PVC塑料注塑成型基础（二）
栏目：行业动态 发布时间：2021-06-01 15:53
3.5 原料的准备 PVC—U水分允许含量为0.4%,所以,对要求不高的制品,成型前原料可不干燥,但原料中水分含量较高时也要进行干燥,通常是在热风循环烘箱中进行,在90-100℃的温度下干燥1—2....
3.5 原料的准备
PVC—U水分允许含量为0.4%,所以,对要求不高的制品,成型前原料可不干燥,但原料中水分含量较高时也要进行干燥,通常是在热风循环烘箱中进行,在90-100℃的温度下干燥1—2.5小时。对于进行过干燥的粒料应冷却后再进行注塑成型。
3.6 成型工艺条件
(1)采用螺杆式注射机。
(2)成型温度范围在160--190℃,较高不超过200℃;料筒温度分布通常采用阶梯式布置;喷嘴温度应比料筒末端温度底10--20℃。
(3)注射压力在90Mpa以上,保压压力大多在60--80Mpa;注射压力大对减少收缩有利,但也可能产生溢边等问题,PVC-U宜采用较高注射压力。
(4)较高的注射速率可减少物料的温度变化,充模速度快,制件的表观缩痕小,熔接痕得到改善;但注射速率过快也会引起排气不良,产生较多的摩擦热而使塑件烧焦、产生色变等问题,因此成型时,可采用中等或较低的注射速率。
(5)模具温度一般在40℃以下,较高不超过60℃,由于PVC-U的热变形温度较低,一般采用通冷却水来降低模温。
(6)螺杆转速一般为20-50r/min。
(7)除大型超厚制品外,成型周期一般在40-80s。
3.7 注意事项
(1)掌握好清洗料筒的技术,如料筒中原来有POM等热敏性塑料时,应采用间接换料法清洗料筒。
(2)在料筒升温过程中,应密切注意升温情况,当温度达到工艺要求时,须及时开动注塑机,进行对空注射,而不可以在料筒内恒温一段时间。
(3)对空注出的料是光亮明洁的,说明塑化良好,可投入正常生产。
(4)成型时,前后的成型周期应尽可能一致,注塑机油路系统的温度应保持恒定。
(5)停机时,应先将料筒内的料全部排完,并用PE或PS等及时清洗料筒。
(6)成型过程中,应保持室内通风良好,确保人身安全。
注塑成型各种缺陷的现象及解决方法
1. 龟裂
龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,产生的主要原因是由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。
(-)残余应力引起的龟裂
残余应力主要由于以下三种情况,即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为在充填过剩的情况下产生的龟裂,其解决方法主要可在以下几方面入手:
(1)由于直浇口压力损失较小,所以,如果龟裂较主要产生在直浇口附近,则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。
(2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下,适当提高树脂温度可以降低熔融粘度,提高流动性,同时也可以降低注射压力,以减小应力。
(3)一般情况下,模温较低时容易产生应力,应适当提高温度。但当注射速度较高时,即使模温低一些,也可减低应力的产生。
(4)注射和保压时间过长也会产生应力,将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。
(5)非结晶性树脂,如AS树脂、ABS树脂、PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力,应予以注意。
脱模推出时,由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙,使推出力过大,产生应力,有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。只要仔细观察龟裂产生的位置,即可确定原因。
在注射成型的同时嵌入金属件时,较容易产生应力,而且容易在经过一段时间后才产生龟裂,危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力,而且随着时间的推移,应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。为预防由此产生的龟裂,作为经验,壁厚7"与嵌入金属件的外径通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件,而镶嵌件对尼龙的影响较小。由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小,比较适合嵌入件。
另外,成型前对金属嵌件进行预热,也具有较好的效果。
(二)外部应力引起的龟裂
这里的外部应力,主要是因设计不合理而造成应力集中,特别是在尖角处更需注意。由图2 -2可知,可取R/7"一0.5~0.7。
(三)外部环境引起的龟裂
化学药品、吸潮引起的水降解,以及再生料的过多使用都会使物性劣化,产生龟裂。
二、充填不足
充填不足的主要原因有以下几个方面:
i. 树脂容量不足。
ii. 型腔内加压不足。
iii. 树脂流动性不足。
iv. 排气效果不好。
作为改善措施,主要可以从以下几个方面入手:
1)加长注射时间,防止由于成型周期过短,造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。
2)提高注射速度。
3)提高模具温度。
4)提高树脂温度。
5)提高注射压力。
6)扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等于制品壁厚的1/2~l/3。
7)浇口设置在制品壁厚较大处。
8)设置排气槽(平均深度0.03mm、宽度3~smm)或排气杆。对于较小工件更为重要。
9)在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的(约smm)缓冲距离。
10)选用低粘度等级的材料。
11)加入润滑剂。
三、皱招及麻面
产生这种缺陷的原因在本质上与充填不足相同,只是程度不同。因此,解决方法也与上述方法基本相同。特别是对流动性较差的树脂(如聚甲醛、PMMA树脂、聚碳酸酯及PP树脂等)更需要注意适当增大浇口和适当的注射时间。
四、缩坑
缩坑的原因也与充填不足相同,原则上可通过过剩充填加以解决,但却会有产生应力的危险,应在设计上注意壁厚均匀,应尽可能地减少加强肋、凸柱等地方的壁厚。
五、溢边
对于溢边的处理重点应主要放在模具的改善方面。而在成型条件上,则可在降低流动性方面着手。具体地可采用以下几种方法:
1)降低注射压力。
2)降低树脂温度。
4)选用高粘度等级的材料。
5)降低模具温度。
6)研磨溢边发生的模具面。
7)采用较硬的模具钢材。
8)提高锁模力。
9)调整准确模具的结合面等部位。
10)增加模具支撑柱,以增加刚性。
ll)根据不同材料确定不同排气槽的尺寸。
六、熔接痕
熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生
的。一般情况下,主要影响外观,对涂装、电镀产生影响。严重时,对制品强度产生影响
(特别是在纤维增强树脂时,尤为严重)。可参考以下几项予以改善:
l)调整成型条件,提高流动性。如,提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速
度等。
2)增设排气槽,在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。
3)尽量减少脱模剂的使用。
4)设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处,成型后再予以切断去除。
5)若仅影响外观,则可改变烧四位置,以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等,予以修饰。
七、烧伤
根据由机械、模具或成型条件等不同的原因引起的烧伤,采取的解决办法也不同。
1)机械原因,例如,由于异常条件造成料筒过热,使树脂高温分解、烧伤后注射到制品
中,或者由于料简内的喷嘴和螺杆的螺纹、止回阀等部位造成树脂的滞流,分解变色后带入制品,在制品中带有黑褐色的烧伤痕。这时,应清理喷嘴、螺杆及料筒。
2)模具的原因,主要是因为排气不良所致。这种烧伤一般发生在固定的地方,容易与第
一种情况区别。这时应注意采取加排气槽反排气杆等措施。
3)在成型条件方面,背压在300MPa以上时,会使料筒部分过热,造成烧伤。螺杆转速过高时,也会产生过热,一般在40~90r/min范围内为好。在没设排气槽或排气槽较小时,注射速度过高会引起过热气体烧伤。
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PVC—U水分允许含量为0.4%,所以,对要求不高的制品,成型前原料可不干燥,但原料中水分含量较高时也要进行干燥,通常是在热风循环烘箱中进行,在90-100℃的温度下干燥1—2.5小时。对于进行过干燥的粒料应冷却后再进行注塑成型。
3.6 成型工艺条件
(1)采用螺杆式注射机。
(2)成型温度范围在160--190℃,较高不超过200℃;料筒温度分布通常采用阶梯式布置;喷嘴温度应比料筒末端温度底10--20℃。
(3)注射压力在90Mpa以上,保压压力大多在60--80Mpa;注射压力大对减少收缩有利,但也可能产生溢边等问题,PVC-U宜采用较高注射压力。
(4)较高的注射速率可减少物料的温度变化,充模速度快,制件的表观缩痕小,熔接痕得到改善;但注射速率过快也会引起排气不良,产生较多的摩擦热而使塑件烧焦、产生色变等问题,因此成型时,可采用中等或较低的注射速率。
(5)模具温度一般在40℃以下,较高不超过60℃,由于PVC-U的热变形温度较低,一般采用通冷却水来降低模温。
(6)螺杆转速一般为20-50r/min。
(7)除大型超厚制品外,成型周期一般在40-80s。
3.7 注意事项
(1)掌握好清洗料筒的技术,如料筒中原来有POM等热敏性塑料时,应采用间接换料法清洗料筒。
(2)在料筒升温过程中,应密切注意升温情况,当温度达到工艺要求时,须及时开动注塑机,进行对空注射,而不可以在料筒内恒温一段时间。
(3)对空注出的料是光亮明洁的,说明塑化良好,可投入正常生产。
(4)成型时,前后的成型周期应尽可能一致,注塑机油路系统的温度应保持恒定。
(5)停机时,应先将料筒内的料全部排完,并用PE或PS等及时清洗料筒。
(6)成型过程中,应保持室内通风良好,确保人身安全。
注塑成型各种缺陷的现象及解决方法
1. 龟裂
龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,产生的主要原因是由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。
(-)残余应力引起的龟裂
残余应力主要由于以下三种情况,即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为在充填过剩的情况下产生的龟裂,其解决方法主要可在以下几方面入手:
(1)由于直浇口压力损失较小,所以,如果龟裂较主要产生在直浇口附近,则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。
(2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下,适当提高树脂温度可以降低熔融粘度,提高流动性,同时也可以降低注射压力,以减小应力。
(3)一般情况下,模温较低时容易产生应力,应适当提高温度。但当注射速度较高时,即使模温低一些,也可减低应力的产生。
(4)注射和保压时间过长也会产生应力,将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。
(5)非结晶性树脂,如AS树脂、ABS树脂、PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力,应予以注意。
脱模推出时,由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙,使推出力过大,产生应力,有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。只要仔细观察龟裂产生的位置,即可确定原因。
在注射成型的同时嵌入金属件时,较容易产生应力,而且容易在经过一段时间后才产生龟裂,危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力,而且随着时间的推移,应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。为预防由此产生的龟裂,作为经验,壁厚7"与嵌入金属件的外径通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件,而镶嵌件对尼龙的影响较小。由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小,比较适合嵌入件。
另外,成型前对金属嵌件进行预热,也具有较好的效果。
(二)外部应力引起的龟裂
这里的外部应力,主要是因设计不合理而造成应力集中,特别是在尖角处更需注意。由图2 -2可知,可取R/7"一0.5~0.7。
(三)外部环境引起的龟裂
化学药品、吸潮引起的水降解,以及再生料的过多使用都会使物性劣化,产生龟裂。
二、充填不足
充填不足的主要原因有以下几个方面:
i. 树脂容量不足。
ii. 型腔内加压不足。
iii. 树脂流动性不足。
iv. 排气效果不好。
作为改善措施,主要可以从以下几个方面入手:
1)加长注射时间,防止由于成型周期过短,造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。
2)提高注射速度。
3)提高模具温度。
4)提高树脂温度。
5)提高注射压力。
6)扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等于制品壁厚的1/2~l/3。
7)浇口设置在制品壁厚较大处。
8)设置排气槽(平均深度0.03mm、宽度3~smm)或排气杆。对于较小工件更为重要。
9)在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的(约smm)缓冲距离。
10)选用低粘度等级的材料。
11)加入润滑剂。
三、皱招及麻面
产生这种缺陷的原因在本质上与充填不足相同,只是程度不同。因此,解决方法也与上述方法基本相同。特别是对流动性较差的树脂(如聚甲醛、PMMA树脂、聚碳酸酯及PP树脂等)更需要注意适当增大浇口和适当的注射时间。
四、缩坑
缩坑的原因也与充填不足相同,原则上可通过过剩充填加以解决,但却会有产生应力的危险,应在设计上注意壁厚均匀,应尽可能地减少加强肋、凸柱等地方的壁厚。
五、溢边
对于溢边的处理重点应主要放在模具的改善方面。而在成型条件上,则可在降低流动性方面着手。具体地可采用以下几种方法:
1)降低注射压力。
2)降低树脂温度。
4)选用高粘度等级的材料。
5)降低模具温度。
6)研磨溢边发生的模具面。
7)采用较硬的模具钢材。
8)提高锁模力。
9)调整准确模具的结合面等部位。
10)增加模具支撑柱,以增加刚性。
ll)根据不同材料确定不同排气槽的尺寸。
六、熔接痕
熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生
的。一般情况下,主要影响外观,对涂装、电镀产生影响。严重时,对制品强度产生影响
(特别是在纤维增强树脂时,尤为严重)。可参考以下几项予以改善:
l)调整成型条件,提高流动性。如,提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速
度等。
2)增设排气槽,在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。
3)尽量减少脱模剂的使用。
4)设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处,成型后再予以切断去除。
5)若仅影响外观,则可改变烧四位置,以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等,予以修饰。
七、烧伤
根据由机械、模具或成型条件等不同的原因引起的烧伤,采取的解决办法也不同。
1)机械原因,例如,由于异常条件造成料筒过热,使树脂高温分解、烧伤后注射到制品
中,或者由于料简内的喷嘴和螺杆的螺纹、止回阀等部位造成树脂的滞流,分解变色后带入制品,在制品中带有黑褐色的烧伤痕。这时,应清理喷嘴、螺杆及料筒。
2)模具的原因,主要是因为排气不良所致。这种烧伤一般发生在固定的地方,容易与第
一种情况区别。这时应注意采取加排气槽反排气杆等措施。
3)在成型条件方面,背压在300MPa以上时,会使料筒部分过热,造成烧伤。螺杆转速过高时,也会产生过热,一般在40~90r/min范围内为好。在没设排气槽或排气槽较小时,注射速度过高会引起过热气体烧伤。
无锡嘉弘塑料科技有限公司拥有近30年的PVC粒料的研发、造粒生产经验。专业技术服务团队可为客户提供一站式系统解决方案。如想了解更多关于产品的信息，欢迎登录我们的官网∶www.js-plastics.com，咨询在线客服或拨打热线。固话：0510-68755207 手机：15190220696，我们将竭诚为您服务。
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