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塑料加工之注塑工藝調(diào)校知識
注塑速度的比例控制已經(jīng)被注塑機(jī)制造商廣泛采用。雖然電腦控制注塑速度分段控制系統(tǒng)早已存在，但由于相關(guān)的資料有限，這種機(jī)器設(shè)置的優(yōu)勢很少得到發(fā)揮。本文將系統(tǒng)的說明應(yīng)用多段速度注塑的優(yōu)點(diǎn)，并概括地介紹其在消除短射、困氣、縮水等制品缺陷上的用途。
射膠速度與制品質(zhì)量的密切關(guān)系使它成為注塑成型的關(guān)鍵參數(shù)。通過確定填充速度分段的開始、中間、終了,并實(shí)現(xiàn)一個設(shè)置點(diǎn)到另一個設(shè)置點(diǎn)的光滑過渡，可以保證穩(wěn)定的熔體表面速度以制造出期望的分子取問及最小的內(nèi)應(yīng)力。我們建議采用以下這種速度分段原則：1）流體表面的速度應(yīng)該是常數(shù)。2）應(yīng)采用快速射膠防止射膠過程中熔體凍結(jié)。3）射膠速度設(shè)置應(yīng)考慮到在臨界區(qū)域（如流道）快速充填的同時在入水口位減慢速度。4）射膠速度應(yīng)該保證模腔填滿后立即停止以防止出現(xiàn)過填充、飛邊及殘余應(yīng)力。
設(shè)定速度分段的依據(jù)必須考慮到模具的幾何形狀、其它流動限制和不穩(wěn)定因素。速度的設(shè)定必須對注塑工藝和材料知識有較清楚的認(rèn)識，否則，制品品質(zhì)將難以控制。因?yàn)槿垠w流速難以直接測量,可以通過測量螺桿前進(jìn)速度，或型腔壓力間接推算出（確定止逆閥沒有泄漏）。
材料特性是非常重要的，因?yàn)榫酆衔锟赡苡捎趹?yīng)力不同而降解，增加模塑溫度可能導(dǎo)致劇烈氧化和化學(xué)結(jié)構(gòu)的降解，但同時由剪切引起的降解變小，因?yàn)楦邷亟档土瞬牧系恼扯龋瑴p少了剪切應(yīng)力。無疑，多段射膠速度對成型諸如PC、POM、UPVC等對熱敏感的材料及它們的調(diào)配料很有幫助。
模具的幾何形狀也是決定因素：薄壁處需要最大的注射速度；厚壁零件需要慢—快—慢型速度曲線以避免出現(xiàn)缺陷；為了保證零件質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，注塑速度設(shè)置應(yīng)保證熔體前鋒流速不變。熔體流動速度是非常重要的，因?yàn)樗鼤绊懥慵械姆肿优帕蟹较蚣氨砻鏍顟B(tài)；當(dāng)熔體前方到達(dá)交叉區(qū)域結(jié)構(gòu)時，應(yīng)該減速；對于輻射狀擴(kuò)散的復(fù)雜模具，應(yīng)保證熔體通過量均衡地增加；長流道必須快速填充以減少熔體前鋒的冷卻，但注射高粘度的材料,如PC是例外情況，因?yàn)樘斓乃俣葧⒗淞贤ㄟ^入水口帶入型腔。
調(diào)整注塑速度可以幫助消除由于在入水口位出現(xiàn)的流動放慢而引起的缺陷。當(dāng)熔體經(jīng)過射嘴和流道到達(dá)入水口時，熔體前鋒的表面可能已經(jīng)冷卻凝固，或者由于流道突然變窄而造成熔體的停滯，直到建立起足夠的壓力推動熔體穿過入水口，這就會使通過入水口的壓力出現(xiàn)峰形。高壓將損傷材料并造成諸如流痕和入水口燒焦等表面缺陷,這種情況可以通過剛好在入水口前減速的方法克服上述缺陷。這種減速可以防止入水口位的過度剪切，然后再將射速提高到原來的數(shù)值。因?yàn)榫_控制射速在入水口位減慢是非常困難的，所以在流道末段減速是一個較好的方案。
我們可以通過控制末段射膠速度來避免或減少諸如飛邊、燒焦、困氣等缺陷。填充末段減速可以防止型腔過度填充，避免出現(xiàn)飛邊及減少殘余應(yīng)力。由于模具流徑末端排氣不良或填充問題引起的困氣，也可以通過降低排氣速度，特別是射膠末段的排氣速度加以解決。
短射是由于入水口處的速度過慢或熔體凝固造成的局部流動受阻等原因產(chǎn)生的。在剛剛通過入水口或局部流動阻礙時加快射膠速度可以解決這個問題。
流痕、入水口燒焦、分子破裂、脫層、剝落等發(fā)生在熱敏性材料上的缺陷是由于通過入水口時的過度剪切造成的。
光滑的制件取決于注塑速度，玻璃纖維填充材料尤其敏感，特別是尼龍。暗斑（波浪紋）是由于粘度變化造成的流動不穩(wěn)定引起的。扭曲的流動能導(dǎo)致波浪紋或不均勻的霧狀，究竟產(chǎn)生何種缺陷取決于流動不穩(wěn)定的程度。
當(dāng)熔體通過入水口時高速注射會導(dǎo)致高剪切，熱敏性塑料將出現(xiàn)燒焦，這種燒焦的材料會穿過型腔，到達(dá)流動前鋒，呈現(xiàn)在零件表面。
為了防止射紋，射膠速度設(shè)置必須保證快速填充流道區(qū)域然后慢速通過入水口。找出這個速度轉(zhuǎn)換點(diǎn)是問題的本質(zhì)。如果太早，填充時間會過度增加，如果太遲，過大的流動慣性將導(dǎo)致射紋的出現(xiàn)。熔體粘度越低，料筒溫度越高則這種射紋出現(xiàn)的趨勢越明顯。由于小入水口需要高速高壓注射，所以也是導(dǎo)致流動缺陷的重要因素。
縮水可以通過更有效的壓力傳遞，更小的壓力降得以改善。低模溫和螺桿推進(jìn)速度過慢極大地縮短了流動長度，必須通過高射速來補(bǔ)償。高速流動會減少熱量損失，并且由于高剪切熱產(chǎn)生磨擦熱，會造成熔體溫度的升高，減慢零件外層的增厚速度。型腔交叉位必須有足夠厚度以避免太大的壓力降，否則就會出現(xiàn)縮水。
總之，大多數(shù)注塑缺陷可以通過調(diào)整注塑速度得到解決，所以調(diào)整注塑工藝的技巧就是合理的設(shè)置射膠速度及其分段。
