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      高速電加熱無痕注塑技術

      集萃塑膠網 http://www.hitpaws.com 發布時間:2011-10-25 9:26:34 閱讀:

          【集萃網觀察】近年來,為解決諸如熔接痕、波紋、浮纖、光取向色差、縮癟、缺料和應力集中等注塑制品的質量問題,人們采取了多種技術措施,包括:優化模具設計(如優化型腔和水路的布局)、優化注射工藝(包括控制模溫、射速和壓力,以及保壓和補射等),以及輔以熱流道技術、氣輔技術和熱處理技術等。盡管如此,這些技術措施仍難以從根本上解決問題。

        而事后的噴漆工藝盡管可彌補上述缺陷,但通常會導致較高的成本和廢品率,而且其生產也不環保(含苯)。作為近年來發展起來的一項新技術,高光無熔痕注塑成型系統開始成為解決上述問題的一個新方法。

        

        圖1 高光電加熱無痕注塑過程效果圖

        一、缺陷產生的原因

        在注塑成型過程中,注塑機將高溫高壓的液態熔體注入模具型腔中,熔體冷凝后即形成制品。通常,熔體進入型腔并與型腔壁接觸的先后秩序不同。一般,先進入的前端熔體在加熱型腔壁的同時,自身也首先得到了冷卻,而后續的熔體,其冷卻過程相對較慢。此時,前端漸冷的熔體在后續熔體的推動下,會繞過型腔中的各“島嶼”而合攏融合。在合攏時,由于各股熔體流經的距離、型腔截面以及殘余溫度等各不相同,從而導致各股熔體之間產生溫差界面,冷凝后,便留下了影響制品外觀的熔接痕。熔接痕程度較輕的制品表面一般呈現出所謂的“光取向色差”,即光反射性色彩差異。此外,溫差還是造成制品表面出現波紋以及光潔度不好的主要原因。對于加纖制品,則會出現“浮纖”和“缺料”現象。

        就流動在型腔同一截面處的熔體而言,由于貼近型腔壁處的熔體溫度低于處于截面中心的熔體溫度,因而會形成溫度梯度。通常,熔體溫度越高,粘滯度就越低(反之亦然),而粘滯度又決定了熔體的流速。因此,當熔體溫度不同時,會形成流速梯度,從而使得熔體由截面中心向型腔壁處卷入滾動前進。盡管型腔壁很光滑,但滾動的熔體紊流在冷凝后,仍然會在制品表面形成不同程度的波紋,并產生不良的光潔度。而遠離澆口的型腔,其溫度損失較大,首末溫差會導致末端注射壓力的損失,從而引起填充不滿而導致制品的“缺料”。盡管加大注射壓力可避免這一問題,但易引起制品出現“溢邊”。

        此外,制品的冷卻是靠水道對模具型腔和型芯的逐漸冷卻來實現的。一般,這種漸冷冷卻的方式周期長,冷卻速率不易控制。同時,由于制品表面各處的冷卻固化速度隨壁厚的不同亦不同,厚壁有筋的位置冷卻慢,薄壁的位置冷卻快,因而易造成制品在型腔中冷卻不均勻,最終導致制品表面出現凸凹不平的“縮癟”缺陷以及應力的過分集中。

        二、高光無熔痕注塑成型技術

        高光無熔痕注塑成型的理論是建立在均衡溫度場、應力場、流場以及密度場和硬殼冷卻的基礎之上,采取均衡速熱、速冷型腔的方式來很好地控制模具溫度,使其滿足注塑成型各階段的需求。該技術是利用電熱來加熱模具,模具可在15s內達到極高的溫度值(可根據原材料的熔點進行調節),最高可達300℃以上。同時,模具溫度也可在30s內被降低到15℃以下,從而實現快速升溫和降溫。不僅如此,該技術還可對型腔中不同區域的溫度分別進行控制。

        在注射前,由于型腔被迅速均衡地加熱至熔體的熔融溫度,從而使射入的熔體在充斥型腔的過程中,溫度非但沒有損失,而且還得到一定的補償,從而消除了因溫差形成的熔接痕、波紋、 浮纖、光潔度不好以及光取向色差和缺料等缺陷。冷卻時,將型腔壁迅速均衡地降低至熔流體的玻璃化溫度以下,使充斥在型腔中的熔體與型腔壁接觸的表面能夠迅速固化形成硬殼,硬殼內心中的熔體則在補射壓力中逐步冷卻固化,從而消除了因漸冷冷卻而形成的“縮癟”和應力集中等問題。

        三、高光注塑模溫機

        作為一種電熱式超高溫模具溫度控制技術,高光無熔痕注塑成型系統包括:高光無熔痕注塑模具、高光無熔痕注塑模具溫度控制系統和注塑機。其中,高光無熔痕注塑模具帶有均衡速熱、速冷型腔的加熱冷卻系統,其結構有別于傳統的注塑模具。高光無熔痕注塑模具溫度控制系統是使高光無熔痕注塑模具實現速熱、速冷的系統設備,又稱“高光無熔痕注塑模具溫度系統控制柜” (簡稱“高光注塑模溫機”)。

        作為一家專業制造高光注塑模溫機的企業,寧?h和義電器有限公司具有專業的模具設計團隊,可幫助客戶設計出具有高速電加熱無痕高光注塑技術的高光模具。該公司自主研發的新一代高速電加熱高光無痕技術,在替代以往的模溫機和蒸汽無痕高光注塑技術方面取得了成功。

        除了能解決上述各質量問題外,該技術還極大地縮短了制品的成型周期,例如,在厚壁成型中,可降低60%以上的成型周期,從而為實現節能化生產提供了保證;谏鲜鰞瀯,使得高光電加熱無痕注塑技術能用于汽車、通訊、家電、日用品和醫療器械等產品的生產中,如:汽車內飾件、平板電視機、電腦液晶顯示器和空調等。



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