注塑成型熱塑性塑料的加工技術
所得形狀往往就是最后的成品在安裝或作為最終成品使用之前不再需要其它的加工許多細部諸如凸起部肋螺紋都可以在注射模塑一步操作中成型出來
注射模塑機有兩個基本部件用于熔融和把塑料送人模具的注射裝置與合模裝置合模裝置的作用在于(1)使模具在承受住注射壓力情況下閉合(2)將制品取出
注射裝置在塑料注入模具之前將其熔融然后控制壓力和速度將熔體注入模具目前采用的注射裝置有兩種設計螺桿式預塑化器或雙級裝置以及往復式螺桿螺桿式預塑化器利用預塑化螺桿(第一級)再將熔融塑料送人注料桿(第二級)
螺桿預塑化器的優點是熔融物質量恒定高壓和高速以及精確的注射量控制(利用活塞沖程兩端的機械止推裝置)這些長處正是透明薄壁制品和高生產速率所需要的其缺點包括不均勻的停留時間(導致材料降解)較高的設備費用和維修費用
最常用的往復式螺桿注射裝置不需柱塞即將塑料熔融并注射將料斗中的粉狀或粒狀塑料熔融通過轉動的螺桿送到螺桿前端止逆間處塑料流體流經螺桿前端并堆積于螺桿前方螺桿前方熔融塑料的積累將螺桿推向注射裝置的后部螺桿的轉動熔融物的積累和向后部的移動一直持續到形成一定的注射量在下一個設備工作周期中螺桿末梢止逆問關閉防止物料沿螺桿返回螺桿梢和進料螺桿的作用有如注料柱塞將塑料壓人模具
往復式螺桿的優點包括減少了塑料的停留時間自潔螺桿和螺桿梢這些優點在加工熱敏性材料以及當采用帶色原料或樹脂品種變更時螺桿和機筒都要清理時都是關鍵所在
目前廣泛應用的合模裝置設計包括肘桿式合模裝置液壓式合模裝置和液壓一機械式合模裝置肘桿式合模裝置鑒于其設計在制造時成本低適用于小噸位設備其特點包括閉鎖作業的高機械效益內設鎖模減慢裝置模具損壞慢以及快速的合模操作
合模油缸把橫頂板推向前使連肘伸長并使壓板朝前運動合模裝置關閉時機械利益降低促使壓板迅速移動當壓板到達模具關閉的位置時連肘由高速一低機械利益轉為低速一高機械利益低速是保護模具的關鍵而高機械利益是形成大噸位所需要的.一旦連肋充分伸展液壓就不再是保持噸位所必須的了為了開啟合模裝置將液壓施加于合模柱塞相反的一面為了防止成型好制品被損壞要緩慢開啟模具通過整個連肘裝置的移動和壓板裝置沿拉杠的移動(移到連肘裝置充分伸展開前模具閉合處)來調節合模裝置以適應于不同的模具高度肘桿式合模裝置的優點包括快速的合模操作降低了能耗和較低的設備成本缺點是較之液壓式合模模具復雜連接銷和襯套要經常維修不過肘桿設計的發展已經可減少了肘桿合模裝置的維修這些發展包括無油襯套大大減少了強制性潤滑
進展之一是全部電機采用目前已有的精密滾珠絲杠機床技術和先進的交流伺服電動機相結合用以代替液壓動力機組這些電動機只提供完成機器功能所需要的動力它們大大降低了生產每一制品的總能耗
液壓合模裝置廣泛應用于1501000t的設備中而大部分應用于250700t的設備中借助增壓管(或外置油缸)迅速合模大量油作用于小面積上的結果是速度甚快預定液問將油從高位儲液器借助重力進入主活塞后部在兩個半模瓣接觸前模具應處在低速低壓保護狀態這種狀態防止了外來物溢料或者上一周期未取出的制品造成的損傷當模具關閉時預充液問關閉通向預儲液器的出口主活塞后部產生噸級合模力這一注射周期后預充液問開啟促使合模裝置漸漸開啟模瓣在一個短距離內合模裝置加速到快速開啟速度
液壓合模裝置為設備的安裝和運轉提供了靈活性由于在合模行程中的任何部位都能產生噸級合模力所以只要通過設備的控制把位置調到相應于兩半模瓣相接觸處就可把模具接上液壓機械合模裝置綜合了機械和液壓兩者的功能來移動合模裝置并造成噸級合模力液壓機械設計由于受予充液間流量限止用以作成合模裝置均從1000t左右到更大合模裝置的速度受制于預充液問控制的流體流量液壓機械設計包括如下幾個單元把可動壓板移動到兩半模瓣近乎互相接觸之處所用之液壓油缸(2)防止大噸位合模力形成時朝后移動的機械鎖板(3)移動模具最后一段距離至閉合態并產生合模力所用的短行程液壓油缸
機器控制部分協調機器全部功能已進展到采用多微機控制體系為了和新的控制裝置相配套機器液壓部分也已有所改進與伺服控制比例閥門以及相應的放大裝置增加了靈活性和準確性同時縮短了機器功能響應時間微機控制體系和伺服比例液壓裝置提供動態響應以完成一真正的閉環系統閉環系統調節機器以補償油溫原料粘度和機器變量的變化高水準的控制也出現在輔助設備上(干燥器冷卻裝置和模具溫度控制裝置)并令全部機器設備由CRT和LCD進行調定和監控相接于主計算機上的各種機器提供整個車間監控和生產調度SPC在機器或主計算機處提供實時監控
塑料加工中的重要因素包括溫度稠度色料分布和熔體密度機筒溫度產生之傳導熱量和螺桿轉動產生的機械熱二者都有助于加工出優質熔體最常見的情況是大多用于熔融塑料的能量通過螺桿轉動獲得
隨螺桿轉動混煉在螺紋之間發生塑性粒料表面被熔融塑化當物料沿螺桿前進時就重復著混合和剪切作用直至塑料被完全熔融