常用塑料注塑工艺参数.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：浅述冷/热模注塑成型技术2010-2-25来源：网络文摘【全球塑胶网2010年2月25日网讯】所谓的“冷/热模注塑成型”技术是一种可在注塑成型周期内使模腔表面温度实现冷热循环的工艺。其特点是：在注射前先加热模腔使其表面温度达到加工材料的玻璃化转变温度（Tg）以上；当模腔填满后迅速冷却模具以使制件在脱模前完全冷却。这种冷/热模注塑成型工艺可以大幅度地改善注塑制品的外观质量而且可以省去某些二次加工（如旨在掩盖表面缺陷的底漆和磨砂处理）过程从而降低整体生产成本。在某些情况下甚至还可以省去上漆或粉末涂布工艺。在那些对表面光泽度有较高要求的应用中冷/热模注塑成型工艺还允许使用玻纤增强材料。该工艺的其他优势还包括：降低注塑内应力、减少甚至消除喷射痕和可见的熔接线以及增强树脂的流动性从而生产出薄壁产品等。通常情况下冷/热模注塑成型工艺适用于所有的传统注塑机。但是如果希望模具表面得到快速加热或冷却还需要配合使用特定的辅助系统目前常用的辅助系统是高温热水系统和高温蒸汽系统。这些辅助系统中的蒸汽要么来自外部锅炉要么由其自身的控制设备产生。早在几年前沙伯基础创新塑料就开始在日本研究冷/热模注塑成型技术。目前该公司在其亚太区的开发中心中使用的是高温蒸汽系统而在位于马萨诸塞州匹兹菲尔德的聚合物加工开发中心（PPDC）中该公司则使用了德国SingleTemperiertechnik公司的高温热水系统它可以提供200℃的高温热水。为了实现有效的工艺控制模具必须配备热电偶并且热电偶最好被安置在靠近模腔表面的位置以便监控温度。为了确保工艺的稳定性注塑模具、注塑机和冷/热控制器还必须集成在一起。沙伯基础创新塑料在该工艺的生产体系中配备了一台控制设备以将各个要素有效地集成在一起。在该工艺的开始阶段利用在模内循环的蒸汽或高温热水来加热模腔表面使其温度达到高于被加工树脂的玻璃化转变温度10~30℃的水平。一旦模腔表面达到这一温度值系统便向注塑机发出信号以将塑料注射到模腔中。当模腔被填满（注射阶段完成）后冷水开始在模具中循环流动以快速带走热量从而使注塑部件在脱模前完全冷却。利用一个阀站即可方便地实现从蒸汽或高温热水到冷水的切换反之亦然。当部件冷却后模具打开部件被顶出然后重复上述过程。工艺优化：模具的设计和构造冷/热模注塑成型技术的循环周期除了取决于所加工的材料外模具的设计和构造对其则有极大的影响。一般加热模具所需的时间取决于模具用钢的总量因此尽量减少所要加热和冷却的钢材量非常重要。为了做到这一点最好是将模腔和模芯嵌入到模板中而不是穿过模板。为了减小热损失并提高效率还应在任何可能的条件下利用气隙和隔热材料将这些嵌入件与模腔和模芯固定板隔开。除了尽可能地减少必须进行冷/热循环的钢的用量外还应考虑使用具有高导热性的金属如铍铜合金或其他具有良好导热性的合金来制作模具。这些金属有助于缩短加热/冷却模腔表面所需的时间。此外在模腔表面附近布置水路管线也可以加快响应速度。然而多数情况下制品的几何形状不允许这样做。尽管如此共形冷却方法却极适合这种工艺这是因为其管线的布置可以与部件表面形状保持一致。因此共形冷却方法可以极大地缩短最重要位置（即模腔表面）的热响应时间。就共形冷却技术而言它往往涉及到注塑模的制造或者更确切地说是镶嵌块的制造。一般通过优化冷却道的设置可以优化冷却效率缩短生产周期。而传统的冷却方法很难做到这一点因为一般制品的形状都很复杂且常规的冷却通道只能被钻成直线形。目前有多种模具制造技术可实现共形冷却如激光烧结和直接金属沉积法。为了开发用于该工艺的测试模具沙伯基础创新塑料的PPDC选择了位于美国密歇根州特洛伊市的Fast4mTooling公司作为其模具供应商。Fast4mTooling采用钢板层压构造技术设计并制造了带有共形冷却通道的模腔和模芯组件。冷/热模注塑成型技术的优点冷/热模注塑成型技术可以极大地提高注塑部件的美观性。该工艺有助于改善半晶态和非晶态树脂制品的外观特别是对于非晶态树脂尤为明显。在注射阶段当模具表面温度超过非晶态树脂的玻璃化转变温度时表层材料即使接触到模具表面也不会出现传统注塑生产中常见的冷凝现象从而确保了聚合物在注射阶段能够自由流动。随着模腔的填满以及模腔内压力的增大树脂被迫流出这有助于模腔表面的完美复制并提高制品的表面光泽度。