工程塑料注塑成型杜邦
流道 浇口 排气
2
Ⅳ. 注塑成型条件
熔胶温度 温度曲线 保压压力 保压时间 模具温度 注射速度
Ⅴ. 材料处理
材料干燥 回收料
3
I. 无定形 vs 结晶性材料 – 聚合物链的排列结构
Amorphous polymer
无定形塑料分子链的排列: 无序的排列
Crystalline polymer
结晶性塑料分子链的排列: 有序的排列
0.001 (0.03)
0.001 (0.03)
0.0015 (0.04)
Ⅳ. 注塑成型条件
最重要的5个成型参数 1. 熔胶温度 2. 温度曲线 3. 保压压力 4. 保压时间 5. 模具温度
32
5个较重要成型参数 6. 注射充填速度 7. 保压切换 8. 背压 9. 螺杆转速 10. 保压曲线
注射成型周期 无定形 / 结晶 塑料
高结晶度
47
PVT - DIAGRAM
P = 1 bar 1,4
Crystalline
1,2
Plastic
1 P = 1000 bar
0,8
0,6
0,4
0,2
0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 Temperature °C
100 95 90 85 80 0
10
20
Sec
最优
30
52
收缩率 %
3,5 3 2,5 2 1,5 1 40
53
模具具有两项基本功能. 之一是赋予产品适当的形状. 之二?
54
模温
热交换 对产品的影响?
55
模温 – 影响
接合线 充填
收缩 模温
表面 翘曲
机械性能
模温 - 结构
过低的模温导致: • 微晶 (弱) 表层 • 不良表面外观 • 内应力
56
低模温
高模温
57
模具温度
材料 POM-H PA 66 PA 66 GF 30 PA 6 PA 6 GF 30 PA 6 T/DT(HTN51G) PBT PBT GF 30 PET GF 30
模具温度 90 º C 70 º C 110 º C 70 º C 85 º C 150 º C 80 º C 80 º C 120 º C
剪切过快导致过量磨擦热从而致使塑料降解
螺杆转速 (RPM) = 螺杆最大切线速度 * 1000 * 60 螺杆直径 * π
螺杆最大切线速度 = (螺杆转速 * 螺杆直径 * π)
60 * 1000
材料
Delrin® 100 Delrin® 500 Zytel® 101 Zytel® ST801 Zytel® 70G30 Rynite® 530 Crastin® S600 Crastin® SK605 Hytrel® S600
射嘴设计
射嘴头设计
A
B
13
C
D
射嘴加热
不好
14 XXXXXXXXX
加热圈
XXXXXXXXX
XXXXXXXXX
好
15
注塑机 – 射咀设计
加热圈要把整 个射咀包围
感温线应置 於射咀前端
连接位要没 有死角
5 – 10 mm
正确
不正确
感温线
加热圈过小
感温线位 置不对
连接位 有死角
16
III. 模具设计
锁模 顶出
开模
充填时间
螺杆静止
塑料受压时间 保压时间
冷却时间
33
锁模 顶出 开模
充填时间
螺杆静止
塑料受压时间
冷却时间
保压时间
加料
无定形塑料
加料
结晶性塑料
螺杆及料筒设计 背压
滞留时间 /
含水量
熔胶品质
螺杆转速
34
熔融温度 温度曲线
35
熔胶品质
均匀的熔化 ?
一致的结晶
? 最佳性能 最小内应力
良好的结构 较差的结构 – 未熔
25%
25%
含玻纤材料
30%
30%
压缩比
进料深度 计量深度
进料段
50% 40%
长径比
螺杆长度 螺杆直径
11
螺杆设计 长径比(L/D ratio)
最佳 L/D 可接受L/D 不可接受L/D
= 20 / 1 = 18 / 1 = 15 / 1
压缩比(compression ratio) : 3 -4
12
-5 - 10 - 15 - 20
熔胶品质 -- 料管温度曲线
40
大剂量 下降曲线 ( >2倍 螺杆直径)
中剂量 平曲线 (1 到 2 倍螺杆直径)
小剂量 上升曲线 (小于一倍螺杆直径)
料斗
射嘴温度尽 可能的低
前段
中段
后段
20 %
50 %
80 %
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
41
熔胶品质 加料段 – 螺杆转速
0,012 mm < Depth < 0,018 mm L ?0,8 mm
W > 2mm
Mould edge
建议的排气尺寸
材料 Zytel® 101, ST-801 Zytel® 70G33 Delrin® 900, 500 Delrin® 100 Rynite® 530, FR-530 Hytrel®
T
PL
0.5 to 0,7T
30
D1
50 D
CRYSTALLINE SUBMARINE GATE AMORPHOUS SUBMARINE GATE
28
模具 – 流道系统
浇口位置及保压效果 – 浇口应放在产品最厚的地方
收缩痕 空洞
29
模具 – 流道浇口系统
黄金定律
• 流道尺寸应该比零件最厚地方更厚些
36
机械强度
熔胶品质 建议熔融温度
100%
80%
60%
40%
20%
0% -20 -15 -10 -5
5 10 15 20 °C
建议熔融温度
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熔胶温度
怎样正确的量测熔融塑料的温度?
221155 °°CC
高温计
38
熔胶品质的评鉴
熔胶品质 - 熔胶温度
熔胶温度
材料 POM-H PA 66 PA 66 GF PA 6 PA 6 GF PBT GF PET GF
31
深度 “d”, in inches (mm), 最大
零件排气
流道排气
0.001 (0.03) 0.002 (0.05)
0.0015 (0.04) 0.003 (0.08)
0.002 (0.05) 0.0025 (0.08)
0.003 (0.08) 0.004 (0.10)
0.0005 (0.01)
Weight in %
100
根据实际产品重量曲线 95
90
85
80 0
® Du Pont’s reg. trade name
10
20
Sec
51
保压时间 Sec/mm
8 8 4-5 4-5 2-3 4 4 3 5-6
Shrinkage in % 3,5
3
2,5
2
1,5
1
30
40
根据实际产品重量曲线
重量 %
熔点 175 °C 255 °C 255 °C 225 °C 225 °C 225 °C 255 °C
39
熔胶温度 215 ± 5 °C 290 ± 10°C 295 ± 10°C 250 ± 10°C 270 ± 10°C 250 ± 10°C 285 ± 10°C
°c
20 15 10
5
建议熔胶温度
45
含水量 – 机械性能 Rynite® PET
%
100 抗张强度
90
断裂伸长率 80
70
冲击强度
60
50
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
含水率 %
® Du Pont’s reg. trade name
46
保压及保压时间
为什么对结晶性材料来讲,保压及保压时间非 常重要?
保压 保压越大
低翘曲
T + 1mm
T = 近浇口位置的产品壁厚 L = 0.5 - 1mm
TL
26
模具 – 流道系统
点浇口
D =T + 1mm
d = 0.5-0.6 T
D1
2
D1> D
0.8mm max.
T = 近浇口位置的产品壁厚
T
D d
27
模具 – 流道系统
谮水浇口
D1 = T + 2mm D = 1.2 T
T = 产品在浇口位置的壁厚
体积小 , 低粘度
A = T+1 B = T+1.5 C = T+2 DM ≥ C Dm ≥ A
体积大, 高粘度
T+2 T+3 T+4
T = 近浇口位置的产品壁厚
Dm C DM
22
A B
23
常用的浇口设计
长方形 Rectangular 扇形或 Fan or flash 薄膜形 Diaphragm 隧道形 Tunnel 点浇口(针形) Pin Point
7
II. 合适的设备要求
干燥机 螺杆 射咀
8
干燥机
为什么要使用除濕干燥机?
• 除濕干燥机 - 是在机器内