塑料周轉箱和卡板的注塑原理
技術(shù)研發(fā)中心介紹
一 ,注射成型的基本過(guò)程
注塑成型是把塑料原料 (一般經(jīng)過(guò)造粒,染色,加入添加劑等處理后的顆粒料) 放入料筒中,經(jīng)過(guò)加熱塑化便之成為高粘度的流體--為 “熔體”, 用柱塞或螺桿作為加壓工具,使熔體通過(guò)噴嘴以較高的壓力 (約為25’’8OMPa)注入模具的型腔孔 經(jīng)過(guò)冷卻,凝固階段,而后從模具脫出 成為塑科制品。
二,注射成型的全過(guò)程可以分為
進(jìn)料過(guò)程>>>塑化過(guò)程>>>注射沖模過(guò)程>>>冷卻凝固過(guò)程>>>脫模過(guò)程,每一次循環(huán), 就完成了一次成形。
一、 產(chǎn)品設計和模具設計制造的技術(shù)要求:
l,產(chǎn)品沒(méi)計要求包括: 產(chǎn)品的外形,尺寸,壁厚,重量,及產(chǎn)品材質(zhì)的選用,并制定產(chǎn)品質(zhì)量標準。
2,模具設計要求包括:模具結構類(lèi)型,模具的外部尺寸,型腔數量,流道形式,產(chǎn)品脫模方式等。
二,模具制造的價(jià)格如何確定:
1,塑料模具的價(jià)格視產(chǎn)品的復雜程度,質(zhì)量要求高低,模具加工所用的設備,模具的尺寸大小,模具的型腔數量,流道形式,脫模方式,模具選用的材質(zhì)等而定。
三,模具制造時(shí)間一般需要多長(cháng):
l,模具的制造周期: 小型模具20-30大 中型摸具40-90大,大型摸具100-120大,模具的確切制造周期還要按結構,精度等技術(shù)要求而定。
四,模具的壽命有多長(cháng):
l,如由我公司負責摸具的設計加工,模具的保用期一般為生產(chǎn)制品10萬(wàn)-30萬(wàn)只,在試用期內負責維修保養。
生產(chǎn)塑料周轉用品的常用原料
一 ,聚丙烯 (PP)
(一) 聚丙烯(PP)的性能
l,物理性能 :聚丙烯為無(wú)毒,無(wú)臭,無(wú)味的乳白色高結晶的聚臺物,密度只有0.90~0.9lg/cm3,是目前所有塑料中最輕的品種之一, 它對水特別穩定,在水中24h的吸水率僅為0.01%,分子量約8-15萬(wàn),成型性好,但因收縮率大 (為1-2.5%) ,厚壁制品易陷,對一些尺寸精度較高零件,還難以達到要求制品表面光澤好,易于著(zhù)色。
2, 力學(xué)性能:聚丙烯的結晶性高,結構規整,因而具有優(yōu)艮的力學(xué)性能,其屈服,拉伸, 壓縮強度和硬度,彈性都比HDPE高,但在室溫及低溫下由于本身的分子結構規整度高,所以沖擊強度較差,分子量增大時(shí),沖擊強度也隨之增大,但成型加工性能變差,聚丙烯有突出的抗彎曲疲勞強。
度,如用PP注塑一體活動(dòng)鉸鏈,能承受7‘X10~7(即七千萬(wàn)次) 次開(kāi)閉的折迭彎曲而無(wú)損壞痕跡 (參見(jiàn)樂(lè )扣容器)。
3, 熱性能:聚丙烯具有良好的耐熱性,它熔點(diǎn)為164-170℃, 制品能在100℃ 以上的溫度進(jìn)行消毒滅菌,在不受外力作用時(shí),150℃也不變形。在90℃的抗應力松弛性能艮好,它的脆化溫度為-35℃ 的溫度下會(huì )發(fā)生脆裂,耐寒性不如聚乙烯,若用石棉纖維和玻璃纖維增強后,有較高的熱變形溫度,尺寸穩定性,低溫沖擊性能。
4, 化學(xué)穩定性能:聚丙烯的化學(xué)穩定性很好,除能被濃硫酸及濃硝酸侵蝕外,對其它各種化學(xué)試劑都比較穩定,但是低分子量的脂肪烴,芳香烴和氯化烴等能使聚丙烯軟化和溶脹,同時(shí)它的化學(xué)穩定性隨結晶度的增加還有所提高。所以,它適合于作各種化工管道和配件, 防腐效果良好。
5, 電性能:聚丙烯的高頻絕緣性能優(yōu)良,由于它幾乎不吸水,故絕緣性能不受濕度的影響, 它有較高的介電系數,且隨溫度的上升,可以用來(lái)制作受熱的電氣絕緣制品 它的擊穿電壓也很高,適合用作電氣配件等,抗電壓, 耐電弧性好,但靜電度高,與銅接觸易老化性能。
(二) 改性
聚乙烯可通過(guò)填充,增強,共混,共聚,交聯(lián)來(lái)改性,若添加碳酸鈣,渭石粉,礦物質(zhì)等填料, “提高剛性,硬度,耐熱性和尺寸穩定性 ;添加玻璃纖維,石棉纖維,云母,玻璃微珠等可提高拉伸強度。并可改善抗蠕變性,低溫抗沖擊性;添加彈性體和橡膠等可提高沖擊性能,透明性。對耐候性,阻燃性,導電性,,成核性,抗靜電性、可電鍍性、抗銅害的提高, 還可用各種特殊添加劑來(lái)解決。
如果用聚炳烯來(lái)生產(chǎn)周轉箱的話(huà),采用聚丙烯共聚物比較好,共聚后的聚丙烯有較高的抗沖擊強度,無(wú)規共聚丙烯有較高的沖擊強度和透明度。
嵌段共聚丙烯有較高的沖擊強度。
(三) 聚內烯的主要用途
聚丙烯的成型加工性好,故成型方法很多,如注塑,擠塑,吹塑,真空熱成型,涂覆,旋轉成型,熔接,機加工,電鍍和發(fā)泡等。
1,注塑制品:可用作日用品,周轉箱,醫療衛生器材,汽車(chē),電氣,機械,儀表,無(wú)線(xiàn)電,紡織國防等工程配件。
2,擠塑制品:有片材,板材,管材,型材,中空瓦楞極,單絲,漁用網(wǎng),繩索,打包帶,編織袋,纖維,復合涂層等。
3,吹塑制品: 可制成各種小型容器等。
4,旋轉成型(滾塑):可制成各種大型化工儲槽, 容器, 罐等。
(四 ) 成型工藝
聚丙烯在注塑時(shí)選擇適當溫度是非常重要的,因為聚丙烯分子容易發(fā)生取句,分子取向后會(huì )產(chǎn)生應變和降低沖擊強度,而取向現象在低溫高壓注射時(shí)最容易產(chǎn)生,因此溫度不能過(guò)低,模具溫度最好在80℃左右,不可低于50℃,否則成型品表面光澤較差,或者產(chǎn)生熔接痕等缺陷, 但模溫過(guò)高又會(huì )使制品產(chǎn)生翹曲現象,注射壓力一般取10.0-100Mpa,壓力過(guò)小會(huì )造成制品收縮率過(guò)大和產(chǎn)生凹陷, 所以壓力盡可能提高一些, 一般掌握以不出廢邊為標準。
聚丙烯的二次加工性能很好,其印刷性能比聚乙烯好,照相凸版,膠版,平凹版等印刷方法均可使用,要獲得艮好的耐熱,耐油,耐水等要求的印刷性能,須經(jīng)電暈放電處理后在進(jìn)行印刷。制品可燙金,印花,粕合等,粘合可用熱粘法,溶劑型粘合劑或高頻封接等,可用熱風(fēng),熱能超聲聲焊接,焊接性能好。
聚炳烯有均聚物和共聚物二種,共聚后的聚丙烯有較高的抗沖擊強度,無(wú)規共聚丙烯有較高的沖擊強度和透明度,嵌段共聚丙烯有較高的沖擊強度,注塑周轉箱和托盤(pán)的話(huà)建議采用聚丙烯共聚物材料較好。
(五) 聚丙烯標準
聚丙烯和丙烯聚物材料命名是按國家標準 Gb254688
按照國家標準的GB1844的規定,聚丙烯的縮寫(xiě)代買(mǎi)為英文字母PP
聚丙烯樹(shù)脂質(zhì)量指標國家標準Gb1267090
二 ,高密度聚乙烯(HDPE)
(一) 高密度聚乙烯的性能特點(diǎn)
高密度聚乙烯 (HDPE) 呈乳白色半透明的蠟狀固體,與LDPE,LLDP比較,HDPE支鏈化度最小, 分子能緊密地堆砌,故密度最大。
(0.9410.965g/cm2) ,結晶度高,聚乙烯 (HDPE) 有較高的剛性和韌性,良好的力學(xué)性能及較高的使用溫度,與LDPE比較,有較高的耐濕,耐油性,耐蒸汽滲透性及抗環(huán)境應力開(kāi)裂性,電絕緣性和抗沖擊性及耐寒性都很好;HDPE在強度與勁度方面比LDPE好,韌性比PVC,PP好,加工特性?xún)?yōu)于PVC,耐低溫和抗老化性能優(yōu)于PP ,工作溫度比PVC,LDPE高。HDPE吸水性微小,無(wú)毒,化學(xué)穩定性極佳,薄膜對水蒸汽,空氣的滲透性小。
(二) 高密度聚乙烯的主要用途
高密度聚乙烯適合注塑,擠出,吹塑,中空成型,噴涂,旋轉成型,涂覆,發(fā)泡,熱成型,熱熔焊接等成型加工。
1,注塑制品: 有周轉箱,瓶蓋,桶類(lèi),帽,食品容器,盆,垃圾箱,盒及塑料花等。
2,吹塑制品: 有各類(lèi)吹塑桶,容器,瓶類(lèi),盛放清潔劑,化學(xué)品,化妝品,汽油箱, 日用品等,吹塑成薄膜的話(huà)可用于食品包裝袋,購物袋,垃圾袋和各種用于農業(yè)和工業(yè)的薄膜等。
3,擠塑制品: 有建筑上用的管材,管件,排水波紋管,煤氣管,油氣管,工業(yè)和礦山用管,銅管內襯等;擠成片材后可再加工用于座椅,手提箱,搬運容器 (托盤(pán)) 等。
4,旋轉成型 (滾塑) 如:大型容器,儲槽,罐,箱,桶等。
(三 ) 聚乙烯標準
高密度聚乙烯和乙烯共聚物材料命名是按國家標準 GB184588
按照國家標淮 GB1844的規定. 聚乙烯的縮寫(xiě)代碼為英文字母 PE
高密度聚乙烯樹(shù)脂質(zhì)量指標畫(huà)家標準 GB1111689
下表是以揚子石化的K8003聚丙烯 (PP) 為依據的性能數據對比表:
項目
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全新料(純PP)
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抗沖擊改性PP
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添加回料的PP
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懸臂梁缺口沖擊強度/KJ/M2
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45.8
|
57.9
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5.8
|
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-30℃懸臂梁缺口沖擊強度/KJ/M2
|
5.7
|
12.1
|
3
|
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拉伸強度/MPa
|
29.7
|
29.2
|
28.9
|
|
斷裂伸長(cháng)率/%
|
47.1
|
289.4
|
135.9
|
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彎曲強度/Mpa
|
27.3
|
20.5
|
26.7
|
|
彎曲模量/Gpa
|
1.05
|
0.87
|
0.96
|
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密度g/cm3
|
0.91
|
0.9
|
1.06
|
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熔體流動(dòng)速率(230℃,216KG)g/10min
|
3
|
2.7
|
2.3
|
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高強度改性PP與純PP對比,其優(yōu)點(diǎn)在于:
l.改性后的高強度PP.代表韌性的沖擊強度比純PP要高出26%-39%,尤其提高了PP的低溫脆性,使產(chǎn)品的耐候性大大增強。
2.在-30C的低溫環(huán)境下 普通高強度改性PP的沖擊強度比純PP要高出112%, 而高強度抗凍改性PP的沖擊強度比普通高強度改性PP又要高出36%,性能提升非常明顯。
3.代表剛性和變形量的位伸強度,彎曲強度和彎曲模量都比純PP略低,降低了收縮率.有效改善產(chǎn)品的翹曲變形和表面縮陷現象 保證了周轉箱插拔的順暢度,同時(shí),箱蓋和箱體的匹配性更好。
4.提高PP的抗老化性,大大增加了產(chǎn)品的使用壽命,直接降低了使用成本。
5.全新料的密度比較低,在周轉箱體積 (即結構和壁厚都相司) 相等前提下,新料做的周轉箱比回料要輕10%-15%。
6.如選用高強度改性PP生產(chǎn)的周轉箱,在正常使用條件(環(huán)境) 下,最低使用壽命是5年, 5年內周轉箱每年的破損率小于1%,5年后由于塑料老化,導致周轉箱每年的破損率會(huì )大于l%,周轉箱的周轉次數可以超過(guò)1萬(wàn)次。
常見(jiàn)注塑產(chǎn)品:
現象
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產(chǎn)生原因
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處理措施
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產(chǎn)品不足(殘缺)圖1
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1. 材料熔體流動(dòng)速率低,流動(dòng)性差,造成工料不足。
2. 模具空氣過(guò)多及排氣不良,導致模具型腔填充不滿(mǎn)。
3. 注塑溫度低,壓力小。
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1.選用熔體流動(dòng)速率較高的材料。
2.增設或擴展排氣通道。
3.提高注塑溫度和壓力。
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飛邊-圖2
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1.模具鎖模力不足。
2.模具變形。
3.材料熔體流動(dòng)速度過(guò)高。
4.注塑壓力大。
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1.提高鎖模力。
2.修整模具。
3.選用熔體流動(dòng)速率較低的材料。
4.調代注塑壓力。
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產(chǎn)品脆裂-圖3
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1.材料選擇牌號不對或加的回料過(guò)多,原分子結構遭到破壞。
2.產(chǎn)品結構或模具結構不合理,注塑過(guò)程中有方向性,產(chǎn)生內應力,尤其沿料流動(dòng)方向更易開(kāi)裂。
3.模具溫度和注塑溫度設置不當。
4.嵌件位置設置不當或未預熱。
5.作業(yè)過(guò)程中野蠻裝卸,使用不當。
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1.選擇適用于厚壁的材料和使用全新料。
2.調整成型工藝和后處理工藝。
3.合理調整模具溫度和注塑溫度。
4.優(yōu)化設計并對嵌件預熱。
5.作業(yè)過(guò)程中輕拿輕放,正確使用。
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怎樣簡(jiǎn)單區分產(chǎn)品的優(yōu)劣:
看外觀(guān)
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1.看產(chǎn)品是否完成,無(wú)殘缺變形。
2.顏色均勻,無(wú)明顯色差,色澤鮮艷透亮。
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摸產(chǎn)品
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1.用手摸產(chǎn)品表面是否光滑,四周和把手處是否有毛刺。
2.組裝部件是否得當,堆碼是否穩妥。
3.產(chǎn)品是否已自然老化,老化反應在產(chǎn)品發(fā)硬,變脆,而優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品手感比較柔軟且有韌性。
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稱(chēng)重量
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1. 稱(chēng)一下重量,從原料聚合工藝和物理性能來(lái)說(shuō),比重輕示為結晶低,純度高,雜質(zhì)少。
2. 相同尺寸結構且壁厚一致的產(chǎn)品,使和相同的原料和工藝生產(chǎn),除了以上兩個(gè)特性外,重量輕的較好。
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