1.4.3.2 注射壓力的程序控制
通常將注射壓力的控制分成為一次注射壓力、二次注射壓力(保壓)或三次以上的注射壓力的控制。壓力切換時機是否適當,對于防止模內壓力過高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模制品的比容取決于保壓階段澆口封{TodayHot}閉時的熔料壓力和溫度。如果每次從保壓切換到制品冷卻階段的壓力和溫度一致,那麼制品的比容就不會發生改變。在恒定的模塑溫度下,決定制品尺寸的最重要參數是保壓壓力,影響制品尺寸公差的最重要的變量是保壓壓力和溫度。例如:在充模結束后,保壓壓力立即降低,當表層形成一定厚度時,保壓壓力再上升,這樣可以采用低合模力成型厚壁的大制品,消除塌坑和飛邊。
保壓壓力及速度通常是塑料充填模腔時最高壓力及速度的50%~65%,即保壓壓力比注射壓力大約低0.6~0.8MPa。由于保壓壓力比注射壓力低,在可觀的保壓時間內,油泵的負荷低,固油泵的使用壽命得以延長,同時油泵電機的耗電量也降低了。
三級壓力注射既能使制件順利充模,又不會出現熔接線、凹陷、飛邊和翹曲變形。對于薄壁制件、多頭小件、長流程大型制件的模塑,甚至型腔配置不太均衡及合模不太緊密的制件的模塑都有好處。
1.4.3.3 注入模腔內塑料填充量的程序控制
采用預先調節好一定的計量,使得在注射行程的終點附近,螺桿端部仍殘留有少量的熔體(緩沖量),根據模內的填充情況進一步施加注射壓{HotTag}力(二次或三次注射壓力),補充少許熔體。這樣,可以防止制品凹陷或調節制品的收縮率。
1.4.3.4 螺桿背壓和轉速的程序控制
高背壓可以使熔料獲得強剪切,低轉速也會使塑料在機筒內得到較長的塑化時間。因而目前較多地使用了對背壓和轉速同時進行程序設計的控制。例如:在螺桿計量全行程先高轉速、低背壓,再切換到較低轉速、較高背壓,然后切換成高背壓、低轉速,最后在低背壓、低轉速下進行塑化,這樣,螺桿前部熔料的壓力得到大部分的釋放,減少螺桿的轉動慣量,從而提高了螺桿計量的1程度。過高的背壓往往造成著色劑變色程度增大;預塑機構合機筒螺桿機械磨損增大;預塑周期延長,生產效率下降;噴嘴容易發生流涎,再生料量增加;即使采用自鎖式噴嘴,如果背壓高于設計的彈簧閉鎖壓力,亦會造成疲勞破壞。所以,背壓壓力一定要調得恰當。
隨著技術的進步,將小型計算機納入注塑機的控制系統,采用計算機來控制注塑過程已成為可能。日本制鋼所N—PACS(微型電子計算機控制系統)可以做到四個反饋控制(保壓調整、模壓調整、自動計量調整、樹脂溫度調整)和四個過程控制(注射速度程序控制、保壓檢驗、螺桿轉速程序控制、背壓程序控制)。
1.4.4 注塑成型前的準備工作
成型前的準備工作可能包括的內容很多。如:物料加工性能的檢驗(測定塑料的流動性、水分含量等);原料加工前的染色和選粒;粒料的預熱和干燥;嵌件的清洗和預熱;試模和料筒清洗等。
1.4.4.1 原料的預處理
根據塑料的特性和供料情況,一般在成型前應對原料的外觀和工藝性能進行檢測。如果所用的塑料為粉狀,如:聚氯乙烯,還應進行配料和干混;如果制品有著色要求,則可加入適量的著色劑或色母料;供應的粒料往往含有不同程度的水分、熔劑及其它易揮發的低分子物,特別是一些具有吸濕傾向的塑料含水量總是超過加工所允許的限度。因此,在加工前必須進行干燥處理,并測定含水量。在高溫下對水敏感的聚碳酸酯的水分含量要求在0.2%以下,甚至0.03%~0.05%,因此常用真空干燥箱干燥。已經干燥的塑料必須妥善密封保存,以防塑料從空氣中再吸濕而喪失干燥效果,為此采用干燥室料斗可連續地為注塑機提供干燥的熱料,對簡化作業、保持清潔、提高質量、增加注射速率均為有利。干燥料斗 的裝料量一般取注塑機每小時用料量的2.5倍。
1.4.4.2 嵌件的預熱
注射成型制品為了裝配及強度方面的要求,需要在制品中嵌入金屬嵌件。注射成型時,安放在模腔中的冷金屬嵌件和熱塑料熔體一起冷卻時,由于金屬和塑料收縮率的顯著不同,常常使嵌件周圍產生很大的內應力(尤其是象聚苯乙烯等剛性鏈的高聚物更多 顯著)。這種內應力的存在使嵌件周圍出現裂紋,導致制品的使用性能大大降低。這可以通過選用熱膨脹系數大的金屬(鋁、鋼等)作嵌件,以及將嵌件(尤其是大的金屬嵌件)預熱。同時,設計制品時在嵌件周圍安排較大的厚壁等措施。
1.4.4.3 機筒的清洗
新購進的注塑機初用之前,或者在生產中需要改變產品、更換原料、調換顏色或發現塑料中有分解現象時,都需要對注塑機機筒進行清洗或拆洗。
清洗機筒一般采用加熱機筒清洗法。清洗料一般用塑料原料(或塑料回收料)。對于熱敏性塑料,如聚氯乙稀的存料,可用低密度聚乙烯、聚苯乙烯等進行過渡換料清洗,再用所加工的新料置換出過渡清洗料。
1.4.4.4 脫模劑的選用
脫模劑是能使塑料制品易于脫模的物質。硬脂酸鋅適用于除聚酰胺外的一般塑料;液體石蠟用于聚酰胺類的塑料效果較好;硅油價格昂貴,使用麻煩,較少用。
使用脫模劑應控制適量,盡量少用或不用。噴涂過量會影響制品外觀,對制品的彩飾也會產生不良影響。
1.5 注塑機操作過程注意事項
養成良好的注塑機操作習慣對提高機器壽命和生產安全都大有好處。
1.5.1 開機之前:(1)檢查電器控制箱內是否有水、油進入,若電器受潮,切勿開機。應由維修人員將電器零件吹干后再開機。(2)檢查供電電壓是否符合,一般不應超過±15%。(3)檢查急停開關,前后安全門開關是否正常。驗證電動機與油泵的轉動方向是否一致。(4)檢查各冷卻管道是否暢通,并對油冷卻器和機筒端部的冷卻水套通入冷卻水。(5)檢查各活動部位是否有潤滑油(脂),并加足潤滑油。(6)打開電熱,對機筒各段進行加溫。當各段溫度達到要求時,再保溫一段時間,以使機器溫度趨于穩定。保溫時間根據不同設備和塑料原料的要求而有所不同。 (7)在料斗內加足足夠的塑料。根據注塑不同塑料的要求,有些原料最好先經過干燥。(8)要蓋好機筒上的隔熱罩,這樣可以節省電能,又可以延長電熱圈和電流接觸器的壽命。
1.5.2 操作過程中:(1)不要為貪圖方便,隨意取消安全門的作用。(2)注意觀察壓力油的溫度,油溫不要超出規定的范圍。液壓油的理想工作溫度應保持在45~50℃之間,一般在35~60℃范圍內比較合適。(3)注意調整各行程限位開關,避免機器在動作時產生撞擊。
1.5.3 工作結束時:(1)停機前,應將機筒內的塑料清理干凈,預防剩料氧化或長期受熱分解。(2)應將模具打開,使肘桿機構長時間處于閉鎖狀態。(3)車間必須備有起吊設備。裝拆模具等笨重部件時應十分小心,以確保生產安全。
1.6 注塑制品產生缺陷的原因及其處理方法
在注塑成型加工過程中可能由于原料處理不好、制品或模具設計不合理、操作工沒有掌握合適的工藝操作條件,或者因機械方面的原因,常常使制品產生注不滿、凹陷、飛邊、氣泡、裂紋、翹曲變形、尺寸變化等缺陷。
對塑料制品的評價主要有三個方面,1是外觀質量,包括完整性、顏色、光澤等;第二是尺寸和相對位置間的準確性;第三是與用途相應的機械性能、化學性能、電性能等。這些質量要求又根據制品使用場合的不同,要求的尺度也不同。
生產實踐證明,制品的缺陷主要在于模具的設計、制造精度和磨損程度等方面。但事實上,塑料加工廠的技術人員往往苦于面對用工藝手段來彌補模具缺陷帶來的問題而成效不大的困難局面。
生產過程中工藝的調節是提高制品質量和產量的必要途徑。由于注塑周期本身很短,如果工藝條件掌握不好,廢品就會源源不絕。在調整工藝時最好一次只改變一個條件,多觀察幾回,如果壓力、溫度、時間統統一起調的話,很易造成混亂和誤解,出了問題也不知道是何道理。調整工藝的措施、手段是多方面的。例如:解決制品注不滿的問題就有十多個可能的解決途徑,要選擇出解決問題癥結的一、二個主要方案,才能真正解決問題。此外,還應注意解決方案中的辨證關系。比如:制品出現了凹陷,有時要提高料溫,有時要降低料溫;有時要增加料量,有時要減少料量。要承認逆向措施的解決問題的可行性。