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怎樣優(yōu)化注塑加工成型工藝？
注射設(shè)備的進(jìn)一步發(fā)展和制品質(zhì)量要求的不斷提高，都對(duì)注塑加工成型工藝提出了更高的要求。正確選擇注射設(shè)備，并合理地設(shè)定成型工藝、優(yōu)化工藝條件，是提高制品質(zhì)量的關(guān)鍵。下面我們凱明塑業(yè)為大家分享一下影響注塑加工中成型工藝的幾大重要因素。
（一）正確選擇注塑機(jī)
注塑機(jī)的性能直接影響注塑制品的質(zhì)量，不同規(guī)格及性能要求的注塑機(jī)，價(jià)格也會(huì)相差很多。
注塑機(jī)規(guī)格選擇
在選擇注塑機(jī)規(guī)格時(shí)，首先要考慮到生產(chǎn)模具的狀況，因?yàn)橥慌_(tái)注塑機(jī)往往要滿足大小不同的多副模具生產(chǎn)，應(yīng)根據(jù)制件重量、模具尺寸等來(lái)確定注塑機(jī)規(guī)格，即注塑機(jī)最大鎖模力和最大注射量，然後根據(jù)注塑機(jī)廠商所提供的規(guī)格型號(hào)選擇合適的機(jī)型。大部分廠商都提供客制化服務(wù)，這給選購(gòu)注塑機(jī)提供了極大的方便；其次要考慮是否需要一些特殊配置，如生產(chǎn)PA、PC等材料時(shí)需選用專(zhuān)用螺桿，成型帶有進(jìn)抽芯或脫螺紋的模具時(shí)需配備相應(yīng)的裝置；再次，要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量等方面的因素來(lái)確定是否需要選用一些具有特殊功能的注塑機(jī)，如成型薄壁長(zhǎng)流動(dòng)制品（一般指L/D﹥300）時(shí)，需選用高注射速度注塑機(jī)，精密電子配件需選用精密全閉環(huán)控制注塑機(jī)等。
鎖模力設(shè)定
理論上，鎖模力可按下式進(jìn)行計(jì)算﹕
Fcm>=K × P平均 × A制品×10
式中﹕Fcm–鎖模力，（KN）
K–安全系數(shù)，一般取1-1.2
P平均–模腔平均壓力（MPa）
A制品–制品在模具分型面上的最大投影面積（cm2）
在實(shí)際生產(chǎn)中，鎖模力的調(diào)整還應(yīng)考慮模具在生產(chǎn)中受熱膨脹所產(chǎn)生的影響，一般應(yīng)留有0.1-0.2mm的余量；鎖模力的設(shè)定原則是在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下以低鎖模力為宜。
（二）注塑工藝參數(shù)設(shè)定
料筒溫度、模具溫度 根據(jù)不同塑料材料的性能來(lái)設(shè)定螺桿料筒溫度，料筒設(shè)定溫度一般高於塑料熔點(diǎn)10℃-30℃。必須注意，不同廠商所提供的材料因合成方法或添加助劑類(lèi)型的不同，它們的熔點(diǎn)和在料筒中允許停留時(shí)間也會(huì)有差異。如下頁(yè)表1，對(duì)Solutia公司的PA66（牌號(hào)為21SPC）和Rhodia公司的PA66（牌號(hào)為25AE1），它們的熔點(diǎn)和各溫度下允許停留時(shí)間進(jìn)行對(duì)比。
模具溫度在設(shè)定時(shí)一般使用循環(huán)水冷卻，但在生產(chǎn)精密尺寸或表面質(zhì)量要求較高的制品時(shí)，應(yīng)根據(jù)工藝要求使用能夠進(jìn)行準(zhǔn)確控制的模溫機(jī)。
表1 不同牌號(hào)PA66熔點(diǎn)及允許停留時(shí)間對(duì)比
（三）注射保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間
注射時(shí)間、保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間須根據(jù)產(chǎn)品厚度、模具溫度、材料性能等進(jìn)行設(shè)定。注射時(shí)間設(shè)定一般以略大於螺桿完成注射行程移動(dòng)的時(shí)間即可，過(guò)長(zhǎng)的注射時(shí)間不但會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損、能耗增加等負(fù)面影響，同時(shí)也會(huì)延長(zhǎng)成型周期。保壓時(shí)間設(shè)定根據(jù)產(chǎn)品厚度來(lái)設(shè)定，薄壁產(chǎn)品在成型時(shí)可不用保壓時(shí)間；在設(shè)定保壓時(shí)間時(shí)，只要產(chǎn)品表面無(wú)明顯凹陷即可，也可用稱(chēng)重法來(lái)確定，逐步延長(zhǎng)保壓時(shí)間直至產(chǎn)品質(zhì)量不再變化的時(shí)間即可定為最佳保壓時(shí)間。冷卻時(shí)間同樣需根據(jù)產(chǎn)品厚度、模具溫度、材料性能來(lái)確定，一般無(wú)定型聚合物所需冷卻時(shí)間要比結(jié)晶型聚合物時(shí)間長(zhǎng)。
（四）注射壓力、速度
注塑加工中注射壓力設(shè)定要遵循宜低不宜高的原則，只要能提供足夠動(dòng)力達(dá)到所要求的注射速度、使熔體能夠順利充滿型腔即可，過(guò)高的壓力容易使制品內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；但在成型尺寸精度較高的制品時(shí)，為防止產(chǎn)品收縮過(guò)度，可以采用高壓力注射以減少制品脫模後的收縮。
注射速度會(huì)影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，其設(shè)定應(yīng)根據(jù)模具的幾何結(jié)構(gòu)、排氣狀況等進(jìn)行設(shè)定，一般在保證良好的外觀前提下，盡量提高注射速度，以減少充填時(shí)間。在注射成型中，熔體在模具內(nèi)流動(dòng)時(shí)，模壁會(huì)形成固化層，因而降低了可流動(dòng)通道的厚度，一般根據(jù)模具結(jié)構(gòu)和注射速度不同，模壁會(huì)有0.2mm左右的固化層。因此成型中通常采用較快的注射速度。
注射行程、多級(jí)注射參數(shù)
在成型中，首先須確定注射行程，理論上，注射行程可按下式計(jì)算﹕
S1=4(CVp+Va)/ρDs2
式中﹕S1–注射行程 Vp–產(chǎn)品體積
ρ–樹(shù)脂密度 C–型腔數(shù)目
Va–澆口體積 Ds–螺桿直徑
在實(shí)際生產(chǎn)中，若已知“產(chǎn)品+澆口”的總重量，則可用下式來(lái)計(jì)算注射行程﹕
S1=（M/Mmax）·Smax+(5~10)mm
式中﹕ S1---注射行程，mm
M–“產(chǎn)品+澆口”總重量，g
Mmax–注塑機(jī)最大注射量，g
Smax–注塑機(jī)最大注射行程，mm
由於澆道系統(tǒng)及模具各部位幾何形狀不同，為滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，在不同部位對(duì)充模熔體的流動(dòng)狀態(tài)（主要指流動(dòng)時(shí)壓力、速度）有不同要求。在一個(gè)注射過(guò)程中，螺桿向模具推進(jìn)熔體時(shí)，要求實(shí)現(xiàn)在不同的位置上有不同的壓力和速度，稱(chēng)之為多級(jí)注射成型。
一般塑件在成型時(shí)至少設(shè)定三段或四段以上注射才是比較科學(xué)的，即主流道處為第一段，分流道至澆口處為第二段，產(chǎn)品充滿型腔約90%為第三段，剩余部分為第四段，可用計(jì)算重量法來(lái)確定各段的切換位置點(diǎn)；實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求、流道結(jié)構(gòu)、模具排氣狀況等對(duì)多級(jí)注射工藝參數(shù)進(jìn)行科學(xué)分析，合理設(shè)定。
通?？刹捎谜{(diào)試觀察法進(jìn)行設(shè)定，將注射時(shí)所需找切換位置點(diǎn)的壓力/速度設(shè)定為0，觀察熔體的走向位置及產(chǎn)品缺陷狀況，逐步進(jìn)行調(diào)整，直至找出合理的位置點(diǎn)。但在調(diào)試觀察的過(guò)程中必須注意欠注產(chǎn)品的脫模狀況，以免在模具某些凹陷部位因欠注而發(fā)生粘模。
（五）其它工藝參數(shù)
在注塑加工中，除了成型溫度、壓力、速度、時(shí)間、多級(jí)注射切換位置等幾個(gè)主要參數(shù)的設(shè)定以外，還有許多其它的工藝參數(shù)，如背壓、螺桿轉(zhuǎn)速、螺桿倒索防流延以及其它各動(dòng)作參數(shù)設(shè)定等，也不能忽視其設(shè)定。