注(射模)塑(或稱注射成型)是塑料先在注塑機的加熱料筒中受熱熔融,而后由柱塞或往復式螺桿將熔體推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法.
它不僅可在高生產率下制得高精度,高質量的制品,而且可加工的塑料品種多和用途廣,因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一
注塑機的基本功能
注塑是通過注塑機來實現的.
注塑機的基本功能是:
1.加熱塑料,使其達到熔融狀態;
2.對熔體施加高壓,使其射出而充滿模腔.
注塑過程/設備
熱塑性塑料的注塑操作一般是由塑煉.充模.壓實和冷卻等所組成的.所用設備是由注塑機.注塑模具及輔助設備(如物料干燥等)組成的.
注射裝置
注射裝置在注塑機過程中主要實現塑煉.計量.注射和保壓補縮等功能.螺桿式注射裝置用得最多,它是將螺桿塑煉和注射用柱塞統一成為一根螺桿而成的.
實質上,應稱為同軸往復復桿式注射裝置.它在工作時,料斗內的塑料靠自身的重量落入加熱料筒內,通過螺桿的轉動,塑料沿螺槽向前移動,這時物料受到加熱料筒外部加熱器加熱,同時內部還有剪切產生的熱,溫度上升在成為熔融狀態.
隨著加熱料筒前端材料的貯存,這些材料產生的反作用力(背壓)將螺桿向后推,利用限位開關限制其后退量,當后退到一定位置時,使螺桿停止轉動,由此決定(計量)一次的注射量.
模內的材料冷卻后,制品一經取出,就再次合上模具,進入注射工序,這時注射裝置的液壓缸(注射油缸)向螺桿施力,在高壓下螺桿成為射料桿,將其前端的熔體從噴嘴注入模具內.
螺桿式注射裝置是由螺桿,料筒,噴嘴和驅動裝置等部分構成的.注射用螺桿一般分加料,壓縮,和計量三段,壓縮比為2~3,長徑比為16~18.
當熔體從噴嘴射出去時,由于加壓熔體上的注射力怕反作用力,一部分熔體會通過螺桿的螺槽逆流到后部.為防止這種現象,在螺桿的端部裝上止逆閥.對于硬聚氯乙烯,則采用錐形螺桿頭.
料筒是裝納螺桿的部分,它是由耐熱.耐高壓的鋼材制的.在料筒的外圍安裝數組電熱圈以加熱筒內的物料,用熱電偶控制溫度,使塑料具有適宜的溫度.
噴嘴是聯接料筒和模具的過渡部分,其上裝有獨立的加熱圈,因為它是直接影響塑料熔融狀的重要部分.一般注塑多采用敞開噴嘴對于低粘度聚酉先胺.則采用針閥式噴嘴.
驅動螺桿的轉動可用電動機或液壓馬達,螺桿的往復運動是借助液壓力實現的.
通過注射裝置表征注塑機的參數有:注射量是指注塑機每次注入模內的最大量,可用注射聚苯乙烯熔體的質量表示,或用注射熔體的容積表示;
注射壓力是指在注射時施加于料筒截面上的壓力;注射速度則指注射時螺桿的移動速度.
合模裝置
合模裝置除了完成模具的開合動作之外,其主要任務是以足夠的力抗沖注射到模具內的熔體的高壓力,使模具鎖緊.不讓它張開.
合模機構無論是機械還是液壓或液壓機械式,應保證模具開合靈活,準時,迅速而安全.
從工藝上要求,開合模具確要有緩沖作用,模板的運行速度應在合模時先快后慢,而在開模時應先慢再慢.借以防止損壞模具及制件.
在成型過程中為了保持模具閉合而施加到模具上的力稱為合模力,其值應大于模腔壓力與制件投影面積(包括分流道)之積.模腔內的平均壓力一般在20~45Mpa之間.
由于合模力慎線反映出注塑機成型制品面積的大小,所以常用注塑機的最大合模力來表示注塑機的規格,但合模力與注射量之間也存在一個大致的比例關系.
可是,合模力表示法并不能直接反映注射制品體積的大小,使用起來還不方便.要國際上許多廠家采用合模力/當量注射容積表示注塑機的規格,對于注射容積,為了對于不同機器都有一個共同的比較標準,特規定注射壓力屢100Mpa時的理論注射容積,即當量注射容積=理論注射容積*額定注射壓力/100Mpa.
控制系統
注塑機液壓控制系統主要分常規液壓控制系統,伺服控制系統和比例控制系統.
由于液壓系統復雜,這里以比例閥油路系統為例說明梗概.這一系統的特點是:在油路系統中有控制流量的和壓力怕比例元(電磁比例流量閥或電磁比例流量換向閥,電磁比例壓力閥).
通過外邊給定電的仿真信號和磁力的比例作用,來控制閥芯的開口量或閥芯的彈簧力對系統流量或壓力進行控制,從而達到注射速度,螺桿速度,啟閉速度與注射壓力.保壓壓力.螺桿轉矩.注射座推力.頂出力.模具保護壓力實行單級,多級控制或無級控制.