注(射模)塑(或稱注射成型)是塑料先在注塑機(jī)的加熱料筒中受熱熔融,而后由柱塞或往復(fù)式螺桿將熔體推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法.
它不僅可在高生產(chǎn)率下制得高精度,高質(zhì)量的制品,而且可加工的塑料品種多和用途廣,因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一
注塑機(jī)的基本功能
注塑是通過注塑機(jī)來實(shí)現(xiàn)的.
注塑機(jī)的基本功能是:
1.加熱塑料,使其達(dá)到熔融狀態(tài);
2.對熔體施加高壓,使其射出而充滿模腔.
注塑過程/設(shè)備
熱塑性塑料的注塑操作一般是由塑煉.充模.壓實(shí)和冷卻等所組成的.所用設(shè)備是由注塑機(jī).注塑模具及輔助設(shè)備(如物料干燥等)組成的.
注射裝置
注射裝置在注塑機(jī)過程中主要實(shí)現(xiàn)塑煉.計(jì)量.注射和保壓補(bǔ)縮等功能.螺桿式注射裝置用得最多,它是將螺桿塑煉和注射用柱塞統(tǒng)一成為一根螺桿而成的.
實(shí)質(zhì)上,應(yīng)稱為同軸往復(fù)復(fù)桿式注射裝置.它在工作時(shí),料斗內(nèi)的塑料靠自身的重量落入加熱料筒內(nèi),通過螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng),塑料沿螺槽向前移動(dòng),這時(shí)物料受到加熱料筒外部加熱器加熱,同時(shí)內(nèi)部還有剪切產(chǎn)生的熱,溫度上升在成為熔融狀態(tài).
隨著加熱料筒前端材料的貯存,這些材料產(chǎn)生的反作用力(背壓)將螺桿向后推,利用限位開關(guān)限制其后退量,當(dāng)后退到一定位置時(shí),使螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng),由此決定(計(jì)量)一次的注射量.
模內(nèi)的材料冷卻后,制品一經(jīng)取出,就再次合上模具,進(jìn)入注射工序,這時(shí)注射裝置的液壓缸(注射油缸)向螺桿施力,在高壓下螺桿成為射料桿,將其前端的熔體從噴嘴注入模具內(nèi).
螺桿式注射裝置是由螺桿,料筒,噴嘴和驅(qū)動(dòng)裝置等部分構(gòu)成的.注射用螺桿一般分加料,壓縮,和計(jì)量三段,壓縮比為2~3,長徑比為16~18.
當(dāng)熔體從噴嘴射出去時(shí),由于加壓熔體上的注射力怕反作用力,一部分熔體會(huì)通過螺桿的螺槽逆流到后部.為防止這種現(xiàn)象,在螺桿的端部裝上止逆閥.對于硬聚氯乙烯,則采用錐形螺桿頭.
料筒是裝納螺桿的部分,它是由耐熱.耐高壓的鋼材制的.在料筒的外圍安裝數(shù)組電熱圈以加熱筒內(nèi)的物料,用熱電偶控制溫度,使塑料具有適宜的溫度.
噴嘴是聯(lián)接料筒和模具的過渡部分,其上裝有獨(dú)立的加熱圈,因?yàn)樗侵苯佑绊懰芰先廴跔畹闹匾糠?一般注塑多采用敞開噴嘴對于低粘度聚酉先胺.則采用針閥式噴嘴.
驅(qū)動(dòng)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)可用電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá),螺桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是借助液壓力實(shí)現(xiàn)的.
通過注射裝置表征注塑機(jī)的參數(shù)有:注射量是指注塑機(jī)每次注入模內(nèi)的最大量,可用注射聚苯乙烯熔體的質(zhì)量表示,或用注射熔體的容積表示;
注射壓力是指在注射時(shí)施加于料筒截面上的壓力;注射速度則指注射時(shí)螺桿的移動(dòng)速度.
合模裝置
合模裝置除了完成模具的開合動(dòng)作之外,其主要任務(wù)是以足夠的力抗沖注射到模具內(nèi)的熔體的高壓力,使模具鎖緊.不讓它張開.
合模機(jī)構(gòu)無論是機(jī)械還是液壓或液壓機(jī)械式,應(yīng)保證模具開合靈活,準(zhǔn)時(shí),迅速而安全.
從工藝上要求,開合模具確要有緩沖作用,模板的運(yùn)行速度應(yīng)在合模時(shí)先快后慢,而在開模時(shí)應(yīng)先慢再慢.借以防止損壞模具及制件.
在成型過程中為了保持模具閉合而施加到模具上的力稱為合模力,其值應(yīng)大于模腔壓力與制件投影面積(包括分流道)之積.模腔內(nèi)的平均壓力一般在20~45Mpa之間.
由于合模力慎線反映出注塑機(jī)成型制品面積的大小,所以常用注塑機(jī)的最大合模力來表示注塑機(jī)的規(guī)格,但合模力與注射量之間也存在一個(gè)大致的比例關(guān)系.
可是,合模力表示法并不能直接反映注射制品體積的大小,使用起來還不方便.要國際上許多廠家采用合模力/當(dāng)量注射容積表示注塑機(jī)的規(guī)格,對于注射容積,為了對于不同機(jī)器都有一個(gè)共同的比較標(biāo)準(zhǔn),特規(guī)定注射壓力屢100Mpa時(shí)的理論注射容積,即當(dāng)量注射容積=理論注射容積*額定注射壓力/100Mpa.
控制系統(tǒng)
注塑機(jī)液壓控制系統(tǒng)主要分常規(guī)液壓控制系統(tǒng),伺服控制系統(tǒng)和比例控制系統(tǒng).
由于液壓系統(tǒng)復(fù)雜,這里以比例閥油路系統(tǒng)為例說明梗概.這一系統(tǒng)的特點(diǎn)是:在油路系統(tǒng)中有控制流量的和壓力怕比例元(電磁比例流量閥或電磁比例流量換向閥,電磁比例壓力閥).
通過外邊給定電的仿真信號(hào)和磁力的比例作用,來控制閥芯的開口量或閥芯的彈簧力對系統(tǒng)流量或壓力進(jìn)行控制,從而達(dá)到注射速度,螺桿速度,啟閉速度與注射壓力.保壓壓力.螺桿轉(zhuǎn)矩.注射座推力.頂出力.模具保護(hù)壓力實(shí)行單級,多級控制或無級控制.
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