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薄壁注塑成型中存在的主要問題

雖然塑件薄壁化有很多優(yōu)點,但卻降低了塑件的可成型性,以至于用常規(guī)的注塑成型方法無法成型這些薄壁塑件。在進行薄壁塑件的成型時,存在三個常見問題: 短射、翹曲變形和熔接線。

  (1) 短射

 短射( short shots)是指由于模具型腔填充不完全造成塑件不完整的質(zhì)量缺陷,即熔體在完成填充之前就已經(jīng)凝結。如果某塑件填充不完整,則無需考慮其他質(zhì)量缺陷就可判為不合格產(chǎn)品。常規(guī)注塑成型的填充過程和冷卻過程是交織在一起的。

當聚合物熔體流動時,熔體前沿遇到相對溫度較低的型芯表面或型腔壁,就會在其表面形成一層冷凝層。熔體在冷凝層內(nèi)繼續(xù)向前流動,隨著冷凝層厚度的增加,實際型腔流道變窄,冷凝層厚度對聚合物的流動有著顯著的影響。

因為常規(guī)注塑成型時塑件的厚度較厚,所以此時冷凝層對注塑成型的影響還不是很大。但在薄壁注塑成型中,當冷凝層的厚度與塑件厚度之比隨著塑件厚度的變薄逐漸增加時,這個影響就很大。特別是二者的尺寸可以相互比較時更為突出。 研究表明,當塑件的厚度減小時,冷凝層對流動的影響將會以指數(shù)形式增加,這也更說明了冷凝層在薄壁注塑成型中的影響之大。

(2) 翹曲變形 翹曲變形(warpage)是不均勻的內(nèi)部應力導致的塑件缺陷。翹曲變形產(chǎn)生的原 因是收縮不均勻、取向不均勻和冷卻不均勻。翹曲變形值超過一定數(shù)值后塑件將被視為不合格,而且薄壁塑件對翹曲的要求更為嚴格。可以通過平衡冷卻系統(tǒng)、調(diào)節(jié)冷卻時間、保壓壓力以及保壓時間等措施來改善塑件的翹曲變形缺陷。  

(3) 熔接線 熔接線(weldline)是型腔內(nèi)兩個或多個熔體流動前沿熔合時形成的界線。熔接線不但影響塑件的外觀質(zhì)量,而且在熔接線處易產(chǎn)生應力集中,削弱塑件的機械強度,對塑件特別是薄壁塑件的機械性能尤為不利,受外力后塑件非常容易在熔接線處開裂。在設計時可以通過減少澆口數(shù)目或改變澆口位置來減少或改變?nèi)劢泳€的位置,來滿足塑件的設計要求。

薄壁注塑成型模具的設計技術

 薄壁注塑成型時模具設計是至關重要的一環(huán),成型薄壁制品時一般需要模具。與常規(guī)制品的標準化模具相比,薄壁制品模具從模具結構、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和脫模系統(tǒng)等都有發(fā)生重大變化。它主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

 (1) 模具結構

 為承受成型時的高壓,薄壁注塑成型模具的剛度要大,強度要高。因此,模具的動、定模板及其支承板厚度通常比常規(guī)模具的模板要厚,支撐柱要多,模具內(nèi)可能要多設置內(nèi)鎖緊定位機構,以保證和良好的側(cè)支撐,防止彎曲和偏移。

 (2) 澆注系統(tǒng)成型薄壁塑件,特別是塑件厚度非常小時,要使用大澆口,而且澆口應該大于壁厚。

如是直澆口應設置冷料井,以減少澆口應力, 協(xié)助填充, 減少塑件去除澆口時的損壞。為保證有足夠的壓力充填薄的型腔,流道系統(tǒng)中應盡可能減少壓力降,流道壓降不要超過注塑機提供壓力的15%。為此,流道截面設計要比傳統(tǒng)的大一些,同時要限制熔體的駐留時間,以防止塑料降解裂化。

 (3) 冷卻系統(tǒng)

 薄壁塑件不像常規(guī)塑件那樣可以承受較大的因傳熱不均而產(chǎn)生的殘余應力。為保證塑件的尺寸穩(wěn)定性,把收縮和翹曲控制在可以接受的范圍內(nèi),就必須加強模具的冷卻,確保冷卻均衡。

 (4) 排氣系統(tǒng)

薄壁注塑成型模具一般需要有良好的排氣性,可以進行抽真空操作。由于填充時間短,

注射速度高,模具的充分排氣,尤其是流動前沿聚集區(qū)的充分排氣非常重要,以防困氣引燃。

 (5) 脫模系統(tǒng)

 因為薄壁塑件的壁和筋都很薄,非常容易損壞,而且沿厚度方向收縮很小,同時高保壓壓力使收縮更小,使得加強筋和其他小結構很容易粘合。為避免頂穿和粘模,薄壁注塑成型應使用比常規(guī)注塑成型數(shù)量更多、尺寸更大的頂桿。

力松2020 中國（余姚）國際塑料博覽會

   2020年11月4日-7日，2020 中國（余姚）國際塑料博覽會暨第二十二屆中國塑料博覽會將在浙江余姚中塑國際會展中心盛大舉行。本次展會，寧波力松注塑科技有限公司（以下簡稱：力松）將在8201展位展出全新5G的LS268/580G注塑機。

展機簡介

     我司本次參展的展機為LS268/580G,此機器采用比例伺服閥控制單缸注射、電熔膠、全包圍鈑金防護、 潤滑油回收系統(tǒng)，且智能聯(lián)網(wǎng)（含機器監(jiān)測、MES互通），具有高速、精密、節(jié)能、智能、潔凈等特點，是高速包裝機。展會期間展示48腔噴霧泵體的生產(chǎn)過程，周期達到7.8秒。

力松介紹  

     力松作為一家專注于研發(fā)制造高速注塑機的高新技術企業(yè)，所生產(chǎn)的高速精密注塑機定位，具備速度快、高精度和低能耗等特征，產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應用于化妝品類應用、桶類包裝及刀叉勺餐盒類等終端產(chǎn)品的注塑領域。隨著力松的不斷發(fā)展，位于寧波市浙江余姚產(chǎn)業(yè)園的50000平米的智能新工廠已經(jīng)啟動。

“電”定未來

全電動注塑機（以下簡稱：全電機）是指使用交流伺服電機，配以滾珠絲桿等精密器件來驅(qū)動各個機構的注塑機。全電機的注塑裝置中的各機構 ( 注射、塑化和移座等)及合模裝置的各機構 (開合模、頂出等) 全部采用伺服電機驅(qū)動，傳動效率大大提升，并可實現(xiàn)多組聯(lián)動同步功能，實現(xiàn)節(jié)能。

全電機所具有的節(jié)約能源及低污染的特性比較適合需要高潔凈度產(chǎn)品，尤其是在耗材、光學器件、3C電子、新能源汽車行業(yè)等要求產(chǎn)品精密度極高的行業(yè)，全電機具有得天獨厚的應用優(yōu)勢。實踐證明，全電機耗電量約為傳統(tǒng)液壓注塑機的1/3，耗水量約為傳統(tǒng)注塑設備的1/12。

近年來，隨著高精度注塑件使用范圍的擴大，以及環(huán)保意識的普及，人們對注塑機的要求越來越高。相對于國內(nèi)仍以油壓機為主導的局面，全電機正迅猛占領成型市場，全電機在中小機型上（550T及以下）正快速地搶占傳統(tǒng)液壓機的市場份額。

全電機的發(fā)展趨勢

1 中型化

目前全電機主要應用于規(guī)格為鎖模力300 T以內(nèi)的小型機。原因是當鎖模力上升時，合模部分的絲桿、電機的負荷均相應增大，需要兩個電機來共同完成；這就涉及到兩個電機同步性的問題，對電機控制系統(tǒng)、裝配工藝等提出更高要求，也限制了全電機的大型化。近幾年，隨著對大型注塑成型制品市場需求的提高，全電機也由小型化向中型化發(fā)展。

2 智能化

為實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的目標，智能化已成為全電機開發(fā)的新方向;設備單元的自動控制 、參數(shù)的閉環(huán)控制 、過程聯(lián)運在線反饋控制等電子與計算機技術都已在注塑機上得到了較廣泛的應用, 特別是基于 PC 的開放式 、 模塊化控制技術越來越被塑機制造商看好 。

3 超高速化

隨著薄壁化和復雜化結構制品的需求不斷擴展，超高速注射成型技術應運而生, 其注射速度高達1000-1500 mm/s，遠遠超過傳統(tǒng)注塑機的 100 mm/s 以及普通全電機的 300-500 mm/s 。