塑料周轉(zhuǎn)箱和卡板的注塑原理
技術(shù)研發(fā)中心介紹
一 ,注射成型的基本過程
注塑成型是把塑料原料 (一般經(jīng)過造粒,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,使熔體通過噴嘴以較高的壓力 (約為25’’8OMPa)注入模具的型腔孔 經(jīng)過冷卻,凝固階段,而后從模具脫出 成為塑科制品。
二,注射成型的全過程可以分為
進(jìn)料過程>>>塑化過程>>>注射沖模過程>>>冷卻凝固過程>>>脫模過程,每一次循環(huán), 就完成了一次成形。
一、 產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)制造的技術(shù)要求:
l,產(chǎn)品沒計(jì)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(biāo)準(zhǔn)。
2,模具設(shè)計(jì)要求包括:模具結(jié)構(gòu)類型,模具的外部尺寸,型腔數(shù)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(fù)雜程度,質(zhì)量要求高低,模具加工所用的設(shè)備,模具的尺寸大小,模具的型腔數(shù)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(zhǎng):
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(jié)構(gòu),精度等技術(shù)要求而定。
四,模具的壽命有多長(zhǎng):
l,如由我公司負(fù)責(zé)摸具的設(shè)計(jì)加工,模具的保用期一般為生產(chǎn)制品10萬-30萬只,在試用期內(nèi)負(fù)責(zé)維修保養(yǎng)。
生產(chǎn)塑料周轉(zhuǎn)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 :聚丙烯為無毒,無臭,無味的乳白色高結(jié)晶的聚臺(tái)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(duì)水特別穩(wěn)定,在水中24h的吸水率僅為0.01%,分子量約8-15萬,成型性好,但因收縮率大 (為1-2.5%) ,厚壁制品易陷,對(duì)一些尺寸精度較高零件,還難以達(dá)到要求制品表面光澤好,易于著色。
2, 力學(xué)性能:聚丙烯的結(jié)晶性高,結(jié)構(gòu)規(guī)整,因而具有優(yōu)艮的力學(xué)性能,其屈服,拉伸, 壓縮強(qiáng)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(jié)構(gòu)規(guī)整度高,所以沖擊強(qiáng)度較差,分子量增大時(shí),沖擊強(qiáng)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(qiáng)。
度,如用PP注塑一體活動(dòng)鉸鏈,能承受7‘X10~7(即七千萬次) 次開閉的折迭彎曲而無損壞痕跡 (參見樂扣容器)。
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(yīng)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(qiáng)后,有較高的熱變形溫度,尺寸穩(wěn)定性,低溫沖擊性能。
4, 化學(xué)穩(wěn)定性能:聚丙烯的化學(xué)穩(wěn)定性很好,除能被濃硫酸及濃硝酸侵蝕外,對(duì)其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)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(wěn)定性隨結(jié)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(shù),且隨溫度的上升,可以用來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
聚乙烯可通過填充,增強(qiáng),共混,共聚,交聯(lián)來改性,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(wěn)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(qiáng)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(duì)耐候性,阻燃性,導(dǎo)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解決。
如果用聚炳烯來生產(chǎn)周轉(zhuǎn)箱的話,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(qiáng)度,無規(guī)共聚丙烯有較高的沖擊強(qiáng)度和透明度。
嵌段共聚丙烯有較高的沖擊強(qiáng)度。
(三) 聚內(nèi)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(zhuǎn)成型,熔接,機(jī)加工,電鍍和發(fā)泡等。
1,注塑制品:可用作日用品,周轉(zhuǎn)箱,醫(yī)療衛(wèi)生器材,汽車,電氣,機(jī)械,儀表,無線電,紡織國(guó)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(fù)合涂層等。
3,吹塑制品: 可制成各種小型容器等。
4,旋轉(zhuǎn)成型(滾塑):可制成各種大型化工儲(chǔ)槽, 容器, 罐等。
(四 ) 成型工藝
聚丙烯在注塑時(shí)選擇適當(dāng)溫度是非常重要的,因?yàn)榫郾┓肿尤菀装l(fā)生取句,分子取向后會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變和降低沖擊強(qiáng)度,而取向現(xiàn)象在低溫高壓注射時(shí)最容易產(chǎn)生,因此溫度不能過低,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, 但模溫過高又會(huì)使制品產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象,注射壓力一般取10.0-100Mpa,壓力過小會(huì)造成制品收縮率過大和產(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(biāo)準(zhǔn)。
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(qiáng)度,無規(guī)共聚丙烯有較高的沖擊強(qiáng)度和透明度,嵌段共聚丙烯有較高的沖擊強(qiáng)度,注塑周轉(zhuǎn)箱和托盤的話建議采用聚丙烯共聚物材料較好。
(五) 聚丙烯標(biāo)準(zhǔn)
聚丙烯和丙烯聚物材料命名是按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) Gb254688
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的GB1844的規(guī)定,聚丙烯的縮寫代買為英文字母PP
聚丙烯樹脂質(zhì)量指標(biāo)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(jié)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(yīng)力開裂性,電絕緣性和抗沖擊性及耐寒性都很好;HDPE在強(qiáng)度與勁度方面比LDPE好,韌性比PVC,PP好,加工特性優(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,無毒,化學(xué)穩(wěn)定性極佳,薄膜對(duì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)箱,瓶蓋,桶類,帽,食品容器,盆,垃圾箱,盒及塑料花等。
2,吹塑制品: 有各類吹塑桶,容器,瓶類,盛放清潔劑,化學(xué)品,化妝品,汽油箱, 日用品等,吹塑成薄膜的話可用于食品包裝袋,購(gòu)物袋,垃圾袋和各種用于農(nóng)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(nèi)襯等;擠成片材后可再加工用于座椅,手提箱,搬運(yùn)容器 (托盤) 等。
4,旋轉(zhuǎn)成型 (滾塑) 如:大型容器,儲(chǔ)槽,罐,箱,桶等。
(三 ) 聚乙烯標(biāo)準(zhǔn)
高密度聚乙烯和乙烯共聚物材料命名是按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB184588
按照國(guó)家標(biāo)淮 GB1844的規(guī)定. 聚乙烯的縮寫代碼為英文字母 PE
高密度聚乙烯樹脂質(zhì)量指標(biāo)畫家標(biāo)準(zhǔn) GB1111689
下表是以揚(yáng)子石化的K8003聚丙烯 (PP) 為依據(jù)的性能數(shù)據(jù)對(duì)比表:
項(xiàng)目
|
全新料(純PP)
|
抗沖擊改性PP
|
添加回料的PP
|
|
懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度/KJ/M2
|
45.8
|
57.9
|
5.8
|
|
-30℃懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度/KJ/M2
|
5.7
|
12.1
|
3
|
|
拉伸強(qiáng)度/MPa
|
29.7
|
29.2
|
28.9
|
|
斷裂伸長(zhǎng)率/%
|
47.1
|
289.4
|
135.9
|
|
彎曲強(qiáng)度/Mpa
|
27.3
|
20.5
|
26.7
|
|
彎曲模量/Gpa
|
1.05
|
0.87
|
0.96
|
|
密度g/cm3
|
0.91
|
0.9
|
1.06
|
|
熔體流動(dòng)速率(230℃,216KG)g/10min
|
3
|
2.7
|
2.3
|
|
高強(qiáng)度改性PP與純PP對(duì)比,其優(yōu)點(diǎn)在于:
l.改性后的高強(qiáng)度PP.代表韌性的沖擊強(qiáng)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(qiáng)。
2.在-30C的低溫環(huán)境下 普通高強(qiáng)度改性PP的沖擊強(qiáng)度比純PP要高出112%, 而高強(qiáng)度抗凍改性PP的沖擊強(qiáng)度比普通高強(qiáng)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(qiáng)度,彎曲強(qiáng)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(xiàn)象 保證了周轉(zhuǎn)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(zhuǎn)箱體積 (即結(jié)構(gòu)和壁厚都相司) 相等前提下,新料做的周轉(zhuǎn)箱比回料要輕10%-15%。
6.如選用高強(qiáng)度改性PP生產(chǎn)的周轉(zhuǎn)箱,在正常使用條件(環(huán)境) 下,最低使用壽命是5年, 5年內(nèi)周轉(zhuǎn)箱每年的破損率小于1%,5年后由于塑料老化,導(dǎo)致周轉(zhuǎn)箱每年的破損率會(huì)大于l%,周轉(zhuǎn)箱的周轉(zhuǎn)次數(shù)可以超過1萬次。
常見注塑產(chǎn)品:
現(xiàn)象
|
產(chǎn)生原因
|
處理措施
|
產(chǎn)品不足(殘缺)圖1
|
1. 材料熔體流動(dòng)速率低,流動(dòng)性差,造成工料不足。
2. 模具空氣過多及排氣不良,導(dǎo)致模具型腔填充不滿。
3. 注塑溫度低,壓力小。
|
1.選用熔體流動(dòng)速率較高的材料。
2.增設(shè)或擴(kuò)展排氣通道。
3.提高注塑溫度和壓力。
|
飛邊-圖2
|
1.模具鎖模力不足。
2.模具變形。
3.材料熔體流動(dòng)速度過高。
4.注塑壓力大。
|
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(diào)代注塑壓力。
|
產(chǎn)品脆裂-圖3
|
1.材料選擇牌號(hào)不對(duì)或加的回料過多,原分子結(jié)構(gòu)遭到破壞。
2.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或模具結(jié)構(gòu)不合理,注塑過程中有方向性,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,尤其沿料流動(dòng)方向更易開裂。
3.模具溫度和注塑溫度設(shè)置不當(dāng)。
4.嵌件位置設(shè)置不當(dāng)或未預(yù)熱。
5.作業(yè)過程中野蠻裝卸,使用不當(dāng)。
|
1.選擇適用于厚壁的材料和使用全新料。
2.調(diào)整成型工藝和后處理工藝。
3.合理調(diào)整模具溫度和注塑溫度。
4.優(yōu)化設(shè)計(jì)并對(duì)嵌件預(yù)熱。
5.作業(yè)過程中輕拿輕放,正確使用。
|
怎樣簡(jiǎn)單區(qū)分產(chǎn)品的優(yōu)劣:
看外觀
|
1.看產(chǎn)品是否完成,無殘缺變形。
2.顏色均勻,無明顯色差,色澤鮮艷透亮。
|
摸產(chǎn)品
|
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(dāng),堆碼是否穩(wěn)妥。
3.產(chǎn)品是否已自然老化,老化反應(yīng)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。
|
稱重量
|
1. 稱一下重量,從原料聚合工藝和物理性能來說,比重輕示為結(jié)晶低,純度高,雜質(zhì)少。
2. 相同尺寸結(jié)構(gòu)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。
|