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1、塑料注塑成型加工,向 明四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室,塑料注塑成型加工向 明,良好的注塑件质量获得的条件,适合的注塑设备适宜的螺杆结构良好的材料预处理工艺合适的注塑工艺条件合理的模具结构,良好的注塑件质量获得的条件适合的注塑设备,塑料注塑基础,注塑加工涉及的过程1、塑料胶粒的软化和塑化（螺杆塑化过程）螺杆结构的设计必须保证得到均匀一致的熔体2、塑料熔体计量 螺杆转速，背压3、塑料熔体向锁闭型腔注射 锁模力比型腔压力高20%，熔体以均衡的方式充填模具型腔，以避免内应力的产生 多级注塑、充模流动行为、型腔压力分布、熔体PVT性质4、冷却熔体凝固并保持模具型腔形状 均匀的模具表面
2、温度，避免制件翘曲、保证尺寸精度5、制件顶出,塑料注塑基础注塑加工涉及的过程,塑化过程,塑化过程,最大计量行程,最大计量行程,屏障螺杆,屏障螺杆,关于塑料的特征,分子量熔体指数PVT性质剪切稀化行为热稳定性收缩行为最大流动比吸湿性,关于塑料的特征分子量,PVT性质,PVT性质,材料的收缩特性,温度引起的体积变化 结晶高分子 29%无定型高分子 8%压力引起的体积变化 10-15%,材料的收缩特性温度引起的体积变化,塑料注塑成型加工课件,Poly-merDensityProcess temp.De,剪切变稀行为,剪切变稀行为,螺杆压缩区的剪切稀化,螺杆压缩区的剪切稀化,喷嘴的剪切稀化,喷嘴的剪切
3、稀化,热稳定性,热稳定性,K x 最大射胶体停留时间=-x 成型周期 型腔体积,K x 最大射,注塑过程,充模过程 85-98%注塑行程切换过程压实过程冷却过程,注塑过程充模过程 85-98%注塑行程,注塑过程中的收缩行为,注塑过程中的收缩行为,加工过程对收缩的影响,加工过程对收缩的影响,不同材料的收缩率,不同材料的收缩率MATERIALS%SHRINKAGEMA,塑料注塑成型加工课件,收缩,收缩,收缩与翘曲,收缩与翘曲,收缩与结晶,收缩与结晶,收缩与加工过程,收缩与加工过程,收缩与取向,收缩与取向,收缩与冷却,收缩与冷却,充模与冷却,充模与冷却,均衡流动,均衡流动,塑料注塑成型加工课件,塑料
4、注塑成型加工课件,调整均衡性,调整均衡性,调整均衡性,调整均衡性,塑料注塑成型加工课件,与模具和机台相关的注塑缺陷,缩痕 壁厚设计不均匀 可通过注塑压力、保压压力、注塑速度调整尺寸变化 冷却不均匀，调整保压压力、时间、强化冷却均匀性翘曲熔接缝降解重量变化,与模具和机台相关的注塑缺陷缩痕,POSITIONSPEEDPRESSUREFILLING P,均衡热交换,均衡热交换,塑料注塑成型加工课件,塑料注塑成型加工课件,均衡凝固,均衡凝固,熔接缝,熔接缝,改变熔接缝位置,改变熔接缝位置,成型周期,成型周期,塑料注塑成型加工课件,The predominantly material cau,工程塑料的
5、加工缺陷及解决方法,工程塑料的加工缺陷及解决方法,热塑性工程塑料的加工,材料加工在材料应用中处于举足轻重的地位 特定用途 材料选择 依据材料性能的准确测试 但在实际的过程中,加工过程并不能完整的将材料性能表达到具体的制件上 特定用途 材料选择 加工条件,热塑性工程塑料的加工材料加工在材料应用中处于举足轻重的地位,如果选择的工程塑料的加工窗口过窄,塑料会在加工过程中发生力学、物理、化学的变化通常,加工窗口越窄,制件的不合格率越高一般在塑料加工过程中，制件的质量控制主要通过将其与已知性能的好样品进行比较,如果选择的工程塑料的加工窗口过窄,塑料会在加工过程中发生力学,热塑性工程塑料的加工缺陷的发现,
6、目测 表面、外观质量力学性能测试 材料性能和加工条件对制件使用性能的影 响重量比较尺寸稳定性观察内应力的表征,热塑性工程塑料的加工缺陷的发现目测,加工缺陷,表观缺陷 外观、尺寸、重量变化、制件发脆等隐性缺陷 导致材料过早失效,加工缺陷表观缺陷,热塑性工程塑料加工的表观缺陷,黑点原因 down time too long barrel switched off over a long period of time poor purging of barrel dirty plasticizing unit inadequate nozzledead edges in gate/runner sy
7、stem granule impurities degradation by other resins pick-up of degraded material from cylinder wall during cooling,热塑性工程塑料加工的表观缺陷黑点,气泡 injection pressure too low inadequate functioning of back flow valve suck-back too long plasticizing too fast air trap in the hopper feed improper feed volatiles and
8、 trapped gas mould temperature too low thin to thick transition melt overheating1.control holding/injection pressure 2.increase back pressure 3.increase mould temperature 4.check back flow valve 5.allow for adequate venting 6.enlarge gate 7.shorten land length,气泡,流痕injection speed too slow or too fa
9、st injection pressure too low hold pressure too long inadequate mould cooling mould too hot around gate mould too cold gate too small wrong gate location gate land length too long wrong hot runner system melt temperature too low 1.adapt injection speed 2.add a large cold slug area 3.add cold wells a
10、t the end of runner systems 4.control nozzle heat better:if necessary add beryllium copper tip(not recommended for FR resins)5.shorten or eliminate standard sprue bushing:use a hot sprue bushing 6.clean flow must exist from the cylinder,adaptor,nozzle and tip:avoid and eliminate any dead pockets or
11、sections,流痕,胶烧problems with back flow valve injection speed too fast back pressure too high inadequate venting:entrapped air frictional burning check sprue diameter melt too hot or too cold:may create shear,胶烧,起层injection speed too high melt too hot poorly melted Incompatible colour dyes cross conta
12、mination with other polymers too much use of recycled material,起层,变色飞边,变色,射流纹路,射流,缩痕缺料,缩痕,银丝,银丝,热塑性工程塑料加工的隐性缺陷,收缩率、翘曲,热塑性工程塑料加工的隐性缺陷收缩率、翘曲,塑料注塑成型加工课件,塑料注塑成型加工课件,后收缩率大,后收缩率大,塑料注塑成型加工课件,空洞,空洞,ZIPPER,ZIPPER,塑料注塑成型加工课件,塑料注塑成型加工课件,不熔颗粒及熔体不均匀性,不熔颗粒及熔体不均匀性,塑料注塑成型加工课件,塑料注塑成型加工课件,塑料注塑成型加工课件,熔接痕强度低,熔接痕强度低,塑料注
13、塑成型加工课件,模温设定不正确引起的性能劣化,模温设定不正确引起的性能劣化,塑料注塑成型加工课件,其他加工条件引起的性能劣化,其他加工条件引起的性能劣化,飞边引起的缺口效应,飞边引起的缺口效应,塑料注塑成型加工课件,残留内应力 提高生产效率-减少成型周期-低模温-高内应力-应力开裂,残留内应力,检查内应力,ABS 冰醋酸，甲醇SAN 甲苯/异丙醇（1/5）PA 6，PA 66 氯化锌饱和水溶液，50POM 硫酸，50PC 甲苯/异丙醇（1/3）,检查内应力ABS,结语,在正确选用材料的前提下，热塑性工程塑料加工中的缺陷是造成制件失效的主要原因。可以通过优化加工条件、模具设计的改善、以及材料的流动特征及冷却凝固行为的控制，来避免加工过程产生的缺陷减少制件的失效破坏。,结语 在正确选用材料的前提下，热塑性工程塑料加工中的缺陷,谢 谢！,塑料注塑成型加工课件,
