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注射工藝的影響因素

2011年11月04日 10:22來源: >>進入該公司展臺人氣:1728


  注射工藝的正確制訂是為了保證塑料熔體良好的塑化,并順利地充模、冷卻于定型,以便生產出質量合乎要求的制品;在注射工藝中zui重要的工藝參數是溫度(料溫、噴嘴溫度、模具溫度)、壓力(塑化壓力、注塑壓力、型腔壓力)和相對應的各個作用時間(注射時間、保證時間、冷卻時間)等。下面僅討論主要的工藝參數及相互影響。
  
  一、溫度的影響
  
  1.料溫
  
  塑料的加工溫度是由注射機料筒來控制的。料筒溫度的正確選擇關系到塑料的塑化質量,其原則是能保證順利地注射成型而又不引起塑料局部降解。通常,料筒末端zui高溫度應高于塑料的流動溫度(或熔融溫度),但低于塑料的分解溫度。
  
  在生產中除了要嚴格控制注射機料筒的zui高溫度外,還應控制塑料熔體在料筒中的停留時間。在確定料筒溫度時,還應考慮制品和模具的結構特點。當成型薄壁或形狀復雜的制品時,流動阻力大,提高料筒溫度有助于改善熔體的流動性。
  
  通常控制噴嘴的zui高溫度稍低于料筒的zui高溫度,以防止熔體在噴嘴口發生流延現象。
  
  2.模具溫度
  
  在注射成型過程中模具溫度是由冷卻介質(一般為水)控制的,它決定了塑料熔體的冷卻速度。模具溫度越低,冷卻速度越快,熔體溫度降低得越迅速,造成熔體粘度增大、注射壓力損失增加,嚴重時甚至于引起充模不足。隨著模具溫度的增加,熔體流動性增加,所需充模壓力減小,制品表面質量提高;但由于冷卻時間增長,制品的生產率下降,制品的成型收縮率增大。
  
  對于結晶形塑料,由于較高溫度有利于結晶,所以升高模具溫度能提高制品的密度或結構晶度。在較高的模溫下制品中聚合物大分子松弛過程較快,分子取向作用和內應力都會降低。
  
  二、壓力的影響
  
  注射成型過程中的壓力包括塑化壓力、注射壓力盒型腔壓力。
  
  塑化壓力又稱背壓,是指注射機螺桿頂部的熔體在螺桿轉動后退時所受到的壓力,是通過調節注射液壓缸的回油阻力來控制的。塑化壓力增加了熔體的內壓力,加強了剪切效果,由于塑料的剪切發熱,因此提高了熔體的溫度。塑化壓力的增加使螺桿退回速度減慢,延長了塑料在螺桿中的受熱時間,塑化質量可以得到改善;但過大的塑化壓力還增加料筒計量室內熔體的反流和漏流,降低了熔體的輸送能力,減少了塑化量,增加了功率消耗,并且過高塑化壓力會使剪切發熱或切應力過大,熔體易發生降解。
  
  注射壓力是指注射時在螺桿頭部產生的熔體壓強。在選擇注射壓力時,首先應考慮注塑機所允許的注塑壓力,只有在注射壓力過低回導致型腔壓力不足,熔體不能順利充滿型腔;反之,注射壓力過大,不僅會造成制品溢漏,還會造成制品變形,甚至于系統過載。
  
  在注射過程中注射壓力與熔體溫度是相互制約的。料溫高時所需注射壓力和料溫的組合下才會獲得滿意的結果。
  
  型腔壓力是指注塑壓力經過噴嘴、流道賀澆口的壓力損失后在模具型腔內產生的熔體壓強。
  
  三、注射成型周期和注射速度
  
  完成一次注塑成型所需的時間稱為注射成型周期,它包括加料、加熱、充模、保壓、冷卻時間,以及開模、脫模、閉模及輔助作業等時間。在整個注射成型周期中,注射速度和冷卻時間對制品的性能有著決定性的影響。
  
  注射速度主要影響熔體在型腔內德流動行為。通常隨著注射速度的增大,熔體流速增加,剪切作用加強;熔體溫度因剪切發熱而升高,粘度降低,所以有利于充模。并且制品各部分的熔合紋強度也得以增加。但是,由于注射速度增大,可能使熔體從層流體狀態變為流,嚴重時會引起熔體在模內噴射而造成模內空氣無法排出,這部分空氣在高壓下被壓縮速度升溫,會引起制品局部燒焦或分解。
  
  在實際生產中,注射速度通常是經過試驗來確認的。一般先以低壓慢速度注射,然后根據制品的成型情況而調整注射速度。
  
  現代的注射機已實現了多級注射技術,即在一個注射過程中,當注射機螺桿推動熔體注入模具時,可以根據不同的需要實現對在不同位置上有不同注射速度和不同注射壓力等工藝參數的控制。多級注射工藝應根據不同品種的塑料和不同的制品進行擬定和選擇。
關鍵詞:模具
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