龍華大浪塑料模具在注塑成型加工中核心五大要素
2018-12-10 17:14:36 中國網 (責任編輯:田小香
在中國,隨著國內家電、汽車、電子電氣、建築、醫療、辦公裝置、機械等行業的蓬勃發展,我國正成為全球改性塑料最大的市場和主要需求增長動力。2017年,測算改性塑料市場收入達1259.37億元。伴隨汽車輕量化及家電消費升級,以及新型城鎮化等政策的逐步推行,改性塑料未來的高增長將得到持續,發展前景十分廣闊。研究機構預計到2022年,改性塑料行業工業總產值將超過2000億元,改性塑料行業銷售收入也將超過1900億元。產品質量要求的持續上升,最大的挑戰在於,如何以最高的效率和最低的單位成本得到最好的質量。要做到這一點,關鍵在於定製化的機器概念、工藝整合和自動化。中廣瑞達實業總經理肖韜先生闡述了工業4.0為注塑行業帶來的重大機遇,以及龍華大浪塑料模具在注塑成型加工中核心五大要素。
肖韜:工業4.0顯而易見並非只是一個流行語,它已成為塑料加工行業的重要趨勢。當我們的客戶諮詢中廣瑞達在這點上可以提供什麼時,我們意識到了這個趨勢。第四次工業革命是一次挑戰,同時也是一個機遇。我們的目標是同我們的客戶一起抓住這次挑戰,從新的機遇中獲得更大的收益。
機遇是什麼?我認為是藉助於網路化和生產系統的整合、工藝和生產資料的系統開發,以及自適應生產系統的應用,從而使智慧工廠中的生產工藝可以得到連續不斷的自優化。這將實現產率、質量和靈活性的顯著提高。
對於每一個業務,工業4.0都是不同的。這一模組化概念,使每一家公司隨時都能夠實施一個適合自身要求的特定解決方案,然後逐步發展它。優化製造工藝從單個機器開始,可以一路擴充套件到全球性的生產網路。龍華大浪塑料模具在注塑成型加工中核心五大要素其中包涵了:
1.壓力:
由注塑機的壓力系統(油泵)或司服馬達所提供的動作壓力,主要運用於注射裝置、熔膠裝置、開鎖模裝置、頂出裝置、射臺裝置,抽芯裝置等各動作程式,在注塑機的控制面板輸入相關引數後由處理器將其轉換成各程式動作的訊號,從而控制各個動作程式的執行所需的壓力。壓力設定原則為:克服該動作阻力的相應力度,但為配合動作的速度需相應調整其引數值。
2.速度:
配合上述的壓力來完成各動作程式所需活動速度(系統液壓油的流量),速度的基本等級區分:緩流0.1-10、慢速11-30、中速31-60、高速61-99。
2.1射膠速度的控制,應用於不同的製品結構及用料來設定大小數值,在此暫不區分(工程/通用塑料,結晶/非結晶塑料,高溫/低溫塑料,軟膠/硬膠塑料)容易混淆視聽,作個比較易懂的解釋,射膠速度是注塑成型中比較難控制的工藝要素,不象其他的工藝要素都有標準的資料可供參考(後續會作詳細的介紹)。
射膠速度的數值設定主要遵循以下幾點:
依材料的流動性;如PP、LDPE、TPE、TPR、TPU、PVC等軟質塑料的流動性較好,在填充時其型腔阻力小,一般情況下可使用較低的射膠速度來填充型腔。
如ABS、HIPS、GPPS、POM、PMMA、PC+ABS、Q膠、K膠、HDPE、等常用的中粘度塑料其流動性稍差,在產品外觀光澤度要求不高或產品肉厚適中(產品壁厚或骨位厚度達1.5MM以上)的情況下射膠速度可用中速來填充,反之需依照產品結構或外觀要求來適當提高填充速度。
如PC、PA+GF、PBT+GF,LCP等工程塑料流動性較差,在填充時一般需要高速射膠,尤其是增加GF(玻璃纖維)的材料,若射膠速度過慢則造成產品表面浮纖(表面銀紋狀)嚴重。
2.2熔膠速度的控制;
此引數在日常工作中是最容易被忽略的工藝之一,因大多數同仁認為該工藝對成型影響不大,引數隨便調整都能做出產品來,但在注塑成型中熔膠引數是同射膠速度一樣重要的,熔膠速度可直接影響到熔體混煉效果,成型週期等重要環節
2.3開鎖模速度的控制;
主要針對不同的模具結構來設定不同的引數,如兩板平面模具在啟動鎖模低壓前調整高速鎖模及在產品脫離模具型腔後調整至快速開模可有效提高生產效率。但有行位的模具在調整開鎖模的速度時需根據行位的高度及結構來定開鎖模快慢速的切換。特殊模具結構及抽芯模具因結構複雜,在後面的章節作出祥解。
2.4頂針速度的控制;
主要視產品脫模狀況來定,原則上在確保產品不出現頂白及頂高、或變形的前提下儘量要快,反之就需要椐實際情況適當調整引數,當然;在一般情況下首次調整頂真速度當以中低速(15%-35%)為佳,可有效延長頂針及頂針油缸的使用壽命。
3.位置:在各動作的快慢速、高低壓之間的切換點
3.1射膠位置的控制;
在注塑成型引數除錯中,射膠位置需根據產品單重及結構來進行調整,在考慮產品單重來調整位置即常說的該產品需要多少膠量,
如:某製品的單重約50G,使用90T注塑機生產,該機型的理論射膠量為120G,熔膠行程為130MM,大約每MM熔體重量為理論射膠量120G÷熔膠行程130MM=0.92G,即該產品的射膠距離為50×0.92=46MM位置,若熔膠終止位置設定在60MM,那麼射膠至14MM時產品質量已基本OK。
(當然,上述為經驗之談,多少有點偏差,因並未按照書本上的螺桿壓縮比計算公式,那樣太複雜了,相信大多數同仁算不來),至於如何用射膠位置控制各種成型製品的不良現象,在後面的章節將會詳細講解。
3.2.熔膠位置的控制;
概括地理解為應對成型製品的所需射膠量來設定熔膠距離,多數同仁無視熔膠的三段切換位置,只會關注熔膠終點位置,當然;一般難度的成型製品在調整熔膠位置時不必對其進行快慢速或高低背壓的切換,照樣可以達到所需的製品質量,但在生產色母料、熱敏性高的塑料適當切換熔膠速度及背壓的調整位置,可更好地控制製品質量。
3.3開鎖模的位置控制;
主要配合開鎖模速度的需要來設定切換點
3.3.1一般情況下開模速度的切換點為成型製品脫離模具型腔前(約5-15MM)為慢速,後轉快速,可有效縮短開模所需時間,最後轉慢速(即開模緩衝位置,一般離所需開模終止位置20-40MM為佳開始切換,(終止位置視產品結構及是否使用機械手而定),可有效延長注塑機機絞的使用壽命和開模動作的穩定)。
部分特殊模具的結構因素如三板模或抽芯模具,其開模速度需根據實際情況而定,如三板模具由於產品型腔在中板上,在開模時首先動作在水口板,需將水口流道與產品分離後公母模再進行分離,所以在開模的位置上需增加1-2個切換點,為中速—慢速—高速—慢速,噸位較大的機臺可根據需要增加多幾個切換點,總之以成型製品在開模過程中質量不受影響及動作過程平穩為主。
3.3.2鎖模位置的設定主要取決於模具的結構而定,如:平面模結構(即前後模的分型面均為平面,無滑塊/抽芯,無插穿結構)在鎖模速度切換時可直接用4段位置進行“快速—中速—低壓—高壓”,
其位置的切換原則為:鎖模快速的行程為開模行程的70%左右為佳,(三板模具的快速終止位置視模具的結構尺寸而定),主要作用為縮短鎖模週期。後轉中速,作用於高速鎖模的減速緩衝,(因中速過後會切換為低壓保護功能)
鎖模中速的終止位置很重要,其決定了鎖模低壓保護的起始位置,部分老資力的同仁對鎖模低壓都很模糊,認為好象隨便設定都可以鎖模,其實不然。若鎖模低壓設定不當其保護功能會完全喪失,對全自動生產的模具是致命的,如何正確設定低壓保護功能會在後面的章節作詳細說明。
4.頂針位置的控制:
理論上頂針的頂出長度為模具後模型腔(即模芯)高度的2倍,但在實際操作中大可不必完全按此方法設定位置,具體以方便取出產品為主。但在初次調整頂針位置時需逐步加長,先頂出模具頂針行程的50%,再視生產過程中產品的取出狀況而定。
溫度:塑料熔化及模具加溫所需的必要條件
4.1料管溫度的控制;
一般情況下針對不同性質的塑料都有其相對標準的成型溫度,如:
ABS=(區分高抗衝料230-260、低抗衝料190-230)、
SAN=180-220、
HIPS=180-220、
POM=170-200、
PC=240-300、
ABS/PC=230-260、
PMMA=200-230、
PVC=(區分高密度160-200、低密度140-180)、
PP=180-230、
PE=(區分高密度240-300、低密度180-230)、
TPE=(區分高密度170-200、低密度140-180)、
TPR=(區分高密度170-200、低密度140-180),
TPU=(區分高密度160-200、低密度120-160)
PA=230-270、
PA+纖=250-300、
PBT=200-240、
PBT+纖=240-280、另凡是新增阻燃劑(即防火料)的成型溫度要低於普通料20-30度。
具體的使用溫度要視生產情況而定,因成型溫度直接影響塑料的流動性、粘性、模具溫度、顏色、收縮率、製品變形度等。
4.2模具溫度的控制;
模具溫度主要針對不同的塑料流動性而定,簡單得理解就是克服流動性差的關鍵工藝,如PC料及PA+纖料的流動性較差,其在填充過程中的流動阻力較大,則需要較快的射膠速度來進行填充。
另外如生產PC透明料膠件時,為改善產品表面氣紋、彩虹印及內部氣泡等不良問題時則需要較高模具溫度,生產加纖料時若模具溫度較低會出現表面銀絲紋(浮纖)。在一般情況下可參考下列資料來調整模具溫度:
ABS=30-50(表面質量要求高或需控制變形度的產品可提高至60-110度)
PC=50-80(表面質量要求高或薄壁的產品可提高至85-140度)
HIPS=30-50(透明PS及產品表面質量要求高的產品可提高至60-80度)
PMMA=60-80(薄壁產品及表面質量要求高的產品可提高至80-120度)
PP=10-50,PE=10-50(高密度或薄壁產品可適當提高模具溫度)
橡膠類(TPE、TPR、TPU)=10-50,
PA、PBT=30-60(表面質量要求高及加玻璃纖維的材料可提高至70-100)
5.時間:各動作所執行的時間:填充時間的控制;包含射膠時間及保壓時間
5.1.射膠時間:一般要求的產品在質量合格的情況下越短越好,因射膠時間直接影響製品的內應力及生產週期,原則上製品膠位越薄其射膠時間越短,反之厚壁的產品為控制其收縮問題需酌情延長射膠時間。
另使用多段及快慢速切換幅度大的製品需較長的射膠時間,射膠時間的設定還需根據製品體積來設定(產品越大所需射膠時間越長)在此還需考慮生產用塑料性質,如:通用塑料ABS在產品壁厚2.0MM、射膠速度適中、料管溫度適中時其流量縱向為65毫米/秒左右(不同的模具結構或工藝其流量有所不同)。
5.2.保壓時間:原則上保壓時間主要控制產品表面縮水及產品結構尺寸,但在完全掌握保壓時間的控制方法還可利用保壓來調校產品的變形度(因此調整工藝為精密調機工藝,會在後面的章節詳細介紹其調校方式)。
在這裡主要為大家簡單講解使用保壓來控制產品的收縮,一般選擇用保壓來控制產品縮水需依產品的縮水位置而定,並不是所有的縮水都可以用保壓來解決,如:縮水位置在熔體填充的末端,使用保壓來控制縮水則會造成臨近水口位的位置應力過大造成頂白、粘模、或引起產品翹曲變形。
5.3.頂針延遲時間;主要控制頂針頂出時的停留時間,方便機械手對產品進行取貨。
5.4.抽芯時間;控制注塑機抽芯裝置的動作時間(主要應用於用時間控制動作行程的),若用感應開關控制抽芯行程的抽芯可不設定抽芯時間。