薄壁注塑的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)厚度減少時(shí),需要冷卻的材料更少。隨著厚度減少,可以將成型周期縮短一半。熔體輸送裝置的合理設(shè)置使熱流道和澆道不會(huì)妨礙成型周期的縮短。使用熱流道和澆道襯套有助于將成型周期縮短至最小。此外,還應(yīng)該考慮到模具用材。P20鋼被廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)制品的模塑,但由于薄壁注塑的壓力更高,模具必須制造得十分堅(jiān)固。H-13和其他硬鋼為薄壁模具增加了額外的安全系數(shù)。然而,堅(jiān)固模具的成本可能高于標(biāo)準(zhǔn)模具的30%~40%。
薄壁注塑成型制品
薄壁制品的設(shè)計(jì)原則與常規(guī)厚壁制品的也有很大不同,而且還受到成型局限性和塑料原料選擇的影響。薄壁制品要求具有高的沖擊強(qiáng)度、良好的外觀質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性以及精密的尺寸公差,并能承受大的靜態(tài)載荷。設(shè)計(jì)過(guò)程中要重點(diǎn)考慮制品的剛性、抗沖擊性和可制造性等。
薄壁注塑成型模具
薄壁注塑成型時(shí)模具設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的一環(huán),成型薄壁制品時(shí)一般需要專(zhuān)用模具。與常規(guī)制品的標(biāo)準(zhǔn)化模具相比,薄壁制品模具從模具結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和脫模系統(tǒng)等都有可能發(fā)生重大變化。它主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面
(1) 模具結(jié)構(gòu) 為承受成型時(shí)的高壓,薄壁注塑成型模具的剛度要大,強(qiáng)度要高。因此,模具的動(dòng)、定模板及其支承板厚度通常比常規(guī)模具的模板要厚,支撐柱要多,模具內(nèi)可能要多設(shè)置內(nèi)鎖緊定位機(jī)構(gòu),以保證精確定位和良好的側(cè)支撐,防止彎曲和偏移。
(2) 澆注系統(tǒng) 成型薄壁塑件,特別是塑件厚度非常小時(shí),要使用大澆口,而且澆口應(yīng)該大于壁厚。如是直澆口應(yīng)設(shè)置冷料井,以減少澆口應(yīng)力, 協(xié)助填充, 減少塑件去除澆口時(shí)的損壞。為保證有足夠的壓力充填薄的型腔,流道系統(tǒng)中應(yīng)盡可能減少壓力降,流道壓降最好不要超過(guò)注塑,機(jī)提供壓力的15%。為此,流道截面設(shè)計(jì)要比傳統(tǒng)的大一些,同時(shí)要限制熔體的駐留時(shí)間,以防止塑料降解裂化。有一些薄壁塑件模具的澆注系統(tǒng)中引入了熱流道技術(shù)和順序閥式澆口( SVG)技術(shù)。熱流道技術(shù)能夠使熔體經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的流動(dòng)路徑后還能在澆口處提供盡可能高的壓力。然而,熱流道卻使熔體在高溫下停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),容易使塑料降解裂化,所以必須限制駐留時(shí)間。SVG能有效地避免熔接線(xiàn),降低成型壓力,在諸如筆記本電腦外殼等較大型薄壁塑件的生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。
(3) 冷卻系統(tǒng) 薄壁塑件不像常規(guī)塑件那樣可以承受較大的因傳熱不均而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。為保證塑件的尺寸穩(wěn)定性,把收縮和翹曲控制在可以接受的范圍內(nèi),就必須加強(qiáng)模具的冷卻,確 保冷卻均衡。
(4) 排氣系統(tǒng) 薄壁注塑成型模具一般需要有良好的排氣性,最好可以進(jìn)行抽真空操作。由于填充時(shí)間短,注射速度高,模具的充分排氣,尤其是流動(dòng)前沿聚集區(qū)的充分排氣非常重要,以防 困氣引燃。
(5) 脫模系統(tǒng) 因?yàn)楸”谒芗谋诤徒疃己鼙?非常容易損壞,而且沿厚度方向收縮很小,同時(shí)高保壓壓力使收縮更小,使得加強(qiáng)筋和其他小結(jié)構(gòu)很容易粘合。為避免頂穿和粘模,薄壁注塑成型應(yīng)使用比常規(guī)注塑成型數(shù)量更多、尺寸更大的頂桿。
薄壁注塑成型塑料原料的選擇
薄壁注塑成型所使用的塑料原料的流動(dòng)性要好,需要擁有大的流動(dòng)長(zhǎng)度、高的沖擊強(qiáng)度、高的熱變形溫度、高的熱穩(wěn)定性、低的方向性以及良好的尺寸穩(wěn)定性。另外,還要考慮塑料原料的低溫沖擊剛性、阻燃性、機(jī)械裝配性以及外觀質(zhì)量等。目前薄壁注塑成型應(yīng)用較多的塑料原料 有聚碳酸酯( PC ) 、丙烯睛2丁二烯2苯乙烯(ABS) 、PC /ABS共混物和PA6 等。這可能是由隨著壁厚降低,需要使用具有更好物理性能的塑料來(lái)維持制品強(qiáng)度。
薄壁注塑成型注塑機(jī)
常規(guī)的注塑機(jī)很難在薄壁注塑成型中有用武之地。如薄壁注塑成型的填充時(shí)間很短,在很短的時(shí)間內(nèi)不可能遵循速度曲線(xiàn),因此,必須使用高解析度的微處理器來(lái)控制注塑機(jī)。在整個(gè)薄壁注塑成型過(guò)程中,應(yīng)同時(shí)各自獨(dú)立地控制壓力和速度,常規(guī)注塑機(jī)的充填階段用速度控制,保壓階段再轉(zhuǎn)為壓力控制的方法已不適用。薄壁注塑成型注塑機(jī)一般需要小的料筒,而傳統(tǒng)注塑機(jī)的料筒都比較大。由于塑件壁厚比較小,所以每次需要射出的量就較少。如果使用過(guò)大的料筒,容易引起塑料原料因停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而裂解。因此,在注塑機(jī)的選用上宜以每次射出量是機(jī)器最大射出量的35% ~75%為佳。
薄壁注塑成型技術(shù)也稱(chēng)為薄壁塑件注塑成型技術(shù)。目前關(guān)于薄壁注塑成型還沒(méi)有統(tǒng)一的定義。要給出一個(gè)適合所有塑料原料和塑件形狀的薄壁注塑成型定義還是比較困難的; 同時(shí)隨著技術(shù)的發(fā)展,薄壁注塑成型定義的臨界值也將發(fā)生變化,它應(yīng)該是一個(gè)相對(duì)的概念。
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