注塑成型周期的最优化设置

注塑成型加工工艺的优化仅仅与加工过程中的物理条件有关，而与注塑成型的产能或设备无关。对于任何一次注塑成型过程而言，都存在一个最优的射胶时间。最优的射胶速率需要最低的注塑压力。图1给出了典型制品的射胶时间和注塑压力之间的关系。但是，射胶速率越大，就越容易出现质量方面的问题――射胶速度太高以及模具排气不充足的情况下，往往会导致熔体的最前面部分出现烧焦的现象。因此，在物料被烧焦的部位必须有排气装置。如果有排气装置的存在的话，排气孔必须严格控制尺寸，而且必须保持清洁。这样排气孔的设置能在很大程度上帮助提高物料的射胶速度。但是，加工工艺却不能因为缺少排气装置而有任何的妥协。 图 1: 注塑压力与注塑速率之间的关系 　通常情况下，射胶时间不会太长。几乎95％的制品的射胶时间在1.5到3秒。如果射胶时间超过3秒钟的话，就需要进行调查，以免有任何事故的发生。对于小部件的制品射胶时间可以更短，但是对于薄壁制品或者是熔体长度超过500mm的制品的射胶时间要超过3秒钟。 　　射胶阶段的最优化可能只能给射胶阶段带来很少的时间的节约，但是，最优的射胶时间的设置可以在很大程度上节约保压段的时间。在保压段中，填充在模具中的处于半熔体状态的物料必须施加一定的压力，在模具中，当半熔熔体冷却时，受到压缩以让其他熔体进入模具，填充收缩后的空间。对于结晶型的塑料制品而言，这一点是很关键的，因为结晶型的聚合物具有较大的体积收缩率。保压阶段可以减少产品的收缩率，也能在一定程度上保证产品的可重复生产性、巩固产品的焊接以及改善产品的表面光泽度。射胶胶口的尺寸必须合理以保证进行合理的保压。胶口的冷却将取决于保压阶段所用的时间。制品的冷却时间取决于制品的壁厚以及聚合物的类型。这一点是很容易确定的，可以直接从数据表格中查到效应的数据或者可以通过利用CAE软件来做精确的确定。 　　在通常情况下，保压时间大概是冷却时间的80％，一般情况下，冷却时间要比设定的时间短。冷却的速率与温度和时间之间存在这一个指数关系。比率是不断下降的。提高成型时的温度能减少冷却时需要的时间（见图2）。研究表明：注塑设备中冷却时间的设定往往时通过试验来确定的。当然，这个过程中的循环时间还包括固定设备上的时间，如果各个参数都是很固定的话，也可以在一定的程度上减少加工周期。 图 2:冷却时间与注塑温度成指数关系 　通常情况下，影响循环周期最坏的因素是模具的冷却，原因不是温度的问题，往往是缺少冷冻剂的问题。关于模具冷却方面的问题存在着很多的误解。事实上，所有的金属的传导率比一般塑料制品的要高200倍。塑料将很容易地将热传递给金属，但是，往往要以同样的速度从模具中得到热量，而且将冷冻剂输入到每个冷却管道里是一件很困难的事情。了解冷冻剂是否已经流入到没给冷却通道里是一件很重要的事情。通常情况下，冷却管道是平行的，在很多的情况下，有的冷却管道很难获得冷却剂。因此，将所有的冷却管道做成一个整体的系统可能是一种最好的解决办法。冷冻剂温度的提高将会推动冷冻剂在整个冷却管道中的流动。 　　从模具中取出制品也是很费时的一个过程。在一般的情况下，不考虑制品尺寸，整体型的制品一般要花5秒钟的时间将制品从模具中取出，对于分开注塑的部件，得花8秒钟的时间取出，然后再装成整体的制品。如果不能保证这些时间的话，就证明设备各个参数设计的不合理。所有的制品从模具中取出来的这个过程应该时可以控制的，速度可以增加，也可以减小，以获得最优化的循环时间。一般的，机械手能很好地控制这一点。 　　注塑过程中生产周期的最优话会再很大程度上降低生产成本和提高生产效率。大多数的产品离最优化的生产具有很大的距离，实际上，很多产品的注塑成型周期能缩短10％－30％。 信息来源于：塑料产业网