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    【技術分享】六個科學注塑工藝優化步驟

    作者:admin 來源: 日期:2021-09-06 13:42:35 人氣:73

    1)粘度曲線

    做黏度曲線是為了選擇一個合適的注射速度,當各參數存在微小波動時不會引起熔體黏度的大變化。每模之間的波動應該盡量小,以保證產品質量的可重復性。

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    參考上圖的黏度曲線,可以看到當射出速度高于55mm/s時, 熔膠的黏度基本上非常平穩。因此, 射出速度設為65mm/s會確保充填階段工藝的一致性。參數本身的微小波動并不會引起熔膠黏度的很大變化。


    當然也會有特殊情況不能使用這個優化的速度, 比如減小澆口暈等。這種情況下當然以外觀優先, 但是這個優化的速度應該作為射出曲線的參照,比如開始以低速通過澆口以減小澆口暈, 然后迅速的增加到這個優化速度。

    2)流動平衡測試

    只有多穴的情況下才會需要做這個測試,比如2穴或者多穴。目的是檢查在不同的充填階段,各穴之間的最大偏差百分比。

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    充填不平衡有可能被接受,也有可能不被接受, 取決于產品質量的要求。這些信息最好在外觀成型視窗(第四步)完成之后來定奪。


    1.如果產品能夠被充分保壓,并且成型窗口很大,檢查產品尺寸是否都在公差之內, 如果都在的話, 充填不平衡是可以接受的。


    2. 如果成型窗口很小,并且先充飽的模穴出現毛邊, 而其他的模穴卻存在短射或者縮痕,找出充填不平衡的原因。


    充填不平衡通常會有4個主要原因:

    1. 流道尺寸不同

    2. 澆口尺寸不同

    3. 排氣大小不同

    4. 冷卻不同,然而這個原因在剛開機時往往影響不大


    還有一種情況,是剪切導致的不平衡,特別是8穴冷流道模具。

    3)壓力降測試


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    做壓力降測試的目的是評估充填不同階段壓力的損失狀況。這通常包括機臺射嘴、豎流道、主流道、次流道、澆口和充填末端。

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    成型工藝不應該用到機臺的最大壓力,比如如果機臺的最大壓力為180Bar, 那么填充完需要的最大壓力不應該達到180Bar. 如果事實確實如此,那就意味著螺桿需要更大的壓力來達到設定的注射速度,但是由于壓力的限制卻達不到。這種情況稱作“壓力受限”。


    通常,射出工藝不應超過90%的機臺最大壓力。在做出的壓力降曲線中,如果處于“壓力受限”或者超過90%的機臺壓力,找出壓力曲線中比較陡的一段,嘗試去減小此處的壓力損失。例如,在右圖中,次流道的壓力降很大,意味著在這一段需要很大的力量來推動塑膠的流動。加大此段的流道直徑會對降低壓力有幫助。

    4)外觀成型視窗

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    成型視窗是非常重要的一個測試。通常這個外觀成型視窗是由保壓和料溫(無定形料)、保壓和模溫(結晶料)構成。


    外觀成型視窗會告訴有多大空間來調整工藝的同時能得到外觀可接受的產品。最理想的情況是有一個比較大的成型視窗。如果成型視窗比較小,就會比較容易的產生質量缺陷。例如在上圖中,如果成型視窗比較小,就比較容易因為工藝本身的波動而出現短射或者毛邊。穩健的工藝就是擁有比較大的成型視窗 來彌補工藝本身的波動。


    外觀成型視窗同時會提供后續試模中因調整尺寸或者DOE試驗中允許使用的料溫/模溫及保壓的上下限。

    5)澆口凍結測試

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    對冷流道模具或者半冷流道(熱轉冷),為保證模與模之間的可重復性,保壓壓力一定要持續到澆口完全冷卻。

     

    曲線生成以后, 選擇一個產品重量穩定以后的時間。在上圖中,產品重量在7s后就不再增加,所以為安全起見同時彌補工藝本身的波動, 保壓時間要設定為8s。


    要注意的是, 保壓階段這額外的1s并不會增加周期時間,因為在這段時間內,澆口應該已經凍結而只會短暫的保壓冷流道,而同時產品已經在開始冷卻。因此多出的這1s應該從冷卻時間中減掉,以保證同樣的周期時間。

    6)模溫圖譜

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    模溫圖譜的目的是為了記錄產品頂出后模具表面即時溫度的分布。它可以用來確認冷卻水路是否在工作或者是否會有“熱點”存在。


    此外,這些信息還可以后續用來解決問題 - 例如當產品尺寸出現不一致時可以用來確認模具表面溫度是否跟以前一樣。


    溫度的測量必須用接觸式高溫計。


    要注意的是在首次開機或者停機后,模溫會逐漸上升至一個穩定的狀態。因此一定要在模溫穩定后再進行測量(最少10模后)。


    上圖提供了5個圖框,這個可以根據情況來適用于不同的模具。比如,如果正在試一套4穴的模具,需要每穴測量相同位置的點記錄在對應的四個角落的方框里, 中間一個框留空。如果測試是單穴模具,5個都需要用到,代表不同的測量位置。



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