传统注塑机也可以利用热/冷循环模具注塑工艺首
发布时间:2021-10-08 01:48
 
在注塑循环进程中,运用热循环控制模具温度的一种办法。该技术要求模具表面的加热温度要在塑料的玻璃化转变温度(Tg)之上,以利于注塑,然后快速冷却模温,使部件冷固,以便于顶出。
 
热/冷循环模具注塑工艺可极大跋涉注塑部件的表面质量,其他因为减少了上漆、打磨等消除表面瑕疵的二次加工工序,然后下降整个加工成本。在某些情况下,上漆或粉末涂覆皆可省去。热/冷模注塑还可跋涉玻纤增强结构性材料的表面光洁度,用在对制品表面有高光泽要求的场合。运用该技术可获得的其他利益包括:下降模塑应力、减少或消除漩纹、熔接缝等缺陷,并跋涉熔体的活动长度,生产出薄壁制品。
 
沙伯立异塑料公司(SABIC Innovative Plastics)在日本从事这项技术的研讨作业已有几年的前史,其首个运用实例是加工一个轿车车顶行李架导轨的支脚,曩昔选用的是金属支脚。当运用玻纤含量为11%的Xenoy 1760 PC/PBT树脂进行试验性加工时,表面质量效果不抱负,原因是出现了漩纹和熔接缝。因为存在玻璃纤维的原因,部件表面非常粗糙,需求选用打磨抛光二次处理,而不是上漆修饰。运用热/冷模注塑可消除这些制品表面缺陷,并省去打磨处理工序。
 
关于聚碳酸酯、PC/ABS混料、PC/PBT混料而言,运用热/冷循环模具进行打针加工非常成功,运用于加工电视机外壳、聚光板、车载音响部件、笔记本电脑外盖等都抵达了表面质量问题最少化。
 
1 作业原理
 
传统注塑机也可以运用热/冷循环模具注塑工艺,首要,需求设备一个特其他辅佐系统设备,以结束模具表面的快速加热和冷却。需求用到过热水和蒸汽,有部分系统需外置一个锅炉,以产生蒸汽,其他的一些系统则在控制设备内构成蒸汽。沙伯公司设在亚太地区的研发中心运用了蒸汽,而设在美国麻省的聚合物加工研发中心则运用了一个过热水系统,由德国Single Temperiertechnik公司出品的设备可提供高达200℃的过热水。
 
为了有效地控制加工进程,有必要在紧靠着模具的表面面设备多个热电偶,以监控温度。模具、注塑机、热/冷控制设备有必要要求智能化衔接,然后结束加工进程的稳定性。沙伯公司自行研发出了每个部件的智能化控制设备。
 
在注塑循环周期的初始阶段,蒸汽或过热水循环活动,加热模具表面,使模温比树脂的玻璃化转变温度高出10℃~30℃左右。当抵达该设定温度后,注塑机获得信号,将塑料熔体注入模腔内。待模腔布满后即结束打针,冷却水循环流入模具,将塑料部件快速冷却定型,然后顶出制品。设有一个阀门开关,轮番转化通入蒸汽或过热水,或是冷却水。在部件冷却之后,翻开模具并顶出部件,系统转化开关从头转为模具加热阶段。
 
2 模具规划的关键
 
决议热/冷循环模具注塑工艺在整个循环加工周期内能否成功的要素不只与加工材料有关,一同也与模具的规划样式和结构有关。加热和冷却模具所需的时间由钢材的厚薄而定,关于热交换循环来说,最好是将钢材的厚度最小化。型腔与型芯可选用镶嵌组装的办法,优于在模板上切开开挖的办法,这样就能减小模板厚度。为了减小热量损失和跋涉热效率,这些嵌件可以在型腔和型芯的托模板上尽量运用气隙和阻隔材料进行设备。
 
除了需减小模具钢材用量之外,还需考虑模具冷热替换的影响,模具制作所用的材料需有较高的导热系数,如铜铍合金或其他有较高导热功能的合金材料,以缩短加热和冷却模具表面所需的时间。其他,冷却水通道规划要挨近模具表面,然后加速响应时间。但是,在大多数情况下,这点会遭到塑料制品几许形状的束缚。规划选用保型冷却的办法就非常合理有效,即冷却水管道的安置依据塑料部件的表面形状而规划。
 
保型冷却有几种不同的工艺技术,如激光烧结、金属直接镀覆等等。沙伯公司与Fast4M制模公司协作,开发了一种层束缚模工艺,该工艺名为Fast-Form。这项模具制作技术是运用一叠钢材薄片,分别用激光切开和粘结上铜材而成。这种工艺具有成本低、便当归纳选用保型技术和贯穿冷却水管道、规划大面积的排气区域等特色。
 
3 技术利益
 
热/冷循环模具注塑技术可极大地改善注塑部件的外观质感,最具杰出效果的是选用无定型树脂加工的部件,包括的树脂种类有:PC树脂、PC/ABS混料、PC/PBT混料。当模具表面温度高于某种无定型树脂的Tg之后,在打针阶段,树脂熔体不会结成一层皮,而且熔体可安闲移动。其效果是:当熔体碰到模具表面时不会冻住,这点与传统的注塑工艺有所区别。
 
在充模时,有一层薄薄的聚合物熔体逸出,留在垫模板的表面面,由此增加了部件的光泽度、下降表面粗糙度。研讨效果闪现,假如部件的光泽度跋涉50%~90%,关于玻纤增强材料来说,表面粗糙度指数-Rmax可跋涉70%,相关于未填充材料的指数还要跋涉20%。
 
热/冷模具注塑工艺对改善熔接痕的宽度和可见度有着活跃的影响。曾经在同一模具前进行了3种不同材料的加工比照查验,效果闪现,选用传统注塑工艺加工而成的制品,其表面的熔接痕宽度大约在6~13微米之间,在热/冷模具上注塑得到的制品完全看不见熔接痕,而且检测不出其宽度。这个巨大的利益可省却上漆等二次加工工序,特别适用某些特别场合。
 
制品内残存的注塑内应力可引起部件翘曲,甚至缩短部件的运用寿命。传统注塑的部件存在的内应力很高。四氯化碳归于一种已知的可引起塑料部件产生应力开裂的溶剂。选用热/冷循环模具加工的塑料部件内应力较低,运用这种溶剂也不会形成部件应力开裂,然后可省去部件运用前需进行的退火处理工序。