【原创】注塑成型材料温度设定,你真做对了吗?
在注塑成型中,温度是注塑成型中五大要素之一,影响着材料的塑化效果,溶体的流动速率、结晶速率和模具的冷却速率。合理的使用温度控制,在工艺参数调试时,可以少走很多弯路。下面我们一同探讨,温度在成型加工中的影响。
一:在注塑成型中,料筒和喷嘴是如何加热和温度检测?
注塑机的加热装置通常使用电阻加热圈紧固在料筒和喷嘴的外部。当热电偶检测温度未达到设定值时,继电器和接触器通电闭合,加热圈会产生热能,将热量慢慢的传递到料筒和喷嘴进行加热,热电偶夹在料筒和加热圈检测温度;当热电偶检测温度达到设定值和允许误差值时,继电器和接触器断电常开,加热圈停止工作,不在对料筒和喷嘴加热,但是会有残留热量,保持料筒和喷嘴处于恒温。
二:在注塑成型中,料筒温度和喷嘴温度分为哪几段?
材料从下料口通过螺杆转动传递到末段区域--输送段
末段温度设置应高于材料软化温度,末段温度是整个料筒温度最低的一段。
末段的作用是防止下料口处螺杆凝结堵塞。
如果料筒末段温度设置过高,或者不正确的注塑工艺参数易诱发熔体逆流现象,所以在通常情况下料筒后半段会增加冷却水路以防止此类事情发生。
在工艺参数上,应该合理设置末端温度,如果温度设置太低,螺杆转矩会增大,使螺杆转动速度变慢,剪切热增大,停机后可能会导致螺杆无法转动塑化,螺杆时间累计的磨损而缩短了使用寿命;如果末段位置设置太高,会导致溶体逆流材料凝结。
溶体通过螺杆转动将末端区域熔体传递到中段区域--塑化段
通常是温度设定最高的一段位置,设置在粘流温度----热分解温度之间。
中段的作用是为了将材料、色母、添加剂等均匀的塑化。
在工艺参数上,如果中段温度设置温度过高,会导致材料热分解,破坏高分子结构,造成缺陷和难闻的气味;如果温度低会导致会导致材料无法均匀同质,还会影响产品的质量强度。
溶体通过螺杆转动将中断区域熔体传递到前段区域--计量段
前段温度设置应略低于中段温度15℃-25℃。
前段的作用是是为了防止中段溶体向前流涎,并可以将已经塑化好的材料备,待再次冲模使用。
在工艺参数上,如果料温过高,表面外观亮度提高,抗击强度提高,产品流动性好,但易诱发溶体延流热分解;如果温度过低,充模速率变慢,使压力增加,取向力增加,内应力增加,影响再次充模成型质量。
溶体通过螺杆转动将前段区域传递到--喷嘴
水口模具--喷嘴温度设置应高于前段温度略低于中段温度(根据不同的产品现已开发不同性能的喷嘴),热流道模具—喷嘴温度设置没有太多要求,主要起到流道的作用。
喷嘴的作用是可以有效控制熔体凝固或者熔体流涎注射到模具中,造成产品缺陷。
在工艺参数上,喷嘴温度设置太高,会导致熔体流涎,以及材料热分解,影响产品质量;如果喷嘴温度设置过低,会使熔体凝固产生冷料,堵住流道无法正常生产。所以喷嘴温度的设定对注塑成型很重要。
三:在注塑成型中,料筒温度和喷嘴温度如何设定?
料筒和喷嘴的温度设定是根据塑料的品种,产品的形状和螺杆的类型确定的,不同的材料的注塑温度也就不同,对于软化温度和熔点范围窄的材料,温度应该设置低一些;而范围比较宽的材料,温度可适当的增高。
通常情况下是分为四段:输送段--塑化段--计量段--喷嘴,温度:低--高--中--高。
以下是我在注塑成型生产中,常用材料在料筒和喷嘴中的拟定温度。
材料名称:聚丙烯(PP)
软化温度(℃):165
热分解温度(℃):330
输送段温度(℃):150-180
塑化段温度(℃):200-260
计量段温度(℃):200-220
喷嘴温度(℃):180-220
材料名称:聚甲醛(POM)
软化温度(℃):165
热分解温度(℃):240
输送段温度(℃):150-180
塑化段温度(℃):180-210
计量段温度(℃):190-200
喷嘴温度(℃):180-220
材料名称:聚碳酸酯(PC)
软化温度(℃):225
热分解温度(℃):340
输送段温度(℃):200-230
塑化段温度(℃):230-260
计量段温度(℃):260-300
喷嘴温度(℃):260-300
材料名称:聚酰胺(PA6)
软化温度(℃):215
热分解温度(℃):280
输送段温度(℃):200-220
塑化段温度(℃):220-230
计量段温度(℃):230-260
喷嘴温度(℃):260-280
材料名称:双6尼龙(PA66)
软化温度(℃):255
热分解温度(℃):310
输送段温度(℃):240-260
塑化段温度(℃):260-280
计量段温度(℃):280-300
喷嘴温度(℃):280-310
材料名称:ABS
软化温度(℃):160
热分解温度(℃):280
输送段温度(℃):150-180
塑化段温度(℃):180-200
计量段温度(℃):200-240
喷嘴温度(℃):220-230
材料名称:聚苯乙烯(PS)
软化温度(℃):160
热分解温度(℃):250
输送段温度(℃):150-180
塑化段温度(℃):180-200
计量段温度(℃):200-260
喷嘴温度(℃):200-250
四:在注塑成型中,温度控制过程的注意事项
1.熔体在料筒和喷嘴的驻留时间也有要求,如果异常停机或周期时间太长,材料在料筒驻留时间太长会造成材料热分解和熔体凝固堵住喷嘴。而驻留时间太短,会导致无法使材料均匀同质,都会造成产品质量出现问题。
2.螺杆的使用位置应该合理控制,产品使用的计量要占螺杆总计量的50%-75%。螺杆计量过大和过小都不宜注塑成型加工。应禁止射出射到底和射退射到底,合理选择螺杆计量。
3.调机不建议大幅度调动温度,产品的流动速度变化特别大,温度变化是一个徐徐渐进的过程,缓冲过程10分钟-20分钟,稍不留神造成严重的后果,严重影响产品的质量和使用强度。
4.熔体在注射过程中,从末段----中段----前段---喷嘴,熔体直径是由大变小的过程,注塑时受压力和速度影响,熔体温度通过模具水口时会增加剪切热量,故喷嘴温度在注射时实际温度要高出30℃左右,所以应合理调试喷嘴温度以防热分解发生。
5.在螺杆温度转动时,螺杆摩擦会产生摩擦热,所以厂家配比的材料,在实际温度设定上会相差10--25℃,而在螺杆停止转动驻留时,会产生聚集热,螺杆温度上下偏差3--15℃(螺杆型号差别、设备磨损状况)是一个正常参数。