制品成型關(guān)鍵要素之模具冷卻
2016-11-01
上海 吹塑颓之,吹塑加工我只信賴?yán)ド胶耜沙褐觯邓芗窃谒芰夏>邇?nèi)成形和冷卻固化的媒吗,由于每種樹脂要求的成形溫度和玻璃化溫度不同陨舱,所以,塑料模具必須有溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)罪塔,才能適合每種樹脂的成形投蝉,高效地進(jìn)行生產(chǎn)。在射出成形中征堪,在模具內(nèi)時(shí),融材料溫度一般在150~350℃之間关拒,但由于模具溫度一般在 40~120℃佃蚜,所以成形材料所帶來(lái)的熱量會(huì)逐漸使模具溫度升高。另一方面着绊,由于加熱缸的噴嘴與模具的注道襯套直接接觸谐算,噴嘴的溫度高于模具溫度,也會(huì)使模具溫度上升归露。如果不設(shè)法將多余熱量帶走佳抗,模具溫度必然繼續(xù)上升,從而影響成型品的冷卻固化种烫。相反地灵科,若從模具中帶走太多的熱量,使模具溫度下降鼻御,也會(huì)影響成型品的質(zhì)量揭轰。對(duì)成形粘度低、流動(dòng)性好的塑料(如聚乙烯贰筹、聚丙烯少炎、聚苯乙烯、ABS等)前挡,一般要求塑料模具穩(wěn)定較低(一般不低于80℃);
而對(duì)于黏度高峡审、流動(dòng)性差的塑料(如聚碳酸酯、聚砜屎谆、聚苯醚等)拨聚,為了提高充型性能,或塑料模具較大魄帽,散熱面積廣等情況现喳,其塑料模具不僅需要設(shè)置冷卻系統(tǒng),還需要設(shè)置加熱系統(tǒng)犬辰,以便在注塑之前對(duì)模具進(jìn)行加熱嗦篱。
有的塑料成形冰单,需要模具設(shè)置冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)。當(dāng)模具的溫度達(dá)到塑料的成形工藝要求時(shí)灸促,即可關(guān)閉加熱系統(tǒng)诫欠,如果在注射一段時(shí)間后,模具的溫度高于塑料的成形工藝要求時(shí)浴栽,就要打開模具的冷卻系統(tǒng)荒叼,使模具的溫度在要求的溫度下恒溫。
對(duì)于小型薄壁塑件典鸡,且成形工藝要求模溫不太高時(shí)被廓,可以不設(shè)置冷卻裝置而靠自然冷卻。
模具溫度對(duì)制品的影響
(一)成形性及成形效率
模具溫度高時(shí)萝玷,成形空間內(nèi)熔融材料的流動(dòng)性改善嫁乘,可促進(jìn)填充。但就成形效率(成形周期)而言立骄,模具溫度適度減低永努,可縮短材料冷卻固化的時(shí)間,提高成形效率辨埃。
(二)成型品的物理性質(zhì)
通常熔融材料充填成形空間時(shí)散苦,模具溫度較低,會(huì)使材料會(huì)迅速固化下风,此時(shí)為了填充奇嗽,需要很大的成形壓力,因此啰哪,固化之際略菜,施加于成型品的一部份壓力殘留于內(nèi)部,成為所謂的殘留應(yīng)力侵宝。
對(duì)于 PC或變性PPO之類的硬質(zhì)材料池粘,此殘留應(yīng)力大到某種程度以上時(shí),會(huì)發(fā)生應(yīng)力龜裂現(xiàn)象或造成成型品變形省喝。PA或POM等結(jié)晶性塑料之結(jié)晶化度及結(jié)晶化狀態(tài)顯著取決于其冷卻速度胆誊,冷卻速度愈慢時(shí),所得結(jié)果愈好肛度。由上可知傻唾,模具溫度高,雖不利于成形效率承耿,但卻常有利于成型品的品質(zhì)冠骄。
(三)成型品的形狀
成型品肉厚、大時(shí)加袋,若冷卻不充分凛辣,其表面會(huì)發(fā)生收縮下陷抱既,即使肉厚適當(dāng),若冷卻方法不良扁誓,成型品各部分的冷卻速度不同防泵,也會(huì)因熱收縮而引起翹曲、扭曲等變形蝗敢,因而需使模具各部分均勻冷卻捷泞。
模具的冷卻與加熱
一般模具,通常以常溫的水來(lái)冷卻寿谴,其溫度控制水的流量調(diào)節(jié)锁右,流動(dòng)性好的低融點(diǎn)材料大都以此方法成形。但有時(shí)為了縮短成形周期麦荸,須將水再加以冷卻苛每。
小型成型品的射出時(shí)間,保壓時(shí)間都短喷融,成形周期取決于冷卻時(shí)間,此種成形為了提高效率夯架,經(jīng)常也以冷水冷卻淹摧,但用冷水冷卻時(shí),大氣中的水分會(huì)凝聚于成形空間表面批痘,造成成型品缺陷钾抛,須加以注意。
成形高融點(diǎn)材料或肉較厚舌恬、流動(dòng)距離長(zhǎng)的成型品衣夏,為了防止充填不足或應(yīng)變的發(fā)生,有時(shí)對(duì)水管通溫水坠行。成形低融點(diǎn)成形材料時(shí)匙蚣,成形面積大或大型成型品,也會(huì)將模具加熱改艇,此時(shí)用熱水或熱油收班,或用加熱器來(lái)控制模具溫度。模具溫度較高時(shí)谒兄,需考慮模具滑動(dòng)部位的間隙摔桦,避免模具因熱膨脹而動(dòng)作不良。
一般中融點(diǎn)成形材料承疲,有時(shí)因成型品的質(zhì)量或流動(dòng)性而使用加熱方式來(lái)控制模具溫度邻耕,為了使材料固化為最終溫度均勻化,而使用部分加熱方式燕鸽,防止殘留應(yīng)變兄世。
以上所述啼辣,模具的溫度控制是利用冷卻或加熱的方式來(lái)調(diào)整的。
冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
(1)冷卻管的口徑碘饼、間隔以及至成形空間表面的距離熙兔,對(duì)模具溫度的控制有重大影響,這些關(guān)系比的最大值如下:
冷卻管口徑為【1】時(shí)艾恼,管與管的間隔最大值為【5】候妻,管與成形空間表面的最大距離為【3】。再者执摆,成型品肉厚較厚處比肉厚較薄處柒拌,冷卻管必須縮小間隔并且較接近成形空間表面。
(2)為保持模具溫度分布均勻缅叔,冷卻水應(yīng)先從模具溫度較高處進(jìn)入脉裕,然后循環(huán)至溫度較低處再出口。通常注道趟蛋、澆口附近的成形材料溫度高邪船,所以通冷水,溫度低的外側(cè)部份同嚷,則循環(huán)熱交換的溫水羔峭,此循環(huán)系統(tǒng)的管路連接,是在模具內(nèi)加工貫穿孔甫知,在模具外連接孔與孔缅钠。
(3)成形 PE 等收縮大的材料時(shí),因其成形收縮大诡蜓,冷卻管路不宜沿收縮方向熬甫。
(4)冷卻管應(yīng)盡量沿成形空間的輪廓來(lái)設(shè)置,以保持模具溫度分布均勻蔓罚。
(5)直徑細(xì)長(zhǎng)的心型或心型銷椿肩,可在其中心鉆盲孔,再裝入套筒或隔板進(jìn)行冷卻脚粟,若無(wú)法裝入套筒及隔板時(shí)覆旱,以熱傳率良好的鈹銅合金作心型及心型銷材料,或以導(dǎo)熱管直接裝入盲孔中核无,再以冷卻水作間接之冷卻扣唱,效果尤佳。
(6)冷卻水流動(dòng)過(guò)程中不得有短捷或停滯現(xiàn)象而影響冷卻效果团南,而且冷卻管路盡可能使用貫穿孔方式噪沙,以便日后方便清理。