注塑成型是将热塑性塑料模制成所需形状的工艺。塑料在加热融化后,通过压力注射到模具中,再用合适的温度使其冷却最终成型为所需产品。在生产不同的产品时,所使用的热塑性塑料种类也是不同的,因为不同材料的特性不同,因此所需模具温度也会有差异。
总而言之模具温度是注塑成型过程中一个非常重要的变量。模具温度的是否**和恒定往往会对产品最终外观产生非常大的影响。
那么模具温度具体会对哪些方面产生影响呢?对此肯趣小编整理收集了一些资料,让我们来看一看吧。
01对产品表面质量的影响
当模具温度过低时,熔体流动性也会随着降低,从而可能会导致欠注或是造成注塑件抱模太紧,在脱模过程中出现拉伤注塑件等情况的出现,特别是当注塑件表面有花纹时。因塑料的特性,在高温下分子更容易向表面迁移。所以当注塑模具温度升高的时候塑料成分就会更贴近模具表面,填充的会更好,亮度和光泽度都会提高。当然,温度也不是一味的越高越好,如果模温过高可能会出现粘模现象,还会在注塑件的局部出现明显的亮斑。
由此可见,一个合适的模具温度对产品表面质量会产生积极影响。
02对产品尺寸的影响
在模具温度过高的情况下,熔体会发生热分解,注塑件成型后在空气中收缩率增大,从而导致产品尺寸变小。当模具在低温使用条件中,由于模具表面温度太低,也会造成产品尺寸变大。这是因为模具表面温度过低,所以导致产品在空气中的收缩能力下降。从化学角度来说就是低模温状态使分子“冻结取向”加快,使得模腔内熔体的冻结层厚度增加,同时低模温阻碍了结晶的生长,从而降低产品的成型收缩率。反之,当模具温度高,则熔体冷却缓慢,松弛时间长,取向水平低,同时有利于结晶,产品的实际收缩率较大。
另外,如果模具的某些部位出现热分散不均则会导致生产周期延长,而当模具温度恒定,则可减少成型收缩率的波动,提高尺寸稳定性。对结晶性塑料来说,高模温有利于结晶过程的进行,使其在存放或使用中不会发生尺寸变化。但对于较柔软的塑料来说,低模温更有利于尺寸的稳定。
但无论如何,如果能保持模温恒定,收缩一致,则对于任何一种材料都有利于提高尺寸的精度。
03对产品变形率的影响
模具的冷却系统设计不合理、模具温度控制不当或是塑件冷却不足都会引起塑件的翘曲变形,导致废品率增加,最终导致成本增加。对于模具温度的控制,我们应根据产品的结构特征来确定前模与后模、模芯与模壁、模壁与嵌件间的温差,通过利用模塑各部位冷却收缩速度的不同,塑件脱模后更趋于向温度较高的一侧牵引方向弯曲的特点,来抵消取向收缩差,避免塑件按取向规律翘曲变形。
对于结构对称的塑件,模温应保持一致,使塑件各部位的冷却均衡。只有模温稳定,冷却均衡,才能减小塑件的变形。如果模具温差过大,会使塑件冷却不均匀,收缩不一致,由此产生应力而引起塑件翘曲变形,尤其壁厚不均和形状复杂的塑件更为突出。
另外值得注意的是产品变形方向,在产品冷却后,变形方向一定是往模温高的一边变形,因此我们需要合理的选择前后模具温度。
04对力学性能的影响 (内应力)
内应力的表现方式是在产品表面出现应力痕,这些应力痕产生的主要原因是由于冷却时不同的热收缩率造成。当产品成型后,它的冷却是由表面逐渐向内部延伸,表面首先收缩硬化,然后渐至内部,在这个过程中由于收缩快慢的差别而产生了内应力。当塑件内的残余内应力高于树脂的弹性极限,或在一定的化学环境的侵蚀下时,塑件表面就会产生裂纹。 对PC与PMMA透明树脂所作的研究显示,残余内应力在表面层为压缩形态,内层为伸张形态。
当模具温度较低时,产品熔接痕明显,产品强度降低。结晶型塑料的结晶度越高,塑件应力开裂倾向则越大。以PP和PE材质为例,为减小其应力,模温则不宜过高;而对PC一类高粘度的非结晶型塑料来说,其应力开裂与塑件内应力大小有关,适当的升高模温有利于减小内应力,从而减小应力开裂的趋势。
可见模具温度是控制内应力**方法,通过改变模温,就能在很大程度上改变残余内应力。
05对产品热变形温度(HDT)的影响
特别是对于结晶性塑料,如果产品在较低的模温下成型,分子的取向和结晶被瞬间冻结,当一个较高温的使用环境或二次加工条件下,其分子链会进行部分地重新排列和结晶的过程,使得产品在甚至远低于材料的热变形温度(HDT)下变形。正确的做法是使用所推荐的接近其结晶温度的模温下生产,使产品在注塑成型阶段就得到充分的结晶,避免这种在高温环境下的后结晶和后收缩。
结合以上5点内容,我们可以看出模具温度在注塑成型工艺中是非常重要。
随着技术的进步,现在的模具也变得越来越复杂。我们要如何创造**条件去帮助生产呢?最简单有效的方法便是使用模温机。一台高精度的模温机能在**程度上控制模具温度,使其达到**生产温度并保持温度不变,提高产品质量,降低次品和废品率,最终降低生产成本。
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