精密射出成型技术

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承,精密射出成型技术 　　射出业近况　　塑料射出成型制品因具有优异的特性?使用量正逐年增加?根据工业局的统计数据显示?国内塑料加工业厂家数目近一万家?从业合占制造业总人数的11%?产值约占总产值的9.5%?但员工人数在50人以下的厂家?竟占了85%?可见塑料射出成型加工业?属中小企业的占绝大多数?　　业界追求的精密射出技术　　如何提升技术?创造产品的附加价值?乃成为业界首要努力的目标?精密射出成型技术也因此逐渐受到重视?　　何谓精密射出成型?顾名思义?就是以较高的射出成型技术?制造出精度高的塑料制品?　　谈到精密射出成型?应从二个层面来思考?一种是在设计开发阶段?就先拟定一套完整的生产技术?掌握这些生产因素?使做出来的成品精度?控制在预测的精度范围内?这种技术层次较高?似属于研究开发的技术?　　另外一种是在生产前?尚无法确保掌握在生产过程中?制造出来的成品精度到底是多少?只知道它大概在某个程度范围内?有时?甚至无法预知制品的精度到底是偏上限?还是下限?但是在试做过程中?可以根据投入的生产因素及得到的制品精度范围?再来调整?修正投入的生产条件?使制品精度更能符合需求?并且更希望在往后的每一次量产中?都能得到质量稳定性?再现性很高的产品?　　以上两种方式?应该都市目前业界所追求的精密射出成型技术?　　何为“精密“射出成型　　本文所谈到的精度?除了尺寸?公差精度外?应包括制品表面精度(缩水?凹痕?接合线?光泽度?平坦度……等)?　　就塑料制品尺寸缩水来说?层次较高的精密射出成型技术?应该在模具设计之初?就能根据制品大小?形状?塑料原料?浇口大小?流动方向?决定一个很精确的缩水律?而模具尺寸即依此缩水律来设计?加工?在射出成型时?再依环境?原料的处理?决定最佳的成型条件?使做出来的制品尺寸经过缩水后?正好符合成品图上所要求尺寸精度?　　层次较低的精密射出成型技术?就是在模具设计时无法精确的决定缩水律等?预知射出后的成品质量?只能在以后生产时?根据做出来的制品质量的变化清醒?修正生产因素(包括料的干燥?射出条件的调整……等)?使制品的最终质量接近成品图的要求?并控制在以后每次生产都能达到这个精度?　　因此精密射出成型技术?就是(1)无人化全自动(2)成型周期一定的生产技术?本文仅就目前业界较迫切需要改进的后半段加以探讨?我想应有事半功倍之效?　　业界优先改善项目　　目前?许多业者认为要达到精密射出成型?最迫切需要优先改善的是?精密的模具与高精度自动化射出成型机?其实这二个因素?只是精密射出成型技术中很小的一环?还有许多很重要的部分被我们忽略了?　　过分的强调模具及成型机的重要性?反而使我们不去重视其它更重要?且更应该多注意的部分?　　精密成型技术是一种连续性?相互关联的?许多技术的组合?它代表企业整体的技术能力与水准?不良率的高低?是整个企业能力的总表现?并非某个单位?某个人的能力表现?质量差?不良率的产生?也不是某个员工的不对?因为没有员工愿意作出不良品?　　精密射出宜考虑因素　　既然精密射出成型技术?是许多相互关联技术的组合?所以我们应该从塑料原料的质量?处理方法?加工环境?机台性能?模具质量?射出成型条件的设定等一连贯因素来考虑?而这些因素有?　　(1)季节?春?夏?秋?冬气候的变化?冷却水温度的差异?　　(2)时间?白天?晚上?早上?周一?周六?周日的差异?　　(3)人员?人员熟练度?情绪?疲劳?注意力?个性?习性……等?　　(4)环境?天候(晴雨天?温度?湿度的影响)?风的大小?方向?暖房?冷气?尘埃?冷却水量的变动?水温的变化?水垢的影响?　　(5)材料?材料质量的稳定性?厂牌的差异干燥的方法(时间?温度的控制……)?染色配色的方法等?　　(6)机械及周边装置?机台的性能?厂牌的差异?机台的磨耗?劣化?使用方法?计测仪器?计器方法?温度控制器的种类?性能?冷煤(油?水)?冷煤的流速?流量及电压的稳定性……等?　　(7)模具?模穴多寡?流道系统?尺寸精度?模具材质?磨耗?强度?冷却回路的设计……等?　　(8)成型条件?作动油的温度?成型压力?速度?周期?成型条件的稳定性……等?　　以上仅就其中较为业界疏忽的几项?提出来供大家参考?并请指正?　　先从外在的因素(风?室温环境?时间)来谈?　　风　　如果从射出成型加工材料温度的变化过程来看?模具可说是一部热交换机?塑料原料经过加热?混烘?经过模具成型后?呈急速的冷却?应该有一定的规则?否则结晶化的温度?时间?速度?都会受到影响?　　塑料料冷却的变化?与制品的收缩率有密切的关系?大家都注意到机台的3段?4段的温度控制?而没有注意风向与速度对射嘴?模具的影响?因此严格说起来?工厂里的电风扇应受到管制?不能任意使用?　　室温　　塑料原料加热注入模具后?急速冷却?一部分的热量由冷媒带走?一部分散入大气中?同时加热料管亦散播出大量的热到大气中?热的空气往上升?如何在厂房的上层适度的抽风?或籍大气空气流动带走上面的热空气?并且在厂房的底层部注入冷空气(同时将热空气往上挤)?有待改善?　　适当的空调?控制厂房温度在27°C左右?乃为精度成型必要的条件之一?　　环境　　尘埃的去除?料筒的加盖(及静电除尘)?地面的清拭?循环水流压力大小?电压的稳定性……等?亦不可疏忽?　　时间　　如果白天?晚上产生质量有差异?或者周一?周六产生质量上有差异?这种情况几乎可以判定?问题出在模具温度的不稳定?在休假日后开机生产?模具温度还没有上升到固定范围内?就开始生产?如此作出来的东西?很少会有合格品?　　以上四项为外在的间接因素?接着讨论与射出成型有直接关系的其它因素?　　材料　　高精度制品的流痕?光泽度?透明度?有求比较严格?对于材料的干燥技术也特别讲究?大使一般都只注意到干燥的温度与时间?甚至为了达到干燥的效果?不惜提高干燥温度?这事绝对错误的?温度提高?易造成材料分解变质?尤其对热较敏感的材料?如PA?PVC等?泵为严重?正确的方法?应该是稍微降低干燥温度?延长干燥时间?　　但是有一点必须特别注意?在密闭的容器内干燥?水气没有过滤去除?而进入的空气并没有除湿?经过加热后?空气的相对湿度降低?绝对湿度却没有改变?由于在空气没的水分并没有减少?如何能叨叨干燥的效果?　　因此?如何做到除湿干燥?乃为精密成型技术不可或缺的一环?　　机台(制品重量)　　自动化的射出成型机?可弥补射出成型技术的不足?但如果具备熟练?高深的射出成型技术?并不一定需要自动化的射出成型机?目前业界使用机台较常疏忽的有两项?　　一是使用过大的机台来成型?因为机台过大?料筒的容积也随着加大?使得料在料筒内停留的时间过长?因加热时间过长而变质?直接影响制品的精度?　　另一项被业界所疏忽的?就是未能注意机台规格中的最大射出量?x g?假设某机台的最大射出量是50g,今制品的重量是30g?认为这种搭配万无一失?其实却忽略了最大射出成型量的单位时间是g/分?因此?还须再计算制品每分钟的生产重量?是否超过此界限?如果违反此规则?会造成材料在料筒内有混炼不均的现象?没有充分混炼熔融?就被挤出成型?结果质量当然不好?　　料温　　为使料在料筒内充分熔融?提高温度有助于混炼的程度?但是却因温度的提高?造成材料的变质?最好是适度的降低料温?比平常用的温度再降5~10%?不足的部分?改由提高rpm的　　方式来补足?因为rpm的提高?可以增加料的剪断摩擦热?此热适足以弥补温度不足的部分?由于摩擦生热只是瞬间?料无变质之虞?并且因料筒旋转产生的摩擦热比较均匀?不会有局部过热的情形发生?值得业界一识?　　流道系统　　这里所称的流道?包括浇口的设计?通常?材料由高温进入温度较低的模具中?为使受到相当程度冷却的塑料原料能顺利的流进模穴内?并减少制品的充填不足?接合线?缩水?凹陷……等不良状况?都想尽量加大流道的截面积?也相对加大?其实这正犯了下述二项的错误?　　一是流道截面积加大?而料的流速成平方关系?呈倍数的下降?流速下降?料在流道停留的时间成平方倍数的增加?适足以增加料的冷却?如此反而阻碍料的流动?　　如果我们检讨一下浇口的截面积那么小(比流道的截面积小了很多)?料照样可以流进模穴内?为什么流道需要那么大的截面积?　　二是流道截面加大?流速减缓?较易冷却?相反的?如果将传统的流道截面积取小?会因料在流道中的流速成平方关系的增加?速度加快?摩擦所产生的热?适足以改善料的流动性?　　因此流道截面积取小?反而有助于料在流道中的流动?因温度的上升?在模穴充填过程中所生的质量不良点(如接合线……)?可减至最低的程度?　　至于浇口的设计?应少用侧浇口?因料由较大的截面积?忽然进入较小的截面积时?会有短暂停留现象?且因截面积逐渐变小?而有加速流动(生热)的现象?因无冷料发生?可以得到精度较高?　　透气孔　　大家都很了解透气孔的重要性?遇到充填不良的问题?很快就会联想到透气孔的问题?但是透气孔的制作?应该注意下列必须考虑的事项?　　(1)胶件前端为一种很稠的乳胶状物质?极易堵塞设在分模在线的透气孔?尤其是锁模力过大时?这种现象更明显因此理想的透气孔?应设在与分模线垂直的位置上?如顶出销?分割块上?　　(2)在成型品的末端?心型销上?镶入块上做透气孔比较简单?如果空气堆集的部位在成品的中心?中央部位时透气孔便无法制作?此为浇口数目与位置的设置不当所致?　　(3)如果包风不明显?只在成型品孔圆周上呈现一条接合线?可在心型(不论是镶入或镶1体式)上?对准接合线位置上逃一个小孔?来容纳成型中多余的气体?此种方法?对消除接合线有很好的效果?值得一识?　　成型周期　　为了节省成本?提高产能?很少有人会无缘无故的增加成型时间?但是在下述三种现象会采用不当?过长的成型周期?　　(1)为了改善成型品变形及凹陷现象?常以增加冷却时间(即延长成型周期)来克服?　　(2)使用过大的机台?料在料筒内停留的时间过长?与成型周期过长?对料(因过热)所生的破坏力相同?　　(3)制品肉厚不均?为了使厚度大的部分达到充分的冷却效果?常常以延长成型周期来克服?　　以上三种清醒?都使原料在料筒内提留的时间过长?而破坏了原有的特性?　　模温控制　　由于塑料件原料由高温进入模具内?经过冷却硬化后?才由模具中取出?为使制品能充分硬化?应做好冷却工作?但是?如果冷却系统不佳?则只有延长冷却时间(增加成形周期)?此实是本未倒置?　　胶料在模具内充分均匀并不容易?常因肉厚不均而有不均匀的冷却?由于牵涉范围太广?不在这里说明?仅就模温控制中最重要的部分叙述如下?　　1?胶件经过模具冷却硬化后取出?但是千万不要把模具当作冷却机具?其实在胶件充填尚未完成前?模具也有保温的功能?因此?应该把模具视为一部热交换机?而不能视为冷却制品的冷却机具?　　2?模具冷却水路的设计?应该称为模具温度控制?而不能称为模具冷却系统?亦不能称为模具冷却回路?　　3?为使塑料原料在充填?冷却过程中?不因模温的过高或过低?而失去应有的特性?应特别重视模具的　　温度控制?　　目前因冷却水的温度普遍偏低?一般常用的话水温为室温及5°C左右冰冷的水?较应该使用的水温低了很多?如此对结晶性塑料原料?如尼龙?POM?PBT?PPS的影响很大?　　4?为了使冷却水能充分的带走模具中的热量?正确的做法应是?　　1)以Re＝8000~10000(乱流的标准雷诺数)的标准?来计算水的流速?冷却水管的表面积?　　2)以能产生乱流的水速带走模具的热量?而不是降低水温?以大的温差带走热量?因为温差(模温与水温之差)过大?极易造成模温的不均?导致成型品的变形?　　3)当模温很高?接近100°C时?亦应使用加压的水来做热交换工作?而不能用油来冷却?因为油的粘性很高?比重轻?雷诺数Re＝dvρ/μ很难达到乱流的标准?而在层流的情况下?便很难充分带走模具的热量?　　5?模温的量测?不必深入模穴内?只须测量进?出口的水温即可?　　射出成型条件　　目前因冷却水的温度过低?模具的温度相对偏低?如此对塑料原料的充填?流动很不利?因易生冷料?对制品的质量影响很大?　　因充填不易?一般都以提高射出压力来克服?不过压力一大?就容易产生。【MechNet】

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