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超高速注射成型技术介绍

嘉峪检测网        2018-08-13 12:07

注塑产品往往需要更高的附加值,这就使要求更轻、更薄、更小的产品变得非常重要。在注射成型中使用超高的注射速度,会在熔融塑料的流动过程产生剪切摩擦热。

 

比如,壁厚为0.1~0.2mm的塑料产品已经在市场上流行。为了获得这类产品,不同速度的注射成型技术已经在实践中应用,拥有高达1000~1500mm/s注射速度的注塑机越来越流行。

 

高速注射有如下应用:

  • 通过高速注射成型能获得更薄的表层和更大的流长比,这很适用于壁厚很薄的制件;

  • 更高的流动性减小填充压力。它可以较小拉应力、翘曲和扭曲变形,带来更高的尺寸精度和表面形貌;

  • 制件的熔接痕和表面形貌都得到了提高。

 

产生超高速注射速度,有三个技术问题:

1. 高速注射成型机的反应能力


为了获得高达1000mm/s的注射速度,需婴安装快速响应液压伺服阀和控制放大器。然而即使伺服阀响应速度很高,稳定成型也很难实现,这是由保压转换位置的波动造成的。

 

为了控制注射成型过程中的高速问题,速度应能在10ms内快速响应。下图展示的是注射速度为1000mm/s时的速度波形。

 

2. 高射速带来的高注塑压力


在高速注塑中,型腔内的反作用力迅速提升。随着反作用力接近设定值,注塑速度可能会自动低于目标值。因此,超高速注塑机需要更高的注塑压力来保持平稳的注塑速度。


3. 双偏移汽缸


对于高速注射成型,固定板的倾斜力矩应尽量小,以保证产品的尺寸精度,同时防止连接模具的细长中心销的损坏。这个问题可以通过使用某种支撑机诫装置得以解决,例如在固定板两侧的中心位置各安装一个双偏移汽缸,以平衡喷嘴的接触力。

 

与超高速注射成型相关的模具技术:

由于超高速注射成型与普通注射成型相比充模速度很高,因此用于超高速注射成型的模具除了在模具成型零件的选材和制造精度方面要求较高之外,特别重要的一点就是模具排气系统的设计。

 

要保证塑料能够高速充满型腔,非常关键的一点就是在超高速注射时模具浇注系统和型腔中的气体能够顺利排出。


型腔内气体的来源.除了型腔内原有的空气外。还有塑料因受热、受高剪切、凝固而产生的低分子挥发气体。塑料熔体向注射模型腔填充过程中,尤其是超高速注射成型时,必须考虑把这些气体顺利排出,否则,将会产生以下不良后果:

 

  • 引起注射压力过大,塑料熔体填充困难,甚至造成产品短射现象;

  • 部分气体会在压力作用下渗进塑料中,使塑件产生气泡组织疏松,熔接不良;

  • 由于气体受到压缩,温度急剧上升,进而引起周围熔体烧灼,使塑件局部碳化和烧焦;

  • 注射工艺不能稳定,塑件光泽改变,出现暗皮或发光。

     

案例:小型接插件

由LCP液晶聚合物材料制成的间距0.3mm200个芯的塑料连接器。通过使用合适的超高速注塑机后获得了平稳的无毛剩和翘曲变形的制品。

 

制品重约0.55g (两腔模),每次的注射量为1.6g。当使用直径为16mm的螺杆时,螺杆行程可以缩短到8mm。在本次高速注射成型中,注塑速度在10ms内提升到400mm/s。

 

薄壁件、微小零件及高精度零件需要高速填充和对注塑速度升降的快速响应。例如成型窄间距塑料连接器时,高速填充阶段注塑速度的提升速度对熔接痕强度就至关重要。在最后填充阶段,注塑速度的降低对防止中心销的损坏和塑件烧焦的形成至关重要。

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来源:艾邦高分子