料量和塑化量必须互相配合。8s#a!b*G-p$];J5\l射料缸滞留时间塑料的分解是速率是取决于温度及时间。例如，塑料处于高温度一段时间后便会分解；但处于较低温的环境时，则要经过较长时间才会分解。故塑料在射料缸内的滞留时间十分重要。实际的滞留时间可通过实验确定出来，方法是量度有色塑料通过射料缸所需的时间，可以下列公式粗略地计算出来：0G5k5\6j$v%D3lt=(射料缸额定料量gX周期时间S)÷（射料量gX300）%f#F(c3M-d7z;w请注意，有些塑料在射料缸中的滞留时间长于计算所需时间，这因为它们可结聚在射料缸中。l计算滞留时间和重要性按一般的做法，应计算某一塑料在一特定注塑机上的停留时间。尤其大型注塑机采用较少的射料量时，塑料容易分解，而这并非从观察可探测到的。如果滞留时间短，塑料将不能均匀地塑化；滞留时间进长塑料性质则会衰减。故一定要保持滞留时间的一致。方法