注塑工藝的新技術——注射壓縮成型

來源: 時間:2019-11-25 點擊數:

注射壓縮成型(injection compression moulding/icm)是傳統注塑件成型的一種高級形式。  它能增加注塑件零件的流注長度/壁厚的比例;采用更小的鎖模力和注射壓力;減少材料內應力;以及提高加工生產率。  注射壓縮成型適用於各種熱塑性工程塑膠製作的產品,如:大尺寸的曲麵零件,薄壁、微型化零件,光學鏡片,以及有良好抗襲擊特性要求的零件。  注射壓縮成型的主要特點與傳統注塑件過程相比較,注射壓縮成型的顯著特點是,其注塑件模具型腔空間可以按照不同要求自動調整。例如,它可以在材料未注入型腔前,使注塑件模具導向部分有所封閉,而型腔空間則擴大到零件完工壁厚的兩倍。另外,還可根據不同的操作方式,在材料注射期間或在注射完畢之後相應控製型腔空間的大小,使之與注射過程相配合,讓聚合物保持適當的受壓狀態,並達到補償材料收縮的效果。  根據注塑件零件的幾何形狀、表麵質量要求、以及不同的注塑件設備條件,有四種注射收縮防護司可供選擇。  它們是:順序式;共動式;呼吸式和局部加壓。      順序式icm(seq-icm)順序式注射壓縮成型過程,其注射操作和注塑件模具型腔的推合是順序進行的。開始時,注塑件模具導引部分略有閉合,並有一個約為零件壁厚兩倍的型腔空間。而當樹脂注入注塑件模具型腔後,即推動注塑件模具活動部分直至完全閉合,並使聚合物在型腔內受到壓縮。在此過程中,由於從完成注入到開始壓縮會有一個聚合物流動暫停和靜止的瞬間,其可能會在零件表麵形成一個流線痕跡,其可見程度取決於聚合物材料的顏色,以及零件成型時的紋理結構和材料種類。  該種方式的操作過程。可以采用曲柄杆式設備來進行這種icm。  共動式icm(sim-icm)  與順序式icm相同,共動式icm開始、時注塑件模具導引部分也是略有閉合的,不同的是在材料開始注入型腔的同時,注塑件模具即開始推合施壓。而擠料螺杆和注塑件模具型腔在共同運動期間,可能會有一個的s2或s2的延遲。由於聚合物流動前方一直保持著穩定的流動狀態,它不會出現如seq-icm過程的暫停和表麵的流線痕跡。  由於上述兩種方式都在操作開始時留有較大的型腔空間,而在熔融聚合物注入型腔尚未遇到方向壓力之時,它可能因為重力作用而首先流入型腔的較低一側,並可以能因暫時處於未承受壓力狀態而出現不希望有的泡沫。而且,零件壁厚越大,型腔空間也會越大,而流注長度的延長也會增加注塑件模具完全閉合的時間周期,這些都可能會使上述現象加劇。  呼吸式icm(breath-icm)  采用呼吸式icm,注塑件模具在注射開始時即處於完全閉合狀態。因此,聚合物一經注入即會保持在受壓狀態。這就克服了前述兩種方式可能出現的潛在問題。在聚合物向型腔注入時,注塑件模具也逐漸拉開並形成較大的型腔空間,而型腔內的聚合物即始終保持在一定壓力之下。而當材料接近滿型腔時,注塑件模具已開始反向推合,直至完全閉合,使聚合物進一步壓縮並達到零件所需求的完工厚度。 上述注塑件模具擴展型腔間的運動,可*助於射入型腔內聚合物所傳出的注射壓力或預置的注塑件機運動程序來實現。局部加壓式icm(select-/com-icm)   采用局部加壓式或稱行壓式icm時,注塑件模具將完全處於閉合狀態。有一個內置的行壓頭在聚合物注射時或注射完畢後,從型腔的某個局部位置壓向型腔,以使零件的較大實體部位局部受壓並被壓薄。  這種局部加壓,可通過注塑件設備或單獨的液壓裝置預設內置行頭程序來進行控製。  注塑件件與注塑件模具的設計  注射壓縮成型適於注塑件有曲麵外型的零件,如手提電腦外殼,小汽車尾門,汽車儀表板,以及較為平坦的汽車擋泥板等。 要選擇好被注零件的入口及流住通道位置,使之達到填充型腔的良好效果。一些商用注塑件填充程序可用來探測推擠力和注射壓力。為塑膠製定的一些標準規則也可以利用,如加強肋/壁厚的厚度比例,以及一些組合技術等。  要注意使注塑件模具伸出的導向刃軌和導向芯部以及型腔。有嚴密的公差配合,以防聚合物滲漏溢出型腔。要有一個帶逆止開關的噴嘴,用以防止聚合物回流入注塑件機。也可以在注塑件模具上安裝一個帶逆止閥的熱注噴頭代替上述噴嘴。  對於有通孔的零件,應當使固定在注塑件模具一側的鎖釘穿入另一側注塑件模具並有良好的滑動配合,以防注塑件模具型腔運動迫使銷子鬆動或被卡*。另外,由於在icm注塑件過程中,型腔壓力比傳統注塑件時要低,所以注塑件模具結構不必像傳統注塑件時那樣堅實笨重。  注塑件設備  由於icm的推擠力夾緊和送料螺杆的運動與傳統注塑件的相應操作有所不同,所以必須給注塑件機增加一些軟件功能。為了獲得如sim-icm和breath-icm的注塑件模具與螺杆同時運動,液壓式注塑件機的液流量必須提高。另外,在采用液壓主注塑件設備用於seq-icm時,可以利用傳統注塑件用於鎖模的液壓閥,來實現注塑件模具的推擠運動。  大多數液壓式注塑件設備都可用於大型零件的注射壓縮成型。但對於型腔的閉合運動應當使用預先編好的壓力程序來控製,否則將會遇到一些麻煩。  要注意保持注塑件模具型腔的運動是線性的,因為非線性的注塑件模具運動會出現聚合物流動的暫時效應,從而導致零件表麵光澤出現異樣外貌。  由於icm能有比傳統注塑件更長的流注長度和更低的鎖緊力與注射壓力,它可以使用比傳統注塑件更小的設備來生產大型零件。  對noryl gtx964進行的試驗表明,在有相同壁厚和零件幾何外形條件下,icm要比采用傳統注塑件減少百分之七十五的鎖模力,以及降低百分之三十的注射壓力。而對采用sim-icm製作車體嵌板的試驗則表明,當注塑件模具采用中央澆注道和零件壁厚為1.5mm時,其流注長度可比傳統注塑件增長百分之二百。  另外,鎖模力的減少在很大程度上還取決於注塑件模具在何時閉合,鎖模得過快或者過於遲緩都會增加注射壓力和鎖模力。結語   注射壓縮成型已成功地應用多年了,其操作也相對比較容易。隻要有合適的設計規範,以及采用恰當的材料和工藝,它完全可能適用現有的注塑件設備加上對軟件進行某些調整來實現操作。  icm與傳統注塑件相比,其優勢在於有較大的流注長度壁厚比例;鎖模力和注射壓力可以減少,並在更小的注塑件設備上製作大型零件;它還有較低的材料內應力,並在光的折射上獲得良好的效果,因此適於製作一些光學產品,如cds,dvss和眼用鏡片等。

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