PVC塑料注塑成型基礎（二）
欄目：行業(yè)動態(tài) 發(fā)布時間：2021-06-01 15:53
3.5 原料的準備 PVC—U水分允許含量為0.4%,所以,對要求不高的制品,成型前原料可不干燥,但原料中水分含量較高時也要進行干燥,通常是在熱風循環(huán)烘箱中進行,在90-100℃的溫度下干燥1—2....
3.5 原料的準備
PVC—U水分允許含量為0.4%,所以,對要求不高的制品,成型前原料可不干燥,但原料中水分含量較高時也要進行干燥,通常是在熱風循環(huán)烘箱中進行,在90-100℃的溫度下干燥1—2.5小時。對于進行過干燥的粒料應冷卻后再進行注塑成型。
3.6 成型工藝條件
(1)采用螺桿式注射機。
(2)成型溫度范圍在160--190℃,較高不超過200℃;料筒溫度分布通常采用階梯式布置;噴嘴溫度應比料筒末端溫度底10--20℃。
(3)注射壓力在90Mpa以上,保壓壓力大多在60--80Mpa;注射壓力大對減少收縮有利,但也可能產(chǎn)生溢邊等問題,PVC-U宜采用較高注射壓力。
(4)較高的注射速率可減少物料的溫度變化,充模速度快,制件的表觀縮痕小,熔接痕得到改善;但注射速率過快也會引起排氣不良,產(chǎn)生較多的摩擦熱而使塑件燒焦、產(chǎn)生色變等問題,因此成型時,可采用中等或較低的注射速率。
(5)模具溫度一般在40℃以下,較高不超過60℃,由于PVC-U的熱變形溫度較低,一般采用通冷卻水來降低模溫。
(6)螺桿轉速一般為20-50r/min。
(7)除大型超厚制品外,成型周期一般在40-80s。
3.7 注意事項
(1)掌握好清洗料筒的技術,如料筒中原來有POM等熱敏性塑料時,應采用間接換料法清洗料筒。
(2)在料筒升溫過程中,應密切注意升溫情況,當溫度達到工藝要求時,須及時開動注塑機,進行對空注射,而不可以在料筒內(nèi)恒溫一段時間。
(3)對空注出的料是光亮明潔的,說明塑化良好,可投入正常生產(chǎn)。
(4)成型時,前后的成型周期應盡可能一致,注塑機油路系統(tǒng)的溫度應保持恒定。
(5)停機時,應先將料筒內(nèi)的料全部排完,并用PE或PS等及時清洗料筒。
(6)成型過程中,應保持室內(nèi)通風良好,確保人身安全。
注塑成型各種缺陷的現(xiàn)象及解決方法
1. 龜裂
龜裂是塑料制品較常見的一種缺陷,產(chǎn)生的主要原因是由于應力變形所致。主要有殘余應力、外部應力和外部環(huán)境所產(chǎn)生的應力變形。
(-)殘余應力引起的龜裂
殘余應力主要由于以下三種情況,即充填過剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成的。作為在充填過剩的情況下產(chǎn)生的龜裂,其解決方法主要可在以下幾方面入手:
(1)由于直澆口壓力損失較小,所以,如果龜裂較主要產(chǎn)生在直澆口附近,則可考慮改用多點分布點澆口、側澆口及柄形澆口方式。
(2)在保證樹脂不分解、不劣化的前提下,適當提高樹脂溫度可以降低熔融粘度,提高流動性,同時也可以降低注射壓力,以減小應力。
(3)一般情況下,模溫較低時容易產(chǎn)生應力,應適當提高溫度。但當注射速度較高時,即使模溫低一些,也可減低應力的產(chǎn)生。
(4)注射和保壓時間過長也會產(chǎn)生應力,將其適當縮短或進行Th次保壓切換效果較好。
(5)非結晶性樹脂,如AS樹脂、ABS樹脂、PMMA樹脂等較結晶性樹脂如聚乙烯、聚甲醛等容易產(chǎn)生殘余應力,應予以注意。
脫模推出時,由于脫模斜度小、模具型膠及凸模粗糙,使推出力過大,產(chǎn)生應力,有時甚至在推出桿周圍產(chǎn)生白化或破裂現(xiàn)象。只要仔細觀察龜裂產(chǎn)生的位置,即可確定原因。
在注射成型的同時嵌入金屬件時,較容易產(chǎn)生應力,而且容易在經(jīng)過一段時間后才產(chǎn)生龜裂,危害極大。這主要是由于金屬和樹脂的熱膨脹系數(shù)相差懸殊產(chǎn)生應力,而且隨著時間的推移,應力超過逐漸劣化的樹脂材料的強度而產(chǎn)生裂紋。為預防由此產(chǎn)生的龜裂,作為經(jīng)驗,壁厚7"與嵌入金屬件的外徑通用型聚苯乙烯基本上不適于宜加鑲嵌件,而鑲嵌件對尼龍的影響較小。由于玻璃纖維增強樹脂材料的熱膨脹系數(shù)較小,比較適合嵌入件。
另外,成型前對金屬嵌件進行預熱,也具有較好的效果。
(二)外部應力引起的龜裂
這里的外部應力,主要是因設計不合理而造成應力集中,特別是在尖角處更需注意。由圖2 -2可知,可取R/7"一0.5~0.7。
(三)外部環(huán)境引起的龜裂
化學藥品、吸潮引起的水降解,以及再生料的過多使用都會使物性劣化,產(chǎn)生龜裂。
二、充填不足
充填不足的主要原因有以下幾個方面:
i. 樹脂容量不足。
ii. 型腔內(nèi)加壓不足。
iii. 樹脂流動性不足。
iv. 排氣效果不好。
作為改善措施,主要可以從以下幾個方面入手:
1)加長注射時間,防止由于成型周期過短,造成澆口固化前樹脂逆流而難于充滿型腔。
2)提高注射速度。
3)提高模具溫度。
4)提高樹脂溫度。
5)提高注射壓力。
6)擴大澆口尺寸。一般澆口的高度應等于制品壁厚的1/2~l/3。
7)澆口設置在制品壁厚較大處。
8)設置排氣槽(平均深度0.03mm、寬度3~smm)或排氣桿。對于較小工件更為重要。
9)在螺桿與注射噴嘴之間留有一定的(約smm)緩沖距離。
10)選用低粘度等級的材料。
11)加入潤滑劑。
三、皺招及麻面
產(chǎn)生這種缺陷的原因在本質(zhì)上與充填不足相同,只是程度不同。因此,解決方法也與上述方法基本相同。特別是對流動性較差的樹脂(如聚甲醛、PMMA樹脂、聚碳酸酯及PP樹脂等)更需要注意適當增大澆口和適當?shù)淖⑸鋾r間。
四、縮坑
縮坑的原因也與充填不足相同,原則上可通過過剩充填加以解決,但卻會有產(chǎn)生應力的危險,應在設計上注意壁厚均勻,應盡可能地減少加強肋、凸柱等地方的壁厚。
五、溢邊
對于溢邊的處理重點應主要放在模具的改善方面。而在成型條件上,則可在降低流動性方面著手。具體地可采用以下幾種方法:
1)降低注射壓力。
2)降低樹脂溫度。
4)選用高粘度等級的材料。
5)降低模具溫度。
6)研磨溢邊發(fā)生的模具面。
7)采用較硬的模具鋼材。
8)提高鎖模力。
9)調(diào)整準確模具的結合面等部位。
10)增加模具支撐柱,以增加剛性。
ll)根據(jù)不同材料確定不同排氣槽的尺寸。
六、熔接痕
熔接痕是由于來自不同方向的熔融樹脂前端部分被冷卻、在結合處未能完全融合而產(chǎn)生
的。一般情況下,主要影響外觀,對涂裝、電鍍產(chǎn)生影響。嚴重時,對制品強度產(chǎn)生影響
(特別是在纖維增強樹脂時,尤為嚴重)。可參考以下幾項予以改善:
l)調(diào)整成型條件,提高流動性。如,提高樹脂溫度、提高模具溫度、提高注射壓力及速
度等。
2)增設排氣槽,在熔接痕的產(chǎn)生處設置推出桿也有利于排氣。
3)盡量減少脫模劑的使用。
4)設置工藝溢料并作為熔接痕的產(chǎn)生處,成型后再予以切斷去除。
5)若僅影響外觀,則可改變燒四位置,以改變?nèi)劢雍鄣奈恢??；蛘邔⑷劢雍郛a(chǎn)生的部位處理為暗光澤面等,予以修飾。
七、燒傷
根據(jù)由機械、模具或成型條件等不同的原因引起的燒傷,采取的解決辦法也不同。
1)機械原因,例如,由于異常條件造成料筒過熱,使樹脂高溫分解、燒傷后注射到制品
中,或者由于料簡內(nèi)的噴嘴和螺桿的螺紋、止回閥等部位造成樹脂的滯流,分解變色后帶入制品,在制品中帶有黑褐色的燒傷痕。這時,應清理噴嘴、螺桿及料筒。
2)模具的原因,主要是因為排氣不良所致。這種燒傷一般發(fā)生在固定的地方,容易與第
一種情況區(qū)別。這時應注意采取加排氣槽反排氣桿等措施。
3)在成型條件方面,背壓在300MPa以上時,會使料筒部分過熱,造成燒傷。螺桿轉速過高時,也會產(chǎn)生過熱,一般在40~90r/min范圍內(nèi)為好。在沒設排氣槽或排氣槽較小時,注射速度過高會引起過熱氣體燒傷。
無錫嘉弘塑料科技有限公司擁有近30年的PVC粒料的研發(fā)、造粒生產(chǎn)經(jīng)驗。專業(yè)技術服務團隊可為客戶提供一站式系統(tǒng)解決方案。如想了解更多關于產(chǎn)品的信息，歡迎登錄我們的官網(wǎng)∶，咨詢在線客服或撥打熱線。固話：0510-68755207 手機：15190220696，我們將竭誠為您服務。
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PVC—U水分允許含量為0.4%,所以,對要求不高的制品,成型前原料可不干燥,但原料中水分含量較高時也要進行干燥,通常是在熱風循環(huán)烘箱中進行,在90-100℃的溫度下干燥1—2.5小時。對于進行過干燥的粒料應冷卻后再進行注塑成型。
3.6 成型工藝條件
(1)采用螺桿式注射機。
(2)成型溫度范圍在160--190℃,較高不超過200℃;料筒溫度分布通常采用階梯式布置;噴嘴溫度應比料筒末端溫度底10--20℃。
(3)注射壓力在90Mpa以上,保壓壓力大多在60--80Mpa;注射壓力大對減少收縮有利,但也可能產(chǎn)生溢邊等問題,PVC-U宜采用較高注射壓力。
(4)較高的注射速率可減少物料的溫度變化,充模速度快,制件的表觀縮痕小,熔接痕得到改善;但注射速率過快也會引起排氣不良,產(chǎn)生較多的摩擦熱而使塑件燒焦、產(chǎn)生色變等問題,因此成型時,可采用中等或較低的注射速率。
(5)模具溫度一般在40℃以下,較高不超過60℃,由于PVC-U的熱變形溫度較低,一般采用通冷卻水來降低模溫。
(6)螺桿轉速一般為20-50r/min。
(7)除大型超厚制品外,成型周期一般在40-80s。
3.7 注意事項
(1)掌握好清洗料筒的技術,如料筒中原來有POM等熱敏性塑料時,應采用間接換料法清洗料筒。
(2)在料筒升溫過程中,應密切注意升溫情況,當溫度達到工藝要求時,須及時開動注塑機,進行對空注射,而不可以在料筒內(nèi)恒溫一段時間。
(3)對空注出的料是光亮明潔的,說明塑化良好,可投入正常生產(chǎn)。
(4)成型時,前后的成型周期應盡可能一致,注塑機油路系統(tǒng)的溫度應保持恒定。
(5)停機時,應先將料筒內(nèi)的料全部排完,并用PE或PS等及時清洗料筒。
(6)成型過程中,應保持室內(nèi)通風良好,確保人身安全。
注塑成型各種缺陷的現(xiàn)象及解決方法
1. 龜裂
龜裂是塑料制品較常見的一種缺陷,產(chǎn)生的主要原因是由于應力變形所致。主要有殘余應力、外部應力和外部環(huán)境所產(chǎn)生的應力變形。
(-)殘余應力引起的龜裂
殘余應力主要由于以下三種情況,即充填過剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成的。作為在充填過剩的情況下產(chǎn)生的龜裂,其解決方法主要可在以下幾方面入手:
(1)由于直澆口壓力損失較小,所以,如果龜裂較主要產(chǎn)生在直澆口附近,則可考慮改用多點分布點澆口、側澆口及柄形澆口方式。
(2)在保證樹脂不分解、不劣化的前提下,適當提高樹脂溫度可以降低熔融粘度,提高流動性,同時也可以降低注射壓力,以減小應力。
(3)一般情況下,模溫較低時容易產(chǎn)生應力,應適當提高溫度。但當注射速度較高時,即使模溫低一些,也可減低應力的產(chǎn)生。
(4)注射和保壓時間過長也會產(chǎn)生應力,將其適當縮短或進行Th次保壓切換效果較好。
(5)非結晶性樹脂,如AS樹脂、ABS樹脂、PMMA樹脂等較結晶性樹脂如聚乙烯、聚甲醛等容易產(chǎn)生殘余應力,應予以注意。
脫模推出時,由于脫模斜度小、模具型膠及凸模粗糙,使推出力過大,產(chǎn)生應力,有時甚至在推出桿周圍產(chǎn)生白化或破裂現(xiàn)象。只要仔細觀察龜裂產(chǎn)生的位置,即可確定原因。
在注射成型的同時嵌入金屬件時,較容易產(chǎn)生應力,而且容易在經(jīng)過一段時間后才產(chǎn)生龜裂,危害極大。這主要是由于金屬和樹脂的熱膨脹系數(shù)相差懸殊產(chǎn)生應力,而且隨著時間的推移,應力超過逐漸劣化的樹脂材料的強度而產(chǎn)生裂紋。為預防由此產(chǎn)生的龜裂,作為經(jīng)驗,壁厚7"與嵌入金屬件的外徑通用型聚苯乙烯基本上不適于宜加鑲嵌件,而鑲嵌件對尼龍的影響較小。由于玻璃纖維增強樹脂材料的熱膨脹系數(shù)較小,比較適合嵌入件。
另外,成型前對金屬嵌件進行預熱,也具有較好的效果。
(二)外部應力引起的龜裂
這里的外部應力,主要是因設計不合理而造成應力集中,特別是在尖角處更需注意。由圖2 -2可知,可取R/7"一0.5~0.7。
(三)外部環(huán)境引起的龜裂
化學藥品、吸潮引起的水降解,以及再生料的過多使用都會使物性劣化,產(chǎn)生龜裂。
二、充填不足
充填不足的主要原因有以下幾個方面:
i. 樹脂容量不足。
ii. 型腔內(nèi)加壓不足。
iii. 樹脂流動性不足。
iv. 排氣效果不好。
作為改善措施,主要可以從以下幾個方面入手:
1)加長注射時間,防止由于成型周期過短,造成澆口固化前樹脂逆流而難于充滿型腔。
2)提高注射速度。
3)提高模具溫度。
4)提高樹脂溫度。
5)提高注射壓力。
6)擴大澆口尺寸。一般澆口的高度應等于制品壁厚的1/2~l/3。
7)澆口設置在制品壁厚較大處。
8)設置排氣槽(平均深度0.03mm、寬度3~smm)或排氣桿。對于較小工件更為重要。
9)在螺桿與注射噴嘴之間留有一定的(約smm)緩沖距離。
10)選用低粘度等級的材料。
11)加入潤滑劑。
三、皺招及麻面
產(chǎn)生這種缺陷的原因在本質(zhì)上與充填不足相同,只是程度不同。因此,解決方法也與上述方法基本相同。特別是對流動性較差的樹脂(如聚甲醛、PMMA樹脂、聚碳酸酯及PP樹脂等)更需要注意適當增大澆口和適當?shù)淖⑸鋾r間。
四、縮坑
縮坑的原因也與充填不足相同,原則上可通過過剩充填加以解決,但卻會有產(chǎn)生應力的危險,應在設計上注意壁厚均勻,應盡可能地減少加強肋、凸柱等地方的壁厚。
五、溢邊
對于溢邊的處理重點應主要放在模具的改善方面。而在成型條件上,則可在降低流動性方面著手。具體地可采用以下幾種方法:
1)降低注射壓力。
2)降低樹脂溫度。
4)選用高粘度等級的材料。
5)降低模具溫度。
6)研磨溢邊發(fā)生的模具面。
7)采用較硬的模具鋼材。
8)提高鎖模力。
9)調(diào)整準確模具的結合面等部位。
10)增加模具支撐柱,以增加剛性。
ll)根據(jù)不同材料確定不同排氣槽的尺寸。
六、熔接痕
熔接痕是由于來自不同方向的熔融樹脂前端部分被冷卻、在結合處未能完全融合而產(chǎn)生
的。一般情況下,主要影響外觀,對涂裝、電鍍產(chǎn)生影響。嚴重時,對制品強度產(chǎn)生影響
(特別是在纖維增強樹脂時,尤為嚴重)。可參考以下幾項予以改善:
l)調(diào)整成型條件,提高流動性。如,提高樹脂溫度、提高模具溫度、提高注射壓力及速
度等。
2)增設排氣槽,在熔接痕的產(chǎn)生處設置推出桿也有利于排氣。
3)盡量減少脫模劑的使用。
4)設置工藝溢料并作為熔接痕的產(chǎn)生處,成型后再予以切斷去除。
5)若僅影響外觀,則可改變燒四位置,以改變?nèi)劢雍鄣奈恢??；蛘邔⑷劢雍郛a(chǎn)生的部位處理為暗光澤面等,予以修飾。
七、燒傷
根據(jù)由機械、模具或成型條件等不同的原因引起的燒傷,采取的解決辦法也不同。
1)機械原因,例如,由于異常條件造成料筒過熱,使樹脂高溫分解、燒傷后注射到制品
中,或者由于料簡內(nèi)的噴嘴和螺桿的螺紋、止回閥等部位造成樹脂的滯流,分解變色后帶入制品,在制品中帶有黑褐色的燒傷痕。這時,應清理噴嘴、螺桿及料筒。
2)模具的原因,主要是因為排氣不良所致。這種燒傷一般發(fā)生在固定的地方,容易與第
一種情況區(qū)別。這時應注意采取加排氣槽反排氣桿等措施。
3)在成型條件方面,背壓在300MPa以上時,會使料筒部分過熱,造成燒傷。螺桿轉速過高時,也會產(chǎn)生過熱,一般在40~90r/min范圍內(nèi)為好。在沒設排氣槽或排氣槽較小時,注射速度過高會引起過熱氣體燒傷。
無錫嘉弘塑料科技有限公司擁有近30年的PVC粒料的研發(fā)、造粒生產(chǎn)經(jīng)驗。專業(yè)技術服務團隊可為客戶提供一站式系統(tǒng)解決方案。如想了解更多關于產(chǎn)品的信息，歡迎登錄我們的官網(wǎng)∶，咨詢在線客服或撥打熱線。固話：0510-68755207 手機：15190220696，我們將竭誠為您服務。
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