多型腔模具熔體流動(dòng)不平衡的解決方法
在注塑過程中,導(dǎo)致熔體流動(dòng)不平衡的原因很多,其中由溫度變化引起的流動(dòng)不平衡尤其難以察覺和避免蟹肘,從而為注塑生產(chǎn)帶來極大的不便。那么荸速,有什么好的方法可以解決呢穆惩?
在多型腔成型過程中柒谈,要使熔體流均勻且平衡地流入每一個(gè)模腔中是非常困難的穴阱。澆口尺寸不同或是流道系統(tǒng)中的剪切模式不一致等多種因素,都會(huì)導(dǎo)致熔體的流動(dòng)不平衡胖辨。但是很少有人知道爱蚣,在熱流道系統(tǒng)中,由熱澆口處的溫度變化而導(dǎo)致的流動(dòng)不平衡尤其麻煩讹毁,且不易被診斷出來间炮。
熱流道中的溫度變化不僅會(huì)導(dǎo)致同一注射周期內(nèi)各模腔出現(xiàn)充模不足或飛邊等現(xiàn)象,還會(huì)造成同一模腔在不同注射周期中出現(xiàn)不同的情況让多。舉例來說卫银,在一個(gè)4腔模具中,在第一次注射周期內(nèi)顶食,可能會(huì)出現(xiàn)這樣的情況:第二掐边、三腔中制得的制品質(zhì)量最好,而第一腔中出現(xiàn)了充模不足的現(xiàn)象熄阻,第四腔中則出現(xiàn)了飛邊現(xiàn)象斋竞。然而,在下一個(gè)注射周期內(nèi)秃殉,隨著模腔內(nèi)充模模式的不斷變化坝初,可能會(huì)導(dǎo)致第一腔中出現(xiàn)飛邊現(xiàn)象,而在第四腔中出現(xiàn)充模不足的情況钾军,或是各個(gè)模腔所制得的制件的質(zhì)量都很好鳄袍。這種不平衡的現(xiàn)象有時(shí)非常嚴(yán)重,有可能一個(gè)腔在這次注射周期內(nèi)只填充了50%吏恭,而在下一個(gè)注射周期內(nèi)則填充了100%拗小。這種情況甚至在2腔模具中都經(jīng)常發(fā)生。在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中砸泛,無論所需的注射壓力是高還是低十籍,充模不平衡的情況都時(shí)有發(fā)生。
一個(gè)區(qū)域與另一個(gè)區(qū)域之間發(fā)生微小的溫度變化唇礁,會(huì)在數(shù)分鐘內(nèi)造成熔體在充模過程中出現(xiàn)流動(dòng)不平衡的現(xiàn)象勾栗,盡管有些時(shí)候這種極小的溫度改變?cè)谏a(chǎn)中是必要的惨篱。
導(dǎo)致熱流道內(nèi)的溫度發(fā)生變化的原因有很多。其中一個(gè)原因是由于PID控制器引起的熱噴嘴處出現(xiàn)溫度振蕩幌侧。隨著加熱器的開啟和關(guān)閉令掠,每個(gè)模腔的實(shí)際溫度會(huì)在設(shè)定點(diǎn)附近來回波動(dòng),使得注射成型過程中各模腔之間的溫度變化各不相同整栏。例如辫扯,有可能第一模腔的溫度上升,而第二模腔的溫度下降碗昭,從而導(dǎo)致熔體流更容易流入第一模腔中侄突。這種現(xiàn)象直到第一模腔開始冷卻而第二模腔開始加熱時(shí)才得以改善,這時(shí)熔體的流動(dòng)會(huì)逐漸達(dá)到平衡体笨。從長(zhǎng)期的變化趨勢(shì)來看涎狐,模腔內(nèi)這種溫度變化每幾分鐘就會(huì)發(fā)生一次。
另一個(gè)導(dǎo)致流動(dòng)不平衡的原因是烧啊,在澆口處每個(gè)熱嘴的末端都會(huì)形成非常小的凝固栓塞(plugs)赐汤,類似于物料在每次注射過程中在噴嘴處形成的冷料棒(cold slug)。在注射過程中端杂,在熔體流進(jìn)模腔前刨紊,必須確保這些栓塞已經(jīng)完全固化。但是纬傲,并不是所有的栓塞都在同一時(shí)間完全固化满败,而最后完成固化的模腔將最后完成充模,從而推遲了充模的時(shí)間嘹锁,并降低了充模壓力葫录,還有可能發(fā)生收縮或充模不足等現(xiàn)象。然而领猾,由于最后完成充模的模腔在下一次注射周期開始前所形成栓塞的時(shí)間最短米同,因此,在注射過程中摔竿,該模腔會(huì)最先完成充模面粮,并且模腔內(nèi)的壓力會(huì)顯著增大,從而產(chǎn)生飛邊現(xiàn)象继低。由此可知熬苍,各模腔在每次注射過程中的充模模式都會(huì)發(fā)生不同的變化。
通過對(duì)所有模腔的熱嘴進(jìn)行加熱袁翁,能夠有效地減少栓塞形成的數(shù)量柴底,從而保證了在每次注射過程中,熔體的流動(dòng)更加穩(wěn)定平衡盔雷。然而牺闪,這種方法并不是對(duì)所有的應(yīng)用案例都適用托捆,因?yàn)橹率怪萍霈F(xiàn)質(zhì)量問題的原因是多種多樣的。
解決方案
通常扼漓,通過改變溫度控制器媒卑、調(diào)節(jié)熱流道或溫度控制器的設(shè)置狀態(tài),就能夠很好地解決這些問題醒屠。然而经馍,對(duì)于加工商來說,這種方法在更多情況下并不治本橘谐。
在每一個(gè)型腔中都安裝壓力傳感器應(yīng)該算是一種很好的解決方案父绿,這將有助于提高工藝的精確性。通過對(duì)所獲得的模腔壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析潜狭,能夠有效地評(píng)估出所選擇的解決方案的應(yīng)用效力茄敲,并同時(shí)向注射機(jī)提供從閉環(huán)系統(tǒng)獲得的反饋信息。此時(shí)谭央,當(dāng)模腔內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí),注射機(jī)便進(jìn)入注射階段疟位。通過安裝壓力傳感器瞻润,用戶能夠清晰地看到各模腔之間不同的壓力峰值,甚至還能夠觀測(cè)到每次注射時(shí)哪個(gè)模腔最先完成充模和達(dá)到最高的壓力峰值甜刻。
通常绍撞,在注射機(jī)進(jìn)入第二階段(保壓階段)前,已經(jīng)開始充模的第一個(gè)模腔將繼續(xù)保持充模狀態(tài)得院。若熔體在注射的第一階段達(dá)到模腔的末端傻铣,模腔內(nèi)的壓力將會(huì)達(dá)到峰值,進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)飛邊現(xiàn)象祥绞。
在第一個(gè)模腔填充完全之前降低注射速度非洲,能夠有效地防止模腔內(nèi)達(dá)到峰值壓力。當(dāng)充模達(dá)到80%~90%時(shí)蜕径,開始進(jìn)行第二階段的低速充模两踏,從而可保證模腔不會(huì)在過高的壓力下進(jìn)行充模。這里所設(shè)置的較低的充模速度通常為最初充模速度的10%~20%兜喻。這種低充模速度應(yīng)該一直保持至模腔內(nèi)的壓力達(dá)到制件在保壓階段所需的壓力梦染,這時(shí)注射機(jī)進(jìn)入保壓階段。這使得所有模腔的保壓更加均勻硫缓。
通常抄刁,人們會(huì)想當(dāng)然地認(rèn)為,低速注射無形中會(huì)延長(zhǎng)注射成型周期恭隧。事實(shí)上祈哆,結(jié)果卻恰恰相反萄尽。這是由于不平衡的充模過程要求必須有充足的保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間,從而保證最后一個(gè)模腔能夠完全填充禁脏。通過利用速度代替壓力進(jìn)行保壓倡照,可使得最后一個(gè)模腔能夠快速地完成充模,反而縮短了注射成型周期谣泄。
該方法可保證每一次注射時(shí)声屯,模腔內(nèi)部的壓力更加一致,從而能夠在不延長(zhǎng)成型周期的情況下褂圣,獲得質(zhì)量一致性更好的制件去园。
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