詳論注塑機的選擇
注塑模與注塑機需作以下三方面的校核:
A、工藝參數的校核,包括:
1、最大注塑量
2、最大注塑壓力
3、最大鎖模力
4、最大成型面積
5、塑化能力
B、安裝尺寸的校核,包括:
1、最大模厚與最小模厚
2、模具外形尺寸的校核
3、模板安裝模具的螺釘、釘孔(或T形槽)的位置和尺寸
4、注塑機噴嘴孔直徑和噴嘴球頭半徑值
C、開模行程的校核
現介紹如下:
一、工藝參數的校核
1、最大注塑量的校核
注塑重量是選擇注塑機的最常用的一個參數,以安土(1安土=28.3克)或克表示。這個參數雖然簡單明了,但亦容易被誤解。因為國產注塑機常用理論注塑容積來表示機器的最大注塑能力,需經換算才能得知最大注塑量,而實際注塑重量是測量出來的。具體測量如下:物料采用純PS,把料筒加熱到正常工藝溫度,一般噴嘴溫度比料筒溫度的設定高出6℃,預塑時將噴嘴閉鎖成無流延狀態,并在額定注射壓力下以最高注射速度和最大注射行程,連續對空注射三次,取其重量的平均值,作為實際注射重的測量值,測量結果一般不得小于理論注塑量的95%。
(1)由于注塑機最大注塑量是實測對空注塑量,在注入模具時,由于流動阻力增加,加大了沿螺桿方向的逆流量,再考慮安全系數, 實際量M1應取機器最大注塑能力的85%。
M1=85%MPSO
對于其它非PS之非結晶料,其最大注塑量:
M0=MPSOP/PPS
式中P——常溫下某塑料的密度,g/Cm3
PPS——常溫下PS的密度,g/Cm3
對于非結晶塑料可以為從常溫狀態到熔融狀態,其密度變化倍率與PS變化陪率差不多,故可用常溫下密度代入計算。而結晶形塑料由于從固態到熔態密度變化較PS變化更大。因此結晶塑料還要乘以一核正系數:
M0=0.9MPSOP/PPS
同理,其實際最大注射量M1=85%M0
例如:1)UPVC制品與澆道塑料共重4安土,物料為非結晶性料,密度為1.38g/CM3,請問需要注塑重量多大的注塑機?即M1=4zon,求MPSO?
MPSO = PPS * M O/ PPVC = POS / PPVC * M1 / 0.85 = 1.05 / 1.38 * 4 / 0.85 = 3.58(安土)
2)PA制件與澆道料共重4安土,物料為結晶性塑料,密度為1.15g/Cm3, 請問需要注塑重量多大的注塑機? 即M1=4zon,求Mpso?
MPSO = PPS / 0.9 / PPAB * M1 / 0.85 = 1.05 / 0.9 / 1.15 * 4 / 0.85 = 4.77(安土)
(2)國產注塑機常用理論注塑容積VC表示機器的最大注塑能力,該體積是指在最大注塑行程時注塑螺桿所經過的最大體積,它與PS表示的最大注塑量的關系是:
MSO=VC * AS * PS
式中:P——為常溫下塑料的密度
A——注塑系數,一般與塑料加溫后體積膨脹系數及螺桿逆流漏料有關
一般結晶料的體積膨脹系數為0.85
非結晶料的體積膨脹系數為0.93
考慮到螺桿逆流漏料,結晶型塑料取A=0.7~0.8
非結晶型塑料(含PS)取A=0.8~0.9
(3)為確保塑件質量,注塑模一次成型的塑料質量(塑件和流道凝料質量之和)應在公稱注塑量的30%~85%范圍內。而產品要求不高,物料不易分解的情況下,最大可達90%,最小不小于10%亦可。但為了保證塑件質量,又充分發揮設備的能力,選擇范圍通常在注塑量的50%~85%之間。
2、注射壓力的校核
注塑壓力校核是校驗注塑機最大注塑壓力能不能滿足該制品成型的需要。制品成型所需的壓力是由注塑機類型、噴嘴型式、塑料流動性、澆注系統和型腔的流動阻力等因素決定的。
為了保證產品的注塑質量,注塑時即使在高的壓力下也需要一個非常穩定的注射速度(高質量注射),因此只有當所需壓力不超過一定值(通常大約為最大壓力的80%),液壓系統的工作才能保證有相當穩定的注射性能(注射時螺桿向前運動的速度穩定)。而電機直接驅動裝置高壓注射時性能的下降甚至可能比液壓注射裝置的還要大。
此外還必須考慮到可用于注射的能量有5%~10%損耗在液壓缸、油路中的磨擦上,對于不同的機器,這種能耗能肯定是不同的。因此,當注塑質量要求高的制品時,由于這種獨特的特性,當同一套模具,更換同型號的機臺時,也需重新調整工藝參數。
因此,根據注射壓力選擇機臺時,可參考下列表中參數并利用下列方程進行計算
PMAX=1.25P
式中PMAX——機臺最大注射壓力
P——注塑制品所需注射壓力
加工各種塑料所需要的注射壓力列表