塑料薄壁成型,注意這5點就夠啦!
簡單的看法,當壁厚小於1mm時稱為薄壁。更全面的薄壁定義為流程/壁厚比、塑料的粘度及傳熱係數均有關係。從模具的主流道到成品最遠一點的流程L,除以成品的壁厚t,稱為流程/壁厚比。當L/t>150時,稱之為薄壁。如流程的厚薄不一致,可分段計算。
首先為何要薄壁注塑?
塑料原料的成本通常占製品成本的一個大比數,如50-80%。薄壁有助降低這個比數。由於消費性電子設備如手機、MP3播放機、數碼相機、掌上計算機的小型化及輕便化,有關的塑件設計便越來越薄。薄壁化因具有減小產品重量及外形尺寸、便於集成設計及裝配、縮短生產周期、節約材料和降低成本等優點成為塑料消費行業追求的目標,已成為塑料成型行業中新的研究熱點。工藝薄壁製品的設計思想和方法更為複雜,並進一步受到成型局限及材料選擇的影響。
薄壁製品要求應該具有高的衝擊強度、良好的外觀質量和尺寸穩定性,並能承受大的靜態載荷,成型材料的流動性要好。設計過程中要重點考慮製品的剛性、抗衝擊性和可製造性。成型薄壁製品時一般需要專門設計的薄壁製品專用模具。與常規製品的標準化模具相比,薄壁製品的模具從模具結構、澆注系統、冷卻系統、排氣系統和脫模系統等都發生了重大變化。
薄壁生產主要注意以下幾個方面:
1
模具結構:
為承受成型時的高壓,薄壁成型模具的剛度要大、強度要高。因此模具的動、定模板及其支承板重量較大,厚度通常比傳統模具的模板要厚。支撐柱要多,模具內可能要多設置內鎖,以保證精確定位和良好的側支撐,防止彎曲和偏移。另外,高速射出速度增加了模具的磨損,因此模具要採用較高硬度的工具鋼,高磨損、高沖蝕區(如澆口處)硬度應大於HRC55。
2
澆注系統:
成型薄壁製品,特別是製品厚度非常小時,要使用大澆口,而且澆口應該大於壁厚。如是直澆口應設置冷料井,以減少澆口應力,協助填充,減少製品去除澆口時的損壞。為保證有足夠的壓力充填薄的模腔,流道系統中應儘可能減少壓力降。為此,流道設計要比傳統的大一些,同時要限制熔體的駐留時間,以防止樹脂降解劣化。當是一模多腔時,澆注系統的平衡性要求遠高於常規模具的要求。值得注意的是薄壁製品模具的澆注系統中還引入了兩項先進技術,即熱流道技術和順序閥式澆口(SVG)技術。
3
冷卻系統:
薄壁製品不像傳統壁厚件那樣可以承受較大的因傳熱不均而產生的殘餘應力。為保證製品的尺寸穩定性,把收縮和翹曲控制在可以接受的範圍內,就必須加強模具的冷卻,確保冷卻均衡。較好的冷卻措施有在型芯及模腔模塊內採用不閉合冷卻線,加大冷卻長度,均可增強冷卻效果,必要的地方加入高傳導率金屬鑲塊,以加快熱傳導。
4
排氣系統:
薄壁注塑成型模具一般需要有良好的排氣性,最好可以進行抽真空操作。由於填充時間短,注射速度高,模具的充分排氣尤其是流動前沿聚集區的充分排氣非常重要,以防困氣引燃。氣體通常通過型芯、頂桿、加強筋、螺柱及分型面等處排出。流道的末端也要充分排氣。日本Sumitomo公司用多孔工具鋼做小嵌件來解決小件製品的排氣問題。
5
脫模系統:
因為薄壁製品的壁和筋都很薄,非常容易損壞,而且沿厚度方向收縮很小,使得加強筋和其他小結構很容易粘合,同時高保壓壓力使收縮更小。為避免頂穿和粘模,薄壁注塑成型應使用比常規注塑成型數量更多、尺寸更大的頂出銷。
目前,薄壁注塑成型廣為應用的材料有聚碳酸酯(PC)、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯(ABS)及PC/ABS共混物等。技術常規注塑的填充過程和冷卻過程是交織在一起的,當聚合物熔體流動時,熔體前沿遇到相對溫度較低的型芯表面或型腔壁,就會在其表面形成一層冷凝層,熔體在冷凝層內繼續向前流動,冷凝層厚度對聚合物的流動有著顯著地影響。現在餐盒系列國內以1出2,一出4。
TAG:橡塑資訊 |