塑化质量如何进行控制?
塑料的塑化是由机筒外部的加热和内部塑料熔体剪切生热的综合作用来实现的。精密注射成型要求塑料熔化十分均匀。
(1) 加热塑化。必须严格控制机筒加热系统,即机筒冷却水温度,喂料段温度、压缩段温度、计量段温度和喷嘴温度的控制。尤其是喷嘴温度,对于稳定成型,注射料斑、银丝、环状斑纹影响较大,必须严格控制。
(2) 剪切塑化。塑料熔体在机筒内的剪切塑化主要由螺杆转速和背压实现。低螺杆转速可得到混炼好和塑料密度均匀的效果,但生产效率低。
背压可使机简压缩段塑料混入的空气排除,使塑料的粘度均匀。背压越高,效果越明显。但是,背压过高会降低塑化速率。通常,在保证制品质量的前提下,背压越低越好。
(3) 缓冲垫。对于敞开式喷嘴,为了避免银丝和环状斑纹,需要设一定的缓冲垫。缓冲量由机筒温度、螺杆转速及背压来决定,使混入气体和环状斑纹控制在很小范围,并减小重量误差。
3. 注射压力的控制
注射压力对塑料制品的收缩率有最明显的影响。当注射压力达到392MPa 时,制品的成型收缩率接近零,此时制品精度就只受模具及环境条件的控制。对于PC、ABS、POM、PE、PS制品,随着注射压力的上升,物料的压缩性增加,而比体积下降。另一方面,由于密度增加,线膨胀系数下降,热收缩减小,从而使总收缩率减小。此外,提高注射压力还有助于增加制品的力学性能,使其冲击强度、最大弯曲应力和屈服强度均有显著提高。
提高注射压力可增加流动长度,提高成型长度,有利于成型薄壁制品。以注射PC制品为例,以常规177MPa注射压力,可成型壁厚为0.8mm 的制品。而以392MPa压力注射时,成型制品的壁厚可达0.15~0.6mm。这样可以节约材料,减少制品体积,缩短成型周期,提高生产率。
高压注射不仅可提高制品的几何精度,而且还能提高制品的性能。尤其对于高粘度工程塑料,高压注射可提高充模流动距离,消除熔接线痕迹。提高注射压力还可提高实际注射速率。实际注射速率不等于理论注射速率,他受熔体系统的阻力和液压系统压力两方面控制。当注射压力不能克服熔体阻力时,注射机的实际注射速率就达到理论注射速率。在实际生产中,往往由于熔体阻力时,注射机的实际注射速率就达不到理论注射速率。在实际生产中,往往由于熔体阻力和溢流阀的安全限压作用,不能充分发挥液压泵的全流率,而是使一部分从溢流阀溢流。
但是,并非注射压力越大越好,注射压力过高会导致制品产生很大的内应力和飞边。在最佳的注射压力下,注射周期时间变化应不超过0.05s。对于PS制品,不同注射压力下制品出现了不同的应力条纹,反映出注射压力越高,PS制品的内应力也越大。常规注射压力为149~177MPa,而精密注射压力一般达到216~243MPa,有的高达392MPa。