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模具技術

怎樣減少塑料加工中的收縮

發布日期:2014-08-07 16:39:46

 
縮短是塑料加工商們面對的大敵,特别是關于外表質量需求較高的大型塑料成品,縮短更是一個惡疾。因而大家開發了各種技能,以最大極限地削減縮短,進步商品質量。在注塑塑料部件較厚方位,如筋肋或突起處構成的縮短要比鄰近方位更嚴峻,這是由于較厚區域的冷卻速度要比周圍區域慢得多。冷卻速度不相同緻使銜接面處構成凹陷,即為大家所了解的縮短痕。這種缺點嚴峻約束了塑料商品的規劃和成型,尤其是大型厚壁成品如電視機的斜面機殼和顯現器外殼等。事實上,關于日用電器這一類需求嚴厲的商品上有必要消除縮短痕,而關于玩具等一些外表質量需求不高的商品答應有縮短痕的存在.構成縮短痕的緣由可以有一個或多個,包含加工辦法、部件幾許形狀、資料的挑選以及模具規劃等。其間幾許形狀和資料挑選一般由原資料供貨商決定,且不太簡略改動。可是模具制造商方面還有很多關于模具規劃的要素可以影響到縮短。冷卻流道規劃、澆口類型、澆口尺度可以發生多種作用。例如,小澆口如管式澆口比錐形的澆口冷卻得快得多。澆口處過早冷卻會削減型腔内的填充時刻,然後添加縮短痕發生的幾率。關于成型工人,調整加工條件是處理縮短疑問的一種辦法。填充壓力和時刻顯着影響縮短。部件填充後,剩餘的資料持續填充到型腔中抵償資料的縮短。填充期間太短将會緻使縮短加重,最終會發生較多或較大的縮短痕。這種辦法自身或許并不能将縮短痕削減到滿足的水平,可是成型工人可以調整填充條件改進縮短痕。   還有一種辦法是修正模具,有一種簡略的處理辦法即是修正常規的型芯孔,可是并不能盼望這一辦法适用于一切的樹脂。别的,氣體輔佐辦法相同值得一試。柱、氣體和泡沫GE聚合物加工研讨中心(PPDC)進行了一項12個月的研讨,來評價8種不相同的旨在削減縮短痕的辦法。這些技能代表了削減縮短痕的一些最新思路。這些辦法可以分為兩類:一類可以稱為替代資料法,另一類為去掉熱量法。替代資料法是經過添加或削減可以縮短區域的資料用量來削減縮短痕。去掉熱量法旨在疾速地将可以發生縮短的區域的熱量去掉,然後削減較薄區域和較厚區域發生的冷卻不均的可以性。在本次研讨中,共評價了5種替代資料法:伸出式凸柱、圓頭凸柱、帶繃簧凸柱、氣體輔佐成型和化學發泡。三種去掉熱量法:铍-銅凸柱、铍-銅嵌件以及特殊規劃的熱活動凸柱。評價的對象是待試部件中發生的縮短痕的數量,待試部件為帶有三角形凸起的成品。一切辦法對比的規範為規範東西——不鏽鋼凸柱。該測驗東西能發生壁厚為2.5mm的圓盤,凸柱高為 22.25mm,直徑為4.5mm,壁厚為1.9mm,在底盤上有2mm的三角鐵。   該研讨所用的成型設備為350t的水平牽動液壓機,資料為日用電子商品中常用的資料,也是縮短疑問嚴峻的資料,即GE的PC/ABS、Cycoloy CU6800和PPE/PS、Noryl PX5622。這兩種資料的加工規模均在商品技能參數主張規模的中心點。假如縮短痕處于最小狀況,可以下調填充量來引發更多縮短痕,以便利衡量并與經曆辦法進行對比。雖然縮短痕一般都是經過肉眼來調查的,可是這些實驗選用了一種機器對縮短痕的深度進行了定量丈量。實驗内容實驗的規範技能之一是伸出式凸柱,即規範凸柱伸出進入凸柱底部的壁裡,然後減小壁厚并抵償凸柱中剩餘資料構成的作用。實驗中選用了兩種伸出深度,分别為壁厚的 25%和50%。别的一個實驗選用了一種圓頭而不是尖頭的凸柱。這個辦法不是去掉凸柱區域的資料,而是使得各區域的過渡愈加銜接。還有一種辦法在頂出闆和凸柱之間運用繃簧。繃簧使得部件冷卻後凸柱底下的資料仍處于壓力狀況,以使資料取得抵償縮短的作用。成果會受到繃簧初始壓力以及繃簧“剛性”的影響,實驗評價了這兩種要素的影響。運用了兩種不相同剛度的繃簧,對每種剛度的繃簧都施加了多種不相同的初始壓力。化學發泡劑也在本次實驗的評價内容裡,由于化學發泡劑的優勢在于不必對東西進行任何改動。該辦法的理論依據是在較厚的區域也即是最可以發生縮短的區域發泡,發泡進程會發生滿足的部分壓力以阻撓縮短。當然,在發泡進程中隻能運用少數(0.25%)的發泡劑(Safoam RPC-40),避免構成裂紋損害部件外表。經過加工過的凸柱打針氮氣來實驗氣體輔佐成型,氮氣在一般簡略出現縮短的區域構成氣泡,這樣就可以去掉該區域的資料用氣泡裡的氣體來填充該區域。為了實現熱量疾速轉移,運用了一種由铍-銅構成的凸柱,熱傳導速度遠遠超越不鏽鋼資料。該技能相同需求凸柱的後端與無窮的熱池銜接,使得熱量可以徹底從凸柱的區域去掉。該辦法的另一種辦法是運用規範的不鏽鋼凸柱可是在凸柱周圍區域設備铍-銅的插件。這就需求對模具型腔進行充沛的修正,在該區域加工出一個小槽設備筋肋/凸柱構造。筋肋/凸柱構造加工成獨立的铍-銅型腔插件,設備在小槽裡。熱傳導速率高的插件會将凸柱區域的熱量徹底吸收并導入到東西中。前兩種辦法選用的是被迫的熱去掉辦法,“熱活動凸柱”包含了一種流體将熱區域的熱量帶走并渙散到冷卻設備。成果的對比選用PC/ABS 資料時,五個實驗辦法發生的縮短比規範凸柱發生的縮短少。一切的去掉熱量的辦法作用極好,替代資料的辦法中隻要加載繃簧的凸柱的辦法比規範凸柱作用好,而繃簧的預加載壓力對功能的影響尤為傑出。氣體輔佐辦法的成果不是決定性的:運用該種模具和資料,由于成品壁太薄,熔融-冷卻速度太快,然後氣體浸透很難保持一緻。發泡實驗也沒有決定性的影響。部件外表顯着的裂紋标明,在本辦法還不能與其他辦法混為一談之前,大概削減發泡劑的數量。運用PPE/PS樹脂時,加載繃簧的凸柱相同表現出色。其他三種替代資料辦法,包含伸出式凸柱法和氣體輔佐成型法作用也比規範凸柱的作用好。關于去掉熱量法,隻要铍-銅凸柱辦法比規範凸柱辦法的作用好。而圓頭凸柱辦法關于兩種資料的作用都不好。意外的是伸出式凸柱辦法關于PC/ABS資料而言作用很不好,而二十年來,伸出式凸柱一直是引薦的辦法。這些實驗成果标明這些辦法關于不相同資料而言作用并不是相同的。最風趣的成果仍是來自加載繃簧式凸柱的辦法。關于兩種資料而言,恰當運用繃簧的預壓力,成品縮短性均得到了50%的改進。繃簧鋼性的影響似乎不如繃簧預壓力的影響大。預壓力過小,塑料熔體将凸柱的背端推得太遠,緻使凸柱區域太多資料停留,然後緻使縮短。繃簧預壓力過大,在熔體的壓力下不會被緊縮,作用和規範凸柱相同。丈量筋肋構造鄰近的縮短痕時,繃簧加載辦法還顯現了驚人的成果。雖然該辦法旨在将凸柱鄰近的縮短最小化,加工PPE/PS資料時,相連的筋肋構造處的縮短也得到了驚人的改進。可以是凸柱緊縮時有效地将資料填充進筋肋構造,然後削減了縮短.不論成果怎麼,大家也不該就此輕視氣體輔佐成型辦法和化學發泡劑辦法。關于氣體輔佐成型,模具沒有得到優化,有望在較大尺度部件中起到極好的作用,由于它能掩蓋的區域比加載繃簧凸柱掩蓋的規模更大。并且,如前所述,這些實驗中發泡劑的配方也沒有得到優化。

 

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