Procesul de modelare prin injecție a pieselor din plastic include în principal patru etape: umplere - presiune de reținere - răcire - Demolding . Aceste patru etape determină direct calitatea de modelare a produsului, iar aceste patru etape sunt un proces continuu complet .
1. Etapa de umplere
Filling is the first step in the entire injection molding cycle. The time starts from the mold closing and injection molding until the mold cavity is filled to about 95%. In theory, the shorter the filling time, the higher the molding efficiency, but in practice, the molding time or injection speed is subject to many conditions.
Umplutură de mare viteză
Rata de forfecare este ridicată în timpul umplerii de mare viteză, iar vâscozitatea plasticului scade din cauza efectului de subțiere a forfecării, ceea ce reduce rezistența totală la flux; Efectul local de încălzire vâscoasă va face, de asemenea, stratul solidificat mai subțire ., prin urmare, în stadiul de control al debitului, comportamentul de umplere depinde adesea de volumul care trebuie completat . adică, în stadiul de control al debitului, datorită umpluturii de mare viteză, efectul de subțiere a forfecării este adesea mare, iar efectul de răcire al peretelui subțire nu este evident, astfel
Umplutură cu viteză mică
When heat conduction controls low-speed filling, the shear rate is low, the local viscosity is high, and the flow resistance is large. Since the hot plastic replenishment rate is slow and the flow is slow, the heat conduction effect is more obvious, and the heat is quickly taken away by the cold mold wall. In addition, due to a small amount of viscous heating phenomenon, the thickness of the solidified layer este mai gros, ceea ce crește și mai mult rezistența la flux la peretele mai subțire .
Datorită fluxului de fântână, lanțurile de polimeri din plastic din fața undei de curgere sunt aranjate aproape paralel cu fața undelor de curgere . Prin urmare, atunci când cele două topituri de plastic se întâlnesc, lanțurile de polimer de pe suprafața de contact sunt paralele între ele; Împreună cu diferitele proprietăți ale celor două topituri (timp de ședere diferit în cavitatea matriței, temperatură și presiune diferită), rezistența structurală microscopică a zonei de intersecție a topiturii este slabă .
Atunci când piesele sunt plasate într -un unghi adecvat sub lumină și observate cu ochiul liber, se poate constata că există linii de articulație evidente, care este mecanismul de formare a mărcii de sudură . Marca de sudură nu afectează doar aspectul părții plastice, dar, de asemenea, provoacă ușor concentrația de stres din cauza microstructurii libere, care reduc forța părții și cauzează fractura liberă .}}
În general, marcajele de sudură produse în zona de temperatură ridicată au o rezistență mai bună, deoarece în condiții de temperatură ridicată, lanțurile de polimer sunt mai active și se pot pătrunde și se potrivește reciproc . În plus, temperaturile celor două topiri în zona de temperatură ridicată sunt relativ apropiate, iar proprietățile termice ale topiturilor sunt aproape aceleași, care crește rezistența zonei de sudură; Dimpotrivă, în zona de temperatură scăzută, rezistența la sudură este slabă .
2. menținerea etapei de presiune
Funcția etapei de presiune de reținere este de a aplica continuu presiunea, de a compacta topirea, de a crește densitatea plasticului (densificare) și de a compensa comportamentul de contracție al plasticului . în timpul procesului de presiune de reținere, presiunea din spate este ridicată, deoarece cavitatea matriței este deja umplută cu mașina de molăire a plasticului, poate mișca doar lent și ușoară, iar viteza de debit a plasticului este să se miște doar lent și să fie ușoară, iar viteza de debit a plasticului este să se miște doar lent și să fie ușoară, iar viteza de debit a plasticului este să se miște doar lent și să fie ușoară, iar viteza de debit a plasticului este să se miște doar lent și să fie ușoară, iar viteza de debit a plasticului este o mașină de turnare a plasticului poate mișca doar De asemenea, relativ lent . Fluxul în acest moment se numește flux de presiune de reținere .
Because in the holding pressure stage, the plastic is cooled and solidified faster by the mold wall, and the melt viscosity increases rapidly, so the resistance in the mold cavity is very large. In the later stage of holding pressure, the material density continues to increase, and the plastic parts are gradually formed. The holding pressure stage should continue until the gate is solidified and sealed. At this time, the Presiunea cavității mucegaiului în etapa de presiune de reținere atinge cea mai mare valoare .
În timpul etapei de menținere a presiunii, datorită presiunii ridicate, plasticul prezintă unele caracteristici compresibile . În zona de înaltă presiune, plasticul este dens și are o densitate mai mare; În zona de presiune joasă, plasticul este mai slab și are o densitate mai mică, astfel încât distribuția densității se schimbă cu poziția și timpul .
În timpul procesului de menținere a presiunii, debitul de plastic este extrem de scăzut, iar debitul nu mai joacă un rol dominant; Presiunea este principalul factor care afectează procesul de menținere a presiunii . În timpul procesului de menținere a presiunii, plasticul a umplut cavitatea matriței, iar topirea solidificată treptat în acest moment servește ca mediu pentru transmiterea presiunii .
Presiunea în cavitatea matriței este transmisă pe suprafața peretelui matriței cu ajutorul plasticului și există tendința de a deschide matrița, astfel încât este necesară o forță de prindere adecvată pentru prindere . în circumstanțe normale, forța de expansiune a matriței va deschide ușor matrița, care este utilă pentru evacuarea matriței; Dar dacă forța de expansiune a matriței este prea mare, este ușor să provocați burrs, revărsare și chiar deschideți matrița produsului turnat .
Prin urmare, atunci când selectați o mașină de modelat prin injecție, ar trebui să alegeți o mașină de modelat prin injecție cu o forță de prindere suficient de mare pentru a preveni extinderea matriței și menținerea eficientă a presiunii .
3. Etapa de răcire
In injection molding molds, the design of the cooling system is very important. This is because the molded plastic products can only avoid deformation due to external forces after cooling and solidification to a certain rigidity and demolding. Since the cooling time accounts for about 70% to 80% of the entire molding cycle, a well-designed cooling system can greatly shorten the molding time, improve injection molding productivitate și reducerea costurilor .
Un sistem de răcire proiectat necorespunzător va prelungi timpul de modelare și va crește costurile; Răcirea neuniformă va provoca în continuare deformarea și deformarea produselor din plastic .
According to experiments, the heat entering the mold from the melt is generally dissipated in two parts, 5% of which is transferred to the atmosphere through radiation and convection, and the remaining 95% is conducted from the melt to the mold. Due to the effect of the cooling water pipe, the heat of the plastic product in the mold cavity is transferred to the cooling water pipe through the mold frame through heat conduction, and then carried away by the coolant through Convecție de căldură . O cantitate mică de căldură care nu este transportată de apa de răcire continuă să fie efectuată în matriță și se disipează în aer după ce a contactat lumea exterioară .
Ciclul de modelare a modelării prin injecție este format din timpul de închidere a mucegaiului, timpul de umplere, timpul de menținere, timpul de răcire și timpul de demonstrare . Printre ele, timpul de răcire reprezintă cea mai mare proporție, aproximativ 70% până la 80% ., prin urmare, timpul de răcire va afecta direct lungimea ciclului de modelare, iar ieșirea produselor din plastic ar trebui Răciți la o temperatură mai mică decât temperatura de deformare termică a produselor din plastic pentru a preveni relaxarea produselor din plastic din cauza stresului rezidual sau a deformei și deformării cauzate de forțele externe în timpul Demolding .
Factorii care afectează rata de răcire a produselor sunt:
Proiectarea produsului din plastic . în principal grosimea peretelui produselor din plastic . cu cât este mai gros, cu atât timpul de răcire este mai lung . În general, timpul de răcire este aproximativ proporțional cu pătratul grosimii produsului plastic, sau proporțional cu 1 . a 6 -a putere a produsului plastic diametru al canalului de flux maxim Grosimea produsului din plastic se dublează, timpul de răcire crește de 4 ori.
Materialele de mucegai și metodele lor de răcire . Materialele de mucegai, inclusiv miezul de mucegai, materialele cavității și materialele cu cadru de matriță, au o influență mare asupra ratei de răcire ., cu cât coeficientul de conductivitate termică este mai mare al materialului de matriță, cu atât este mai bun efectul transferului de căldură din plastic pe unitate de unitate și cu atât mai scurt, timpul de răcire .
Metoda de configurare a conductei de apă de răcire . Cu cât conducta de apă de răcire este mai aproape de cavitatea matriței, cu atât este mai mare diametrul conductei și cu cât numărul este mai mare, cu atât este mai bun efectul de răcire și cu atât timpul de răcire este mai scurt .
Debitul de răcire . Cu cât debitul de apă de răcire este mai mare (este preferat în general debitul turbulent), cu atât apa de răcire poate transporta căldură prin convecție .
Proprietăți de lichid de răcire . Vâscozitatea și conductivitatea termică a lichidului de răcire vor afecta, de asemenea, conductivitatea termică a matriței . cu atât vâscozitatea lichidului de răcire este mai mare, cu atât conductivitatea termică este mai mare, cu atât temperatura este mai mică și cu atât este mai bun efectul de răcire .
Plastic selection. Plastic refers to the measure of the speed at which the plastic conducts heat from a hot place to a cold place. The higher the thermal conductivity of the plastic, the better the thermal conductivity, or the lower the specific heat of the plastic, the easier it is to change the temperature, so the heat is easy to dissipate, the better the thermal conductivity, and the shorter the cooling time required.
Setarea parametrilor de procesare . Cu cât temperatura materialului este mai mare, cu atât temperatura matriței este mai mare, cu atât temperatura de ejecție este mai mică și cu atât timpul de răcire este mai lung .
Reguli de proiectare a sistemului de răcire:
Canalul de răcire proiectat trebuie să asigure răcirea uniformă și rapidă .
Scopul proiectării unui sistem de răcire este menținerea răcirii adecvate și eficiente a matriței . găurile de răcire ar trebui să utilizeze dimensiuni standard pentru a facilita procesarea și asamblarea .
Atunci când proiectați un sistem de răcire, designerul de mucegai trebuie să determine următorii parametri de proiectare pe baza grosimii peretelui și a volumului părții din plastic: locația și dimensiunea găurii de răcire, lungimea găurii, tipul de gaură, configurația și conectarea găurii și proprietățile de debit și transferul de căldură ale lichidului de răcire .
4. etapa demolding
Demolding este ultimul pas într-un ciclu de modelare prin injecție . Deși produsul a fost format la rece, Demolding are încă un impact foarte important asupra calității produsului . Metode de demolare necorespunzătoare poate provoca o forță nelegată asupra produsului în timpul demoldării, provocarea de deformare a produsului în timpul expulzentării și a altor defecte .} { Demolding stripper . Când proiectați o matriță, alegeți metoda demolată corespunzătoare bazată pe caracteristicile structurale ale produsului pentru a asigura calitatea produsului .
For molds that use ejector demolding, the ejector should be set as evenly as possible, and the position should be selected where the demolding resistance is the largest and the strength and rigidity of the plastic part are the largest to avoid deformation and damage to the plastic part. The stripping plate is generally used for demoulding deep-cavity thin-walled containers and transparent products that do not allow push rod Marcaje . Caracteristicile acestui mecanism sunt forța de democare mare și uniformă, mișcare netedă și nici o marcă reziduală evidentă .
