|
注塑，经常被很多工程师瞧不起，觉得注塑作为一个非常简单，非常传统的工艺，甚至有些low，无法和那些“高大上”的工艺相媲美！
事实真是这样的吗？今天，小唐老师就为注塑工艺正正名。注塑，可远没你想得那么简单！
注塑将注塑机、模具及配套设备（如烘料机、模温机等）进行完美结合，再通过一定的工艺将塑料粒子加工成所需要零件的过程。
每一个点就是一门学问，单以模具制造来说，就涉及到材料学、流体力学、机加工、热学等多个学科，得考虑动定模型腔结构、浇口位置、排气口分布、水路/油路排布、导向机构、推出机构等多方面因素。
限于篇幅限制，今天，小唐老师只和大家聊聊注塑的“工艺”，让大家来品味品味那些常见注塑参数背后的故事！
上图是我们常见的一台注塑机，让我们看看它的透视图，看看注塑分别有哪些重要的工艺参数，分别在哪个部位起作用。
a. 概览 定义：注塑时作用于螺杆头部的熔体压力，一般通过喷嘴部位的压力传感器来测量，也有通过油压活塞来测量。
作用：用于克服塑料流经喷嘴、流道、浇口及模腔内的流动阻力，并使型腔压实。
受影响因素：注射压力的大小与塑料的品种、塑料件的复杂程度、塑料件的壁厚、喷嘴的结构形式、模具浇口的尺寸及注塑件的类型等许多因素有关。
影响：会影响产品的尺寸及应力情况。
b. 如何确定注射压力好不好（精度）
第一块就是根硬骨头，很难啃，请大家务必跟上！
要想深入了解注射压力，你需要与保压压力进行比较。
大多数物体有一个特点，温度降低时，体积会变小（密度会变大，如水），塑料熔体也一样，在滚烫的料筒注射到模具里面的时候，温度慢慢下降，体积也在慢慢变小（收缩率）。
注塑时，熔体因为冷却而收缩，但由于螺杆继续缓慢地向前移动,使料管中的熔体继续注入型腔，以补充制品收缩的需要，称之为保压（防止产品收缩）。
再具体些，我们将注塑的几个阶段以下表来表示：
—在注射阶段，在模腔未填满前，注塑机并不能以压力来控制，而只能用速度来控制。注射段的压力设置，一般采用系统压力，就是如140 bar或160 bar的最高压力。有足够的压力才能保证注射时可以有效的控制速度。 —模腔填满后不代表注射过程就结束，还要挤压。其实注射与其它成型方法最不同之处便是极高的注射压力。挤压是靠熔融的压缩量及螺杆继续注射而产生的，使模腔压力骤升。 —保压的作用是当其熔融冷却或固化收缩时，保持一个压力，继续注入熔融来填补收缩的空间，减少或避免凹痕的产生。由于收缩缓慢，螺杆的前进速度亦是缓慢的，2%的速度便足够。保压时只需控制压力而不能控制流量，因收缩率是不由注塑机控制的。这是与注射前段刚好相反的。
所以，我们常通过测量保压阶段时的注射压力来确定其精度，具体步骤如下： —关闭料斗（Hopper）及模具中的冷却水；
—确定泄压阀（Relief Valve）处于打开状态； —将注塑模式调成手动模式（Manual Mode）； —螺杆位置调成0 mm；保压速度设置成50%以上；注塑时间设为最大（如999.9s）； —保压压力分别设置为10%，30%，50%，80%，99%（下图是10%的情况）；
c. 计算与评价 比较保压区间内的实际注塑压力与设定注塑压力，得出下表：
其中 差异值（%）=差异值（kgf/cm2）/最大注塑压力（这里以140计）； 如测量点1计算为： 3/140*100=2.1%
200T以上的注塑机，全体压力值在5%以内正常；
200T以下的注塑机，1%以内是正常；
a. 概览 定义：指螺杆前进，将熔融物料充填到模腔时的速度，一般用单位时间的注射质量(g/s)或螺杆前进的速度(m/s)表示。
作用：尽快把熔料充满成型模具的空腔。
受影响因素：受塑料粒子的性能、制品的形状及模具的冷却条件影响
影响：注射速度的快慢直接影响成型注塑制品的质量和生产效率。 —速度慢、注塑成型制品用时间增加，熔料受降温的影响充满模腔的时间加长，流动也要阻力大些，这样会造成成型制品出现冷合料缝痕 —而注射速度过快，则会产生物料摩擦热过高，容易造成 熔料因温度偏高而降解或变色；同时，过快的注射熔料流速会让模腔内空气被急剧加压而升温，也会使熔料汇合处因降解而出现 焦黄色
b. 如何确定注射速度好不好（精度） 了解了注射压力的作用原理后，注射速度就好理解多了。我们可以通过注射率与螺杆直径计算出注塑速度。
注射速度=1000 * 注射率 / （π * 0.25 * 螺杆直径的平方) 其中注塑率为单位时间内注射出的体积 具体的测量步骤如下：
—将注塑模式调成手动模式（Manual Mode）； —将保压条件设置为0，注射时间设置为3s以下； —注射速度分别设置为10%，30%，50%，80%，99%（下图是10%的情况）；
—确定螺杆起始与终止位置；
实际注射速度=（螺杆终止位置-螺杆起始位置）/注塑时间
c. 计算与评价 比较注射区间内的实际注射速度与设定注射速度，得出下表：
200T以上的注塑机，全体速度偏差值在5%以内正常；
200T以下的注塑机，1%以内是正常；
a. 概览 定义：锁模力是指注射时为克服型腔内熔体对模具的涨开力，注射机施加给模具的锁紧力 。
作用：当原料以高压注入模穴内时会产生一个撑模的力量,因此注塑机的锁模单元必须提供足够的“锁模力”使模具不至于被撑开。
受影响因素： 锁模力（T）=锁模力常数Kp*产品投影面积S（CM*CM） 1．投影面积（沿着模具开合所观看得到的最大面积） 2．模腔压力， 其中模腔压力由以下因素所影响 （1）浇口的数目和位置
（2）浇口的尺寸
（3）制品的壁厚
（4）使用塑料的粘度特性
（5）射胶速度
影响： —锁模力过小，产品会产生飞边； —锁模力过大，也有可能使模具无法“呼吸”或排气，对分型面造成挤压，最终产生更大的飞边，也有可能造成支撑板、导柱等部件不必要的磨损；
b. 如何确定锁模力好不好（精度） 锁模力的测量就更简单了！
我想，我已经知道小唐老师的套路了 —将注塑模式调成手动模式（Manual Mode）； —将锁模压力调到最大（老的方法是调泄压阀（relief valve），如下图） —高压锁模
了解了注射压力的作用原理后，注射速度就好理解多了。我们可以通过注射率与螺杆直径计算出注塑速度。 了解了注射压力的作用原理后，注射速度就好理解多了。我们可以通过注射率与螺杆直径计算出注塑速度。
c. 计算与评价 比较实际锁模力与设定锁模力，如下：
既然被你们看出套路了，小唐老师后面几个就不按套路出牌了哈~
定义：平行度主要是固定模板与移动模板之间的平行程度
测量步骤 1．模板的测量部位擦拭干净
2．将模具的定位销，完全离开定位导套的位置为止（如下图）
3. 测量模板平行度（可用百分表），这里的Tiebar指的是导柱，tiebarless指的是无导柱注塑机
评价标准：如下图
定义：填充时，熔融的塑料粒子漏出回流的程度，受螺杆磨损及止逆环密封性影响，最终影响产品的收缩与重量稳定性；
测量步骤 1. 堵住射嘴尖端，使塑料固化在流道内（或上模产品不取出）
2. 注射速度50%，注射压力50%，注射时间5s，计量距离100mm（螺杆移动距离）；
3. 将熔融状态的塑料压缩后，再也不前进的螺杆位置设为基准点，5s后，测量螺杆的位置，重复6次，得出如下数据： 评价标准： 中大型注塑机，偏差要求在2mm以内 小型注塑机，偏差要求在1mm以内
实际操作过程中是采用称量注塑件重量来确定。 一般是0.5%的总重量范围内为可接受的状态。
后来在和Engel的设备专家聊天时获知，如果只考虑注塑机本身的影响，以螺杆射出位置监控更有代表性，可以直接反映出设备能力指数（Cmk）。
料筒 一般注塑设备控制面板上有料筒各段的实际温度和设定温度显示，可接受的公差范围一般是5℃，一般精度好的注塑机可以做到1℃以内。
控制控制的难点还是在于喷嘴处，温度传感器易受到外部环境温度影响。
讲了这么多，最后小唐老师给大家来点直接的吧！这些参数如果设置不好的话，会带来什么样的产品缺陷！
以上，就是今天的全部内容，小唐老师要洗洗睡了，快要累趴下了~~~
还不赶紧扫描下面二维码，支持并鼓励下小唐老师？
| 
微信公众号
官方抖音号
