什么是薄壁注塑

发布时间: 2016-03-30 15:21 作者: 浏览次数: 1,522 views 字号:

什么是薄壁注塑? 薄壁注塑对注塑机、模具、塑料均有要求。文章切磋薄壁的特征、经济效益及设备的设计。

何谓薄壁?

简单的观点,当壁厚小于1mm时称为薄壁。更周全地,薄壁的界说与流程/壁厚比、塑料的粘度及传热系数均有关系。

从模具的主流道到制品最远一点的流程L,除以制品的壁厚t,称为流程/壁厚比。当L/t>150时,称之为薄壁。如流程的厚薄纷歧致,可分段计较。

流程/壁厚比 PP的粘度因数是1。一次即弃饭盒的流程135mm,壁厚0.45mm,流程/壁厚比=300。PC的粘度因数是2。手机电池外壳的流程38mm,t=0.25mm,流程/壁厚比=152。乘上粘度因数是304,与饭盒的相若。

一般塑料的导热不良。为了增添散热结果或达到电磁波兼容性,一些外壳会采用高导热性的塑料。金属粉末亦属于高导热性的。 上式是注塑制品的冷却时候公式,其中t=壁厚,Tm=溶融温度,TW=模壁温度,T=脱模温度,α=塑料传热系数。L/t的界说要包罗粘度因数及传热因数在内。

我来完美一下,什么是薄壁注塑?

简述首先为何要薄壁注塑?

塑料原料的成本凡是占制品成本的一个年夜比数,如50-80%。薄壁有助降低这个比数。因为消费性电子设备如手机、MP3播放机、数码相机、掌上计较机的小型化及精练化,有关的塑件设计便越来越薄。

薄壁化因具有减小产物重量及外形尺寸、便于集成设计及装配、缩短出产周期、节约材料和降低成本等长处成为塑料消费行业追求的方针,已成为塑料成型行业中新的研究热点。

工艺薄壁制品的设计思惟和体例更为复杂,并进一步受到成型局限及材料选择的影响。薄壁制品要求应该具有高的冲击强度、精采的外不美观质量和尺寸不变性,并能承受年夜的静态载荷,成型材料的勾当性要好。设计过程中要重点考虑制品的刚性、抗冲击性和可制造性。

成型薄壁制品时一般需要专门设计的薄壁制品专用模具。与常规制品的尺度化模具比拟,薄壁制品的模具从模具结构、浇注系统、冷却系统、排气系统和脱模系统等都发生了重年夜转变。首要表示在以下几个方面:

(1)模具结构:为承受成型时的高压,薄壁成型模具的刚度要年夜、强度要高。是以模具的动、定模板及其支承板重量较年夜,厚度凡是比传统模具的模板要厚。支撑柱要多,模具内可能要多设置内锁,以保证切确定位和精采的侧支撑,防止弯曲和偏移。此外,高速射出速度增添了模具的磨损,是以模具要采用较高硬度的工具钢,高磨损、高冲蚀区(如浇口处)硬度应年夜于HRC55。

(2)浇注系统:成型薄壁制品,出格是制品厚度很是小时,要利用年夜浇口,而且浇口应该年夜于壁厚。如是直浇口应设置冷料井,以削减浇口应力,协助填充,削减制品往除浇口时的损坏。为保证有足够的压力充填薄的模腔,流道系统中应尽可能削减压力降。为此,流道设计要比传统的年夜一些,同时要限制熔体的驻留时候,以防止树脂降解劣化。当是一模多腔时,浇注系统的平衡性要求远高于常规模具的要求。值得寄望的是薄壁制品模具的浇注系统中还引进了两项前进前辈手艺,即热流道手艺和挨次阀式浇口(SVG)手艺。

(3)冷却系统:薄壁制品不像传统壁厚件那样可以承受较年夜的因传热不均而发生的残存应力。为保证制品的尺寸不变性,把缩短和翘曲节制在可以接管的规模内,就必需增强模具的冷却,确保冷却平衡。较好的冷却法子有在型芯及模腔?槟诓捎貌槐蘸侠淙聪,加年夜冷却长度,均可增强冷却结果,需要的处所加进高传导率金属镶块,以加速热传导。

(4)排气系统:薄壁注塑成型模具一般需要有精采的排气性,最好可以进行抽真空独霸。因为填充时候短,打针速度高,模具的充实排气尤其是勾当前沿聚积区的充实排气很是主要,以防困气引燃。气体凡是经由过程型芯、顶杆、增强筋、螺柱及分型面等处排出。流道的结尾也要充实排气。日本Sumitomo公司用多孔工具钢做小嵌件来解决小件制品的排气题目问题。

(5)脱模系统:因为薄壁制品的壁和筋都很。?苁堑认兴鸹,而且沿厚度标的目标缩短很。?沟迷銮拷詈推渌?〗峁购艿认姓澈,同时高保压压力使缩短更小。为避免顶穿和粘模,薄壁注塑成型应利用比常规注塑成型数量更多、尺寸更年夜的顶出销。

常规的注塑机很难在薄壁塑件注塑成型中有用武之地。好比薄壁注塑成型的填充时候很短,良多填充时候不足0.5s,在这样短的时候不成能遵循速度曲线或截断压力,是以必需利用高解析度的微措置器来节制注塑机;在薄壁制品的整个注塑成型过程中,应同时各自独登时节制压力和速度,常规注塑机的充填阶段用速度节制,保压阶段再转为压力节制的体例已不合用。所以机械设备制造商与研究机构配合合作尽力,研制出了专用的打针设备。如台湾中精机公司的VS-100薄壁注塑机、德国Dr.Boy公司开辟的Boy型系列注塑机以及Battenfeld、Arburg和JSW等闻名注塑机出产厂商开辟的专用注塑机。

薄壁注塑成型材料勾当性要好,必需拥有年夜的勾当长度。还有具有高的冲击强度,高热变形温度,精采的尺寸不变性。此外,还要考查材料的耐热性、阻燃性、机械装配性及外不美观质量等等。今朝,薄壁注塑成型广为应用的材料有聚碳酸酯(PC)、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯(ABS)及PC/ABS共混物等。

手艺常规注塑的填充过程和冷却过程是交叉在一路的,当聚合物熔体勾那时,熔体前沿碰着相对温度较低的型芯概况或型腔壁,就会在其概况形成一层冷凝层,熔体在冷凝层内继续向前勾当,冷凝层厚度对聚合物的勾当有着较着地影响。

需要对薄壁注塑成型中的冷凝层的性质进行更深进、更周全的研究。是以有关薄壁注塑成型的数值模拟还需在以下几方面做良多工作。

(1)更深进周全研究薄壁注塑成型理论,尤其是冷凝层的性质,以便提出加倍合理的假设前提和鸿沟前提。由上述分析可知,在薄壁注塑成型过程中,其良多前提和常规注塑成型有很年夜分歧。模拟时,熔体勾当数学模子的良多假设和鸿沟前提在薄壁注塑成型中需要进行恰当的调整。

(2)确定在薄壁注塑成型中增添的身分,并准确地考虑这些身分。一些在常规注塑中可以忽略的身分,往往会对薄壁成型熔体勾当发生较年夜的影响。好比,在薄壁注塑中粘度对压力有较着的依靠性,而在常规注塑成型中却没有;熔接线强度对塑件机能影响很年夜,尤其是薄壁塑件,熔接线强度与温度和压力有关,但常规数值模拟时没有考虑压力的影响;材料的比热、传热系数和压力损失踪等。现有的商品化数值模拟软件因为忽略了这些影响身分,因而在猜测薄壁注塑成型填充时会呈现纷歧致的现象。

(3)应用真正的三维数值模拟。现有商品化的数值模拟软件都是利用二维、二维半要素代表三维几何图形的简化模子,没有考虑物理量在厚度标的目标上的转变。三维勾当区域即拐角处勾当、厚度转变区域、熔体前端喷泉效应在现有的数值模拟软件中还不能暗示,而它们在薄壁注塑成型中起主要感化。

(4)注塑成型全过程模拟。今朝的模拟软件首要包罗填充、勾当、保压、冷却、和翘曲分析等?,各?榈目?偈腔?诟髯宰粤Φ氖??W,忽略了彼此之间的影响。可是,从注塑成型工艺过程来看,塑料熔体的充模勾当、保压和冷却等是交叉在一路并彼此影响的,这在薄壁注塑成型中尤为较着。是以,充模勾当、保压与冷却分析和翘曲?楸匦栌谢?亓?灯鹄,进行耦合分析,才能综合反映现实的注塑成型。

?