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注塑必备一文看懂低压注射成型工艺关键

来源:模具设计 时间:2023/6/4
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传统的注射成型过程可分为控制熔体入口速度的充填过程和控制熔体入口压力对塑料冷却收缩进行补料的保压过程。充填过程中熔体的入口速度是一定的,随着充填过程的进行,熔体在模腔内的流动阻力逐渐增加,因而熔体人口压力也容易随着增高,在充缜结束时人口压力出现较高峰值。由于高压在型腔内的作用,不仅会造成熔料溢边、胀摸等不良现象,而且会使塑料件内部产生较大内应力,塑料件脱模后易出现翘曲和变形,使塑料件形状精度和尺寸精度难以满足较高要求,在使用过程中也易出现开裂现象。为了抑制塑料件在充填过程中形成的残余应力,将塑料件的变形限制在最小的范围内,以成型塑料件所需的最低压力进行充填,且使充填压力恒定,称为低压注射成型(LPIM)。

低压注射成型技术可用来保护传感器、马达、开关、光纤设备、连接器、PCB板、继电器、电子部件以及燃料电池。此工艺对于温度敏感性部件与复杂形状部件来说是相当理想的,已经在很多行业中得以成功应用,包括家电、汽车、电子、航海、医疗以及长途通信等行业。

低压注射成型是相对于普通注射成型的一个新概念,而且是一个系列的综合概念,不仅涉及如何制造和控制设备,更涉及如何在较低的限定臣力和锁模力条件下制造塑料件。该技术最初于20世纪80年代起源于欧洲的汽车工业,到目前为止在欧美、日韩等的汽车工业领域和电子电气领域已经成功应用了十几年,在我国目前尚处在初步阶段。其工艺包括成型与用熔化的热塑性热熔胶封装现有部件。此工艺包含四个关键技术:原材料、模具、设备及应用技术。

一、原材料

(1)热塑性塑料

低压注射成型对材料的加工适应性范围很宽,热塑性塑、热固性塑料、塑料合金和共混料、再生热塑性塑料甚至橡胶,都可采用低压注射成型方法加工。

由于材料在加工过程中受到的机械应力和热应力影响较小,材料的性能不会因受到过分剪切和热降解而降低能较好地保持性能。由于LPIM能保护其加工材料的性能,可采用较低成本的替代材料,在材料成本上有着极大的优势。

聚丙烯是LPIM的典型材料之一。由于残余的加工应力很小,能降低材料成本,提高材料的物理性能及力学性能,在越来越多的应用领域受到欢迎,并将逐步替代高成本原料。

低压注射成型非常重要的一类开发产品是单一塑料原料的汽车内饰件、单一塑料原料制造内饰件懿体现明显的制造经济性,而且能回收利用。聚丙烯非常适合作此用途,尤其是能将各种织物和薄膜模压到聚丙烯制件上。模内复合可省去复合所必需的粘合,节约材料成本和生产成本;在回收造粒时不释放有害气味,从环保的角度考虑更是一个值得欢迎的积极因素。

(2)热固性塑料

热固性塑料注射成型存在几个问题,一是溢料;二是对模具的磨损;三是成型周期的时间临界现象,该问题较严重。熔融状态的热固性塑料会迅速开始固化,如果存在任何延迟,材料在尚未离开机筒或注嘴时即会出现硬化。一旦出现这种情况,生产线就必须立刻停车进行清理。

(3)填充材料

LPIM也适合加工各种填充树酯。混合材料经塑化和均质化以确保熔体的均质性。有许多研究已证实低压注射成型具有若于有利于加工的特征,如较低的机头压力、较大的浇口尺寸、较低的螺杆转速和较低的材料粘度,这些都有利于减小对注射制件配方中的纤维长度的破坏。纤维长度对树脂的增强效果有很大影响。

(4)回收利用材料

低压注射成型的成功应用,在材料回收利用方面取得了重大突破。最值得重视的是混合回收材料的应用。由于混合物的不可预见性和混合物成分的多样性,各种成分都具有各自的加工参数,加工混合的塑料废弃物将面临独特的挑战。多数混合塑料废弃物中含有边角料、纸和木头的碎片,甚至还有少量金属物。

采用低压注射成型成功地加工再生塑料,需要对熔体的塑估和均质化给予特别的

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