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一、氣輔設(shè)備
氣輔設(shè)備包括氣輔控制單元和氮?dú)獍l(fā)生裝置。它是獨(dú)立于注塑機(jī)外的另一套系統(tǒng),其與注塑機(jī)的唯一接口是注射信號(hào)連接線。注塑機(jī)將一個(gè)注射信號(hào)注射開始或螺桿位置傳遞給氣輔控制單元之后,便開始一個(gè)注氣過(guò)程,等下一個(gè)注射過(guò)程開始時(shí)給出另一 個(gè)注射信號(hào),開始另一個(gè)循環(huán),如此反復(fù)進(jìn)行。
氣輔注塑所使用的氣體必須是隋性氣體(通常為氮?dú)?,氣體最高壓力為35MPa,特殊者可達(dá)70MPa,氮?dú)饧兌?ge;98%。
氣輔控制單元是控制注氣時(shí)間和注氣壓力的裝置,它具有多組氣路設(shè)計(jì),可同時(shí)控制多臺(tái)注塑機(jī)的氣輔生產(chǎn),氣輔控制單元設(shè)有氣體回收功能,盡可能降低氣體耗用量。今后氣輔設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)是將氣輔控制單元內(nèi)置于注塑機(jī)內(nèi),作為注塑機(jī)的一項(xiàng)新功能。
二、氣輔工藝控制
1.注氣參數(shù)
氣輔控制單元是控制各階段氣體壓力大小的裝置,氣輔參數(shù)只有兩個(gè)值:注氣時(shí)間(秒)和注氣壓力(MPa)。
2.氣輔注塑過(guò)程是在模具內(nèi)注入塑膠熔體的同時(shí)注入高壓氣體,熔體與氣體之間存在著復(fù)雜的兩相作用,因此工藝參數(shù)控制顯得相當(dāng)重要,下面就討論一下各參數(shù)的控制方法:
a.注射量
氣輔注塑是采用所謂的“短射”方法(short size),即先在模腔內(nèi)注入一定量的料(通常為滿射時(shí)的70-95%),然后再注入氣體,實(shí)現(xiàn)全充滿過(guò)程。熔膠注射量與模具氣道大小及模腔結(jié)構(gòu)關(guān)系最 大。氣道截面越大,氣體越易穿透,掏空率越高,適宜于采用較大的“短射率”。這時(shí)如果使用過(guò)多料量,則很容易發(fā)生熔料堆積,料多的地方會(huì)出現(xiàn)縮痕。如果料 太少,則會(huì)導(dǎo)致吹穿。如果氣道與流料方向完全一致,那么最有利于氣體的穿透,氣道的掏空率最大。因此在模具設(shè)計(jì)時(shí)盡可能將氣道與流料方向保持一致。
b.注射速度及保壓
在 保證制品表現(xiàn)不出現(xiàn)缺陷的情況下,盡可能使用較高的注射速度,使熔料盡快充填模腔,這時(shí)熔料溫度仍保持較高,有利于氣體的穿透及充模。氣體在推動(dòng)熔料充滿 模腔后仍保持一定的壓力,相當(dāng)于傳統(tǒng)注塑中的保壓階段,因此一般講氣輔注塑工藝可省卻用注塑機(jī)來(lái)保壓的過(guò)程。但有些制品由于結(jié)構(gòu)原因仍需使用一定的注塑保 壓來(lái)保證產(chǎn)品表現(xiàn)的質(zhì)量。但不可使用高的保壓,因?yàn)楸哼^(guò)高會(huì)使氣針?lè)馑?,腔?nèi)氣體不能回收,開模時(shí)極易產(chǎn)生吹爆。保壓高亦會(huì)使氣體穿透受阻,加大注塑保 壓有可能使制品表現(xiàn)出現(xiàn)更大縮痕。
c.氣體壓力及注氣速度
氣體壓力與材料的流動(dòng)性關(guān)系最大。流動(dòng)性好的材料(如PP)采用較低的注氣壓力。氣體壓力大,易于穿透,但容易吹穿;氣體壓力小,可能出現(xiàn)充模不足,填不滿或制品表面有縮痕;注氣速度高,可在熔料溫度較高的情況下充滿模腔。對(duì)流程長(zhǎng)或氣 道小的模具,提高注氣速度有利于熔膠的充模,可改善產(chǎn)品表面的質(zhì)量,但注氣速度太快則有可能出現(xiàn)吹穿,對(duì)氣道粗大的制品則可能會(huì)產(chǎn)生表面流痕、氣紋。
d.延遲時(shí)間
延遲時(shí)間是注塑機(jī)射膠開始到氣輔控制單元開始注氣時(shí)的時(shí)間段,可以理解為反映射膠和注氣“同步性”的參數(shù)。延遲時(shí)間短,即在熔膠還處于較高溫度的情況下開始注氣,顯然有利于氣體穿透及充模,但延遲時(shí)間太短,氣體容易發(fā)散,掏空形狀不佳,掏空率亦不夠。
三、氣輔模具
氣輔模具與傳統(tǒng)注塑模具無(wú)多大差別,只增加了進(jìn)氣元件(稱為氣針),并增加氣道的設(shè)計(jì)。所謂“氣道”可簡(jiǎn)單理解為氣體的通道,即氣體進(jìn)入后所流經(jīng)的部分,氣道有些是制品的一部分,有些是為引導(dǎo)氣流而專門設(shè)計(jì)的膠位。
氣針是氣輔模具很關(guān)鍵的部件,它直接影響工藝的穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量。
氣針的核心部分是由眾多細(xì)小縫隙組成的圓柱體,縫隙大小直接影響出氣量??p隙大,則出氣量也大,對(duì)注塑充模有利,但縫隙太大會(huì)被熔膠堵塞,出氣量反而下降。