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塑料制品成型前的物料干燥

2021年08月18日 青海机械设备网

塑料制品成型前的物料干燥

成型加工前,塑胶必须被充分的干燥。含有水分的材料进入模腔后,会使制件的表 面出现银绦状的瑕斑,甚至会在高温时发生加水分解的现象,致使材质劣化。因此在成型加 工前一定要对材料进行预处理,使得材料能保持合适的水分。以下为几种塑料的烘料条件及 成型时所能允许的适当水分:

塑料名称 干燥温度 干燥时间 初期水分 适合水分 热风 除湿

ABS 80℃~ 2hr~ 0.2~0.4% 0.07% ○ ※

PS 70~80℃ 1~2hr 0.1~0.2% 0.07% ※

PE 60~80℃ 1~2hr 0.1~0.2% 0.07% ※

PP 60~80℃ 1~2hr 0.1~0.2% 0.07% ※

PVC 60~70℃ 1~2hr 0.1~0.2% 0.07% ※

PMMA 80~90℃ 3hr~ 0.2~0.4% 0.07% ○ ※

PA 80℃~ 4~6hr 0.5~2.0% 0.1% × ※

PC 120~℃ 2~4hr 0.1~0.2% 0.02% ○ ※

POM 80~℃ 2hr~ 0.2~0.4% 0.02% ○ ※

MPPO 80~100℃ 2~4hr 0.1%~ 0.02% ○ ※

PBT 130℃~ 3~42hr 0.2~0.4% 0.02% ○ ※

R-PET 130~℃ 4~5hr 0.2~0.4% 0.02% □ ※

PPS 130~180℃ 1~3hr 0.1~0.2% 0.05% ※

PES 180℃ 3hr~ 0.4%~ 0.05% × ※

PEEK 150℃ 3hr~ 0.5%~ 0.06% × ※

注: ※最佳;○可接受;□尽量避免;×不好

※模温的设定

⑴模温影响成型周期及成形品质,在实际操作当中是由使用材质的最低适当模温 开始设定,然后根据品质状况来适当调高。

⑵正确的说法,模温是指在成形被进行时的模腔表面的温度,在模具设计及成形 工程的条件设定上,重要的是不仅维持适当的温度,还要能让其均匀的分布。

⑶不均匀的模温分布,会导致不均匀的收缩和内应力,因而使成型口易发生变形和翘曲。

⑷提高模温可获得以下效果;

①加成形品结晶度及较均匀的结构。

②使成型收缩较充分,后收缩减小。

③提高成型品的强度和耐热性。

④减少内应力残留、分子配向及变形。

⑤减少充填时的流动阴抗,降低压力损失。

⑥使成形品外观较具光泽及良好。

⑦增加成型品发生毛边的机会。

⑧增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会。

⑨减少结合线明显的程度

⑩增加冷却时间。

※计量及可塑化

⑴在成型加工法,射出量的控制(计量)以及塑料的均匀熔融(可塑化)是由射出机的 可塑化机构(Plasticating unit来担任的

①加热筒温度(Barrel Temperature)

虽然塑料的熔融,大约有60~85%是因为螺杆的旋转所产生的热能,但是塑料 的熔融状态仍然大受加热筒温度的影响,尤以靠近喷嘴前区的温度--前区的温度过高时易 发生滴料及取出制件时牵丝的现象。以下表格为几种塑料的适当料温、模温及成型收缩率等。

料别 适当模温 料筒温度 成型收缩率 射出压力

PA 40~60℃ 160~260℃ 0.2~0.6% 500~1000kg/cm2

ABS 50~70℃ 190~260℃ 0.4~0.8% 500~1500kg/cm2

AS 50~70℃ 170~290℃ 0.2~0.6% 700~1500kg/cm2

PMMA 59~80℃ 180~260℃ 0.2~0.8% 700~1500kg/cm2

LDPE 35~65℃ 140~300℃ 1.5~5% 300~1000kg/cm2

HDPE 40~70℃ 150~300℃ 1.5~5% 300~1500kg/cm2

PP 20~80℃ 180~300℃ 0.8~2.5% 400~1500kg/cm2

软PVC 50~70℃ 150~190℃ 1~5% 600~1500kg/cm2

硬PVC 50~70℃ 150~190℃ 0.1~0.4% 900~1500kg/cm2

EVA 20~55℃ 120~200℃ 0.7~2% 600~1500kg/cm2

PC 80~120℃ 260~320℃ 0.6~0.8% 1000~1500kg/cm2

POM 80~120℃ 190~240℃ 0.6~2% 500~1500kg/cm2

改生PPO 60~100℃ 260~280℃ 0.7~0.8% 1200~1300kg/cm2

PA 20~90℃ 220~285℃ 0.6~2% 500~1400kg/cm2

CA 20~80℃ 170~265℃ 0.2~0.7% 700~900kg/cm2

PSF 90~165℃ 330~420℃ 0.7% 700~2000kg/cm2

PET 50~150℃ 290~315℃ 1~2% 700~1400kg/cm2

PBT 60~70℃ 230~270℃ 0.5~2% 300~1200kg/cm2

②螺杆转速(screw speed)

A.塑料的熔融,大体是因螺杆的旋转所产生的热量,因此螺杆转速太快,则 有下列影响:

a.塑料的热分解。

b.玻纤(加纤塑料)减短。

c.螺杆或加热筒磨损加快。

B.转速的设定,可以其圆周速(circumferen-tial screw speed)的大小来衡量:

圆周速=n(转速)*d(直径)*π(圆周率)

通常,低粘度热安定性良好的塑料,其螺杆杆旋转的圆周速约可设定到 1m/s上下,但热安定性差的塑料,则应低到0.1左右。

C.在实际应用当中,我们可以尽量调低螺杆转速,使旋转进料在开模前完成即可。

③背压(BACK PRESSURE)

A.当螺杆旋转进料时,推进到螺杆前端的熔胶所蓄积的压力称为背压,在射 出成型时,可以由调整射出油压缸的退油压力来调节,背压可以有以下的效果:

a.熔胶更均匀的熔解。

b.色剂及填充物更加均匀的分散。

c.使气体由落料口退出。

d.进料的的计量准确。

B.背压的高低,是依塑料的粘度及其热安定性来决定,太高的背压使进料时 间延长,也因旋转剪切力的提高,容易使塑料产生过热。一般以5~15kg/cm2为宜。

④松退(SUCK BACK,DECOMPRESSION)

A.杆旋转进料结束后,使螺杆适当抽退,可以螺杆前端熔胶压力降低,此称 为松退,其效果可防止喷嘴部的滴料。

B.不足,容易使主流道(SPRUE)粘模;而太多的松退,则能吸进空气,使成 型品发生气痕。

※安定成型的参数设定

1、事前确认及预备设定

⑴确认材料干燥、模温及加热筒温度是否被正确设定并达到可加工状态。

⑵检查开闭模及顶出的动作和距离设定。

⑶射出压力(P1)设定在最大值的60%。

⑷保持压力(PH)设定在最大值的30%。

⑸射出速度(V1)设定在最大值的40%。

⑹螺杆转速(VS)设定在约60RPM。

⑺背压(PB)设定在约10kg/cm2。

⑻松退约设定在3mm。

⑼保压切换的位置设定在螺杆直径的30%。例如φ100mm的螺杆,则设定30mm。

⑽计量行程比计算值稍短设定。

⑾射出总时间稍短,冷却时间稍长设定。

2、手动运转参数修正

⑴闭锁模具(确认高压的上升),射出座前进。

⑵以手动射出直到螺杆完全停止,并注意停止位置。

⑶螺杆旋退进料。

⑷待冷却后开模取出成型品。

⑸重复⑴~⑷的步骤,螺杆最终停止在螺杆直径的10%~20%的位置,而且成型品无短射、毛边及白化,或开裂等现象。

3、半自动运转参数的修正

⑴计量行程的修正[计量终点] 将射出压力提高到99%,并把保压暂调为0,将计量终点S0向前调到发生短射,再向后调至发生毛边,以其中间点为选择位置。

⑵出速度的修正把PH回复到原水准,将射出速度上下调整,找出发生短射及毛边的个别速度,以其中间点为适宜速度[本阶段亦可进入以多段速度对应外观问题的参数设定]。

⑶保持压力的修正上下调整保持压力,找出发生表面凹陷及毛边的个别压力,以其中间点为选择保压。

⑷保压时间[或射出时间]的修正逐步延长保持时间,直至成型品重量明显稳定为明适选择。

⑸冷却时间的修正逐步调降冷却时间,并确认下列情况可以满足:1、成型品被顶出、夹出、修整、包装不会白化、凸裂或变形。2、模温能平衡稳定。肉厚4mm以上制品冷却时间的简易算法:

①理论冷却时间=S(1+2S)…….模温60度以下。

②理论冷却时间=1.3S(1+2S)…….模具60度以上[S表示成型品的最大肉厚]。

⑹塑化参数的修正

①确认背压是否需要调整;

②调整螺杆转速,使计量时间稍短于冷却时间;

③确认计量时间是否稳定,可尝试调整加热圈温度的梯度。

④确认喷嘴是否有滴料、主流道是否发生猪尾巴或粘模,成品有无气痕等现象,适当调整喷嘴部温度或松退距离。

⑺段保压与多段射速的活用

①一般而言,在不影响外观的情况下,注射应以高速为原则,但在通过浇口间及保压切换前应以较低速进行;

②保压应采用逐步下降,以避免成型品内应力残留太高,使成型品容易变形。

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