注塑机又名注射成型机或注射机。它是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。分为立式、卧式、全电式。注塑机能加热塑料,对熔融塑料施加高压,使其射出而充满模具型腔。
注射系统
注射系统的作用:注射系统是注塑机最主要的组成部分之一,一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。目前应用最广泛的是螺杆式。其作用是,在注塑料机的一个循环中,能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后,在一定的压力和速度下,通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。注射结束后,对注射到模腔中的熔料保持定型。
注射系统的组成:注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。
螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、过胶组件、射嘴部分组成。动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置(熔胶马达)。
合模系统
合模系统的作用:合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时,在模具闭合后,供给模具足够的锁模力,以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力,防止模具开缝,造成制品的不良现状。
合模系统的组成:合模系统主要由合模装置、机绞、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。
液压系统
液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力,并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成,其中油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制油液压力和流量,从而满足注射成型工艺各项要求。
电气控制
电气控制系统与液压系统合理配合,可实现注射机的工艺过程要求(压力、温度、速度、时间)和各种原理示意图程序动作。主要由电器、电子元件、仪表(见右下图)、加热器、传感器等组成。一般有四种控制方式,手动、半自动、全自动、调整。
加热/冷却
加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的,注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置,安装在料筒的外部,并用热电偶分段检测。热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源;冷却系统主要是用来冷却油温,油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近,防止原料在下料口熔化,导致原料不能正常下料。
润滑系统
润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰、射台等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路,以便减少能耗和提高零件寿命,润滑可以是定期的手动润滑,也可以是自动电动润滑;
安全监测
注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。主要由安全门、安全挡板、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成,实现电气——机械——液压的联锁保护。
监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载,以及工艺和设备故障进行监测,发现异常情况进行指示或报警。
溢料又称飞边、溢边、披锋等,大多发生在模具得分合位置上。如:模具的分型面,滑块的滑配部位,镶件的缝隙,顶杆的孔隙等处。溢料不及时解决将会进一步扩大化,从而压印模具形成局部陷塌,造成永久性损害。镶件缝隙和顶杆孔隙的溢料还会使制品卡在模上,影响脱模。
1、设备方面
(1)机器真正的合模力不足。选择注塑机时,机器的额定合模力必须高于注射成型制品纵向投影面积在注射时形成的张力,否则将造成胀模,出现飞边。
(2)合模装置调节不佳,肘杆机构没有伸直,产生或左右或上下合模不均衡,模具平行度不能达到的现象造成模具单侧一边被合紧而另一边不密贴的情况,注射时将出现飞边。
(3)模具本身平行度不佳,或装得不平行,或模板不平行,或拉杆受力分布不均、变形不均,这些都将造成合模不紧密而产生飞边。
(4)止回环磨损严重,弹簧喷嘴弹簧失效,料筒或螺杆的磨损过大,入料口冷却系统失效造成“架桥”现象,机筒调定的注料量不足,缓冲垫过小等都可能造成飞边反复出现,必须及时维修或更换配件。
2、模具方面
(1)模具分型面精度差。活动模板(如中板)变形翘曲;分型面上沾有异物或模框周边有凸出的橇印毛刺;旧模具因早先的飞边挤压而使型腔周边疲劳塌陷。
(2)模具设计不合理。模具型腔的开设位置过偏,会令注射时模具单边发生张力,引起飞边。
塑料流动性太好,如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等,在熔融态下粘度很低,容易进入活动的或固定的缝隙,要求模具的制造精度较高。
在不影响制品完整性的前提下应尽量安置在质量对称中心上,在制品厚实的部位入料,可以防止一边缺料一边带飞边的情况。当制品中央或其附近有成型孔时,习惯上在孔上开设侧浇口。因为在较大的注射压力下,如果合模力不足,会使得模具在这部分的支承作用力不够而发生轻微翘曲,从而造成飞边。如模具侧面带有活动构件时,其侧面的投影面积也受成型压力作用,如果支承力不够也会造成飞边。
滑动型芯配合精度不良,固定型芯与型腔安装位置偏移也会产生飞边。型腔排气不良,在模的分型面上没有开排气沟,或排气沟太浅,或过深过大,或受异物阻塞都将造成飞边。对多型腔模具应注意各分流道合浇口的合理设计,否则将造成充模受力不均而产生飞边。
3、工艺方面
(1)注射压力过高或注射速度过快。由于高压高速,对模具的张开力增大导致溢料。要根据制品厚薄来调节注射速度和注射时间,薄制品要用高速迅速充模,充满后不再进注;厚制品要用低速充模,并让表皮在达到终压前大体固定下来。
(2)加料量过大造成飞边。值得注意的是不要为了防止凹陷而注入过多的熔料,这样凹陷未必能“填平”,而飞边却会出现。这种情况应用延长注射时间或保压时间来解决。
(3)机筒、喷嘴温度太高或模具温度太高都会使塑料黏度下降,流动性增大,在流畅进模的情况下造成飞边。
4、原料方面
(1)塑料粘度太高或太低都可能出现飞边。粘度低的塑料如尼龙、聚乙烯、聚丙烯等,则应提高合模力;吸水性强的塑料或对水敏感的塑料在高温下会大幅度的降低流动粘度,增加飞边的可能性,对这些塑料必须彻底干燥;
掺入再生料太多的塑料粘度也会下降,必要时要补充滞留成分。塑料粘度太高,则流动阻力增大,产生大的背压使模腔压力提高,造成合模力不足而产生飞边。
(2)塑料原料粒度大小不均时会使加料量变化不定,制件或不满,或飞边。
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