薄壁注塑的優點

   時間:2014-03-12 07:49:19
薄壁注塑的優點簡介
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……
薄壁注塑的優點正文

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。
   薄壁充填的本質
   模壁是冷的,在熔融充填模腔時,模壁會成立固化層,因而降低可流動通道的厚度。這個情況在壁厚越薄時越嚴重。1mm壁厚有0.2mm厚的固化層,流動道通剩下0.6mm厚。0.5mm壁厚有0.2mm厚的固化層,流動道通剩下0.1mm厚。當充填未完成,流動通道因固化層過厚而消失的話,成品便填不滿。
   充填過程 高速充填 薄壁注塑因此要求注塑機高速注射,在固化層不太厚時填滿模腔。高的注射壓力是不需要的。他只是彌補註射速度的不足,硬將熔融注入未填滿的模腔。這不但增加了所需鎖模力,高的內應力因此在成品里形成,在脫模后成品便變形。通用注塑機的注射速度在100mm/s左右,不能應付薄壁注塑。加大油泵能將注射速度提高25%。雙泵注射則提高70%。 有廠家採用再生注射,以注射壓力換取注射速度。當初段注射不需要高的注射壓力時合用。注射速度能提高100%以上。 氮氣瓶能將油泵的能量以壓力的形式儲存起來,在注射時釋放,是正規的大幅提高注射速度的方法。以下將注射速度分為四類:低速200-300mm/s;中速300-600mm/s;高速600-1000mm/s;超高速1000-2000mm/s。國產注塑機能達到中速檔次。 氮氣瓶又稱儲能器。高壓氮氣儲在橡膠囊內,而氮氣瓶的剩餘空間則充以高壓的壓力油。在注射時,壓力油釋放出來。氮氣瓶是個基本上恆壓的瞬間大流量動力源。氮氣瓶只能提供瞬間的大流量,如0.5秒之譜,但對高速的薄壁注射是足夠的。氮氣瓶越大,壓力則越恆定,儲存的壓力油越多。 圖3氮氣瓶 低慣性注射 只是高速注射不能滿足薄壁注射的所有要求。還要考慮的是高的加速及高的減速。注射開始時,螺桿是靜止的。從靜止到全速,如400mm/s,螺桿要加速。如整個注射時間只有0.5s,希望能在0.05s便達到全速,加速率超過8G。相反,如加速時間需要0.3s,是不合適的。原因是平均速度被低的加速拉低了。 忽略熔融粘度阻力的話,a=F/m。a是加速率,F是推力,m是質量。故薄壁注射還需要大的推力及小的質量。 時下的油壓注塑機以雙注射缸設計為主。注射時,注射後座及油馬達亦往前走,質量不算低。順帶一提,常見的全電注塑機設計,在注射時,負責螺桿轉動的電機亦是往前走的。單注射缸的設計,油馬達在注射時不動,只有螺桿及注射缸的活塞及活塞桿往前,質量便下降了許多。高剛性油路 壓力油是有彈性的,在講究0.05s加速時是要考慮的。大的油缸活塞面積、短的行程、短的油管均能降低彈性的影響。能用硬管取代軟管時,油路的剛性亦會提高。 伺服閥 伺服閥的反應比一般比例閥要快。它能在充填滿模腔後轉保壓時發揮最大效用。反應不及時便會溢料,成品產生毛邊。圖4伺服閥 全閉環控制 伺服閥的採用,一般配合全閉環控制,可以做到注射速度、保壓壓力及背壓壓力的控制。全閉環控制監察有關的變數(速度或壓力),與設置量有偏差時通知伺服閥更正。簡單地說,全閉環控制提高了注塑的穩定性(重複性),降低廢品率。   

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