濟(jì)南注塑加工是一個擁有廣泛知識,技術(shù)和實(shí)踐的行業(yè)。注塑加工生產(chǎn)過程中使用塑料原料,碳粉,噴嘴材料,模具,注塑機(jī),外圍設(shè)備,固定裝置,噴霧劑,各種輔助材料和包裝材料。這些給注塑車間的管理帶來了很多工作。與其他行業(yè)或部門相比,注塑車間對各級管理人員的要求更高。
注塑加工生產(chǎn)需要24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行,通常是雙面三片式換檔或三班制。注塑車間的車間工作繁瑣,分工復(fù)雜,不同崗位的技能要求也不同。為了使注塑車間的生產(chǎn)和運(yùn)營順利進(jìn)行,有必要管理每個環(huán)節(jié)和每個崗位所涉及的人員,材料,設(shè)備,工具等,包括:原料室,廢料室,配料室,生產(chǎn)現(xiàn)場,后處理區(qū)域,工具室,半成品區(qū)域,辦公室等的操作和協(xié)調(diào)管理。
注塑加工類型
1.橡膠注射成型:橡膠注射成型是一種將橡膠從機(jī)筒直接注射到模型中進(jìn)行硫化的生產(chǎn)方法。橡膠注射成型的優(yōu)點(diǎn)是:雖然是間歇性的,但成型周期短,生產(chǎn)效率高,省去了坯料制備工藝,勞動強(qiáng)度小,產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良。
2.塑料注射成型:塑料注射成型是塑料產(chǎn)品的一種方法。熔融塑料通過壓力注入到塑料模具中,并冷卻以形成各種塑料零件。有專用于注塑的機(jī)械注塑機(jī)。最常用的塑料是聚苯乙烯。最終的形狀通常是最終產(chǎn)品,在安裝或用作最終產(chǎn)品之前不需要進(jìn)行其他處理??梢栽谧⑺艹尚偷囊粋€步驟中模制許多細(xì)節(jié),例如突起,肋和螺紋。
注塑加工影響因素
由于塑料注射成型過程中結(jié)晶引起的體積變化,注射成型時(shí)的壓力高,熔體粘度差小,層間剪切應(yīng)力小,脫模后的彈性回彈大,因此注射成型如果減少量,則收縮率也可以是,注射成型時(shí)材料溫度高,收縮率大,但是方向性小。
當(dāng)在壓力注塑過程中壓力升高時(shí),熔融材料將承受更大的剪切力和流動性,尤其是PE和POM更敏感,因此應(yīng)調(diào)整注塑過程中的壓力以控制模塑過程中的流動性。在成型過程中,還可以控制材料溫度,模具溫度,注射成型過程中的壓力,注射速度和其他因素,以適當(dāng)調(diào)整填充條件以滿足成型需求[1]。
注塑工藝
注射成型是一種用于批量生產(chǎn)某些復(fù)雜形狀零件的加工方法。具體而言,是指通過高壓將因熱而熔化的材料注入到模腔中,冷卻固化后,得到成型體。
1.溫度控制
1.機(jī)筒溫度:在注塑過程中需要控制的溫度包括機(jī)筒溫度,噴嘴溫度和模具溫度。前兩個溫度主要影響塑料的塑化和流動,而后兩個溫度主要影響塑料的流動和冷卻。每種塑料都有不同的流動溫度。對于相同的塑料,由于來源或等級不同,其流動溫度和分解溫度也不同。這是由于平均分子量和分子量分布的差異。機(jī)器中的塑化過程也不同,因此機(jī)筒的溫度也不同。
2.噴嘴溫度:噴嘴溫度通常略低于機(jī)筒的最高溫度。這是為了防止在直通噴嘴中發(fā)生“流涎”。噴嘴的溫度不應(yīng)太低,否則會導(dǎo)致熔體過早固化并阻塞噴嘴,否則由于將過早固化注入模腔中會影響產(chǎn)品的性能。
3.模具溫度:模具溫度對產(chǎn)品的內(nèi)部性能和外觀質(zhì)量有很大影響。模具溫度取決于塑料的結(jié)晶度,產(chǎn)品的尺寸和結(jié)構(gòu),性能要求以及其他工藝條件(熔融溫度,注射速度和注射壓力,成型周期等)。
2.壓力控制
注射成型過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力,直接影響塑料的塑化和產(chǎn)品質(zhì)量。
1.塑化壓力:(背壓)當(dāng)使用螺桿注射機(jī)時(shí),當(dāng)螺桿向后旋轉(zhuǎn)時(shí),螺桿頂部的熔體所承受的壓力稱為塑化壓力,也稱為背壓。該壓力的大小可以通過液壓系統(tǒng)中的溢流閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。在注射過程中,塑化壓力的大小需要根據(jù)螺桿的設(shè)計(jì),產(chǎn)品質(zhì)量的要求和塑料的類型進(jìn)行更改。如果這些條件和螺桿速度相同,則增加塑化壓力會增強(qiáng)剪切功能,即會增加熔體的溫度,但會降低塑化效率,增加反向流動和泄漏,并且增加驅(qū)動力。
另外,增加塑化壓力通??梢允谷垠w的溫度均勻,顏料的混合以及熔體中氣體的排出。在一般操作中,在確保產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,塑化壓力的決定應(yīng)盡可能低。具體值隨所用塑料的類型而異,但通常很少超過20 kg /cm2。
2.注射壓力:在目前的生產(chǎn)中,幾乎所有注射機(jī)的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對塑料施加的壓力(從油壓換算)為基礎(chǔ)的。注射壓力在注射成型中的作用是克服塑料從料筒到型腔的流動阻力,賦予熔體填充率并壓實(shí)熔體。
三,注塑加工成型周期
完成注射成型過程所需的時(shí)間稱為成型周期,也稱為成型周期。它實(shí)際上包括以下部分:成型周期:成型周期直接影響勞動生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。因此,在生產(chǎn)過程中,在保證質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡可能縮短成型周期中的相關(guān)時(shí)間。
在整個成型周期中,注射時(shí)間和冷卻時(shí)間是最重要的,它們對產(chǎn)品質(zhì)量都有決定性的影響。注入時(shí)間中的填充時(shí)間與填充速率成反比,生產(chǎn)中的填充時(shí)間通常約為3-5秒。
注射時(shí)間中的保壓時(shí)間是模腔中塑料的壓力時(shí)間,它占整個注射時(shí)間的很大一部分,通常約為20-120秒(特厚零件可能高達(dá)5- 10分鐘)。在澆口處的熔融材料凝固之前,保持時(shí)間會影響產(chǎn)品尺寸的準(zhǔn)確性,如果保持時(shí)間過長,則沒有影響。保持時(shí)間也具有最有利的值,該值取決于材料溫度,模具溫度以及主流道和澆口的尺寸。如果澆口和澆口的尺寸及工藝條件正常,則通常以獲得產(chǎn)品收縮率波動范圍最小的壓力值為準(zhǔn)。
冷卻時(shí)間主要取決于產(chǎn)品的厚度,塑料的熱和結(jié)晶性能以及模具溫度。冷卻時(shí)間的結(jié)束應(yīng)基于確保產(chǎn)品脫模時(shí)不引起變化的原則。冷卻時(shí)間通常在30到120秒之間。冷卻時(shí)間不必太長。它不僅會降低生產(chǎn)效率,還會影響復(fù)雜的零件。很難脫模,強(qiáng)行脫模甚至?xí)a(chǎn)生脫模應(yīng)力。
成型周期中的其他時(shí)間與生產(chǎn)過程是否連續(xù)和自動化以及連續(xù)性和自動化程度有關(guān)。
注塑加工行業(yè)的發(fā)展
(一)發(fā)展與創(chuàng)新是對注塑行業(yè)的發(fā)展整體性、長遠(yuǎn)性、基本性的謀略。不能只顧種樹、不顧育林,只顧當(dāng)前,不顧未來,只顧末節(jié)、不顧根本,不能只搬經(jīng)驗(yàn)、搬知識、搬指示而不用謀略,否則就會把注塑加工行業(yè)領(lǐng)向窄路、坎路、彎路和死路。
(2)不要專注于手術(shù)和忽視。在注塑行業(yè)中做好工作,取決于各種技術(shù),例如技術(shù),業(yè)務(wù)技術(shù),管理技術(shù)和公共關(guān)系技術(shù)。它還取決于各種策略,例如技術(shù)開發(fā)策略,人才開發(fā)策略,營銷策略和融資策略。技術(shù)是小策略,而策略是大技術(shù)。該策略與該策略之間的相似之處在于它們注重計(jì)劃。區(qū)別在于計(jì)劃的范圍很大,計(jì)劃的時(shí)間也不同。專注于技術(shù)和過失意味著專注于大小,短與長,而技術(shù)則更為籠統(tǒng)。在這里,最大的技術(shù)是發(fā)展與創(chuàng)新,發(fā)展與創(chuàng)新是注塑行業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。
為實(shí)現(xiàn)注塑行業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新,就要重新分析市場的需求亮點(diǎn)和趨勢,重新分析出現(xiàn)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,重新分析自身的優(yōu)勢和劣勢,重新分析關(guān)鍵的環(huán)節(jié)和步驟。為什么要重新分析這些基本情況,因?yàn)檫^去的許多分析已經(jīng)過時(shí),或者當(dāng)時(shí)的分析本身就有重大缺陷與錯誤。
實(shí)現(xiàn)注塑行業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新,就要制定新的經(jīng)營內(nèi)容、新的經(jīng)營手段、新的人事框架、新的管理體制、新的經(jīng)營策略等。戰(zhàn)略無定式。就本質(zhì)特征而言,每個企業(yè)制定出來的發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)該是一致的;就內(nèi)容、重點(diǎn)、結(jié)構(gòu)而言,不同企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略很少有共同之處。近期中國注塑網(wǎng)在走訪了幾家新加坡塑膠廠后,感受良多,他們已經(jīng)和我們拉開距離,已經(jīng)從原來簡單的注塑件加工,走向產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)到組立一條龍的生產(chǎn)作業(yè)模式,他們都在朝著OEM以至ODM的方向發(fā)展。
中國的注塑行業(yè)必須朝著OEM甚至ODM的方向發(fā)展。這是唯一的方法。
注塑工藝的影響因素
影響熱塑性塑料成型收縮的因素如下:在塑料成型過程中,仍然存在由于結(jié)晶,強(qiáng)內(nèi)應(yīng)力,塑料部件中凍結(jié)的殘余應(yīng)力大以及分子取向強(qiáng)而引起的體積變化。與熱固性塑料相比,收縮率更大,收縮率范圍寬,方向性明顯。另外,模塑,退火或濕處理后的收縮率通常大于熱固性塑料的收縮率。
塑料零件的特性。當(dāng)熔融材料與型腔表面接觸時(shí),外層立即被冷卻以形成低密度的固體殼。由于塑料的導(dǎo)熱性差,塑料部件的內(nèi)層被緩慢冷卻以形成具有大收縮率的高密度固體層。因此,壁厚,緩慢冷卻和高密度層厚度將進(jìn)一步縮小。另外,插入物的存在與否以及插入物的布局和數(shù)量直接影響材料流動的方向,密度分布和抗收縮性。因此,塑料零件的特性對收縮率和方向性有較大影響。
進(jìn)料口的形式,尺寸和分布等因素直接影響物料流向,密度分布,壓力保持和收縮效果以及成型時(shí)間。直接進(jìn)料口和橫截面大的進(jìn)料口(尤其是較粗的進(jìn)料口)收縮率較小,但方向性較大,寬度和長度較短的較短進(jìn)料口的方向性較小??拷M(jìn)料口或平行于物料流方向的物料將進(jìn)一步收縮。
成型條件模具溫度高,熔融材料冷卻緩慢,密度高,收縮率大。特別是對于結(jié)晶材料,由于高結(jié)晶度和大體積變化,收縮率更大。模具溫度分布還與塑料零件的內(nèi)部和外部冷卻以及密度均勻性有關(guān),這直接影響每個零件收縮的大小和方向。另外,保壓和時(shí)間對收縮的影響也較大,當(dāng)壓力高且時(shí)間長時(shí),收縮較小,但方向性較大。
注射壓力高,熔融材料的粘度差小,層間剪切應(yīng)力小,并且脫模后的彈性回彈大,因此也可以適當(dāng)?shù)販p小收縮率。材料溫度高,收縮率大,但方向性小。因此,在成型期間調(diào)節(jié)模具溫度,壓力,注射速度和冷卻時(shí)間也可以適當(dāng)?shù)馗淖兯芰喜考氖湛s率。在設(shè)計(jì)模具時(shí),要根據(jù)各種塑料的收縮范圍,塑料部件的壁厚和形狀,入口形式的尺寸和分布,塑料部件各部分的收縮率,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定,并且然后計(jì)算腔體尺寸。
對于高精度塑料零件,當(dāng)難以掌握收縮率時(shí),通常采用以下方法設(shè)計(jì)模具:
①對塑料零件的外徑采用較小的收縮率,對內(nèi)徑采用較大的收縮率,以便在試驗(yàn)后留有校正余地。
②模具試驗(yàn)確定澆口系統(tǒng)的形式,尺寸和成型條件。
③要后處理的塑料零件應(yīng)進(jìn)行后處理以確定尺寸變化(必須在脫模后24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行測量)。
④根據(jù)實(shí)際收縮率校正模具。
⑤重試模具并適當(dāng)改變加工條件,以稍微改變收縮率值,以符合塑料零件的要求。
熱塑性塑料的流動性通??梢酝ㄟ^一系列指標(biāo)進(jìn)行分析,例如分子量,熔融指數(shù),阿基米德螺旋流動長度,表觀粘度和流動比(加工長度/塑料零件壁厚)。分子量小,分子量分布寬,分子結(jié)構(gòu)規(guī)則性差,熔體指數(shù)高,螺旋流動長度長,表觀粘度低,流率高,流動性好,具有相同產(chǎn)品名稱的塑料必須檢查其說明書,以確定其流動性是否為適用于注塑。
根據(jù)模具設(shè)計(jì)要求,常用塑料的流動性大致可分為三類:
①良好的流動性PA,PE,PS,PP,CA,聚(4)甲基戊烯:
②中等流動性的聚苯乙烯系樹脂(如ABS,AS),PMMA,POM,聚苯醚;
③流動性差的PC,硬質(zhì)PVC,聚苯醚,聚砜,聚芳基砜,氟塑料。
各種塑料的流動性也由于各種成型因素而改變。主要影響因素如下:
①較高的材料溫度會增加流動性,但不同的塑料會有不同,例如PS(特別是具有高耐沖擊性和更高的MFR值的塑料),PP,PA,PMMA,改性聚苯乙烯(例如ABS,AS),PC的流動性,CA和其他塑料會隨溫度變化很大。對于PE和POM,溫度的升高或降低對其流動性幾乎沒有影響。因此,前者應(yīng)在成型過程中調(diào)節(jié)溫度以控制流動性。
②隨著注射成型壓力的增加,熔融材料承受更大的剪切力和流動性,特別是PE和POM更敏感,因此應(yīng)調(diào)整注射壓力以控制成型期間的流動性。
③模具結(jié)構(gòu)的形式,尺寸,布局,冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì),熔融材料的流阻(如表面光潔度,通道截面的厚度,型腔的形狀,排氣系統(tǒng))等直接影響因素影響型腔中熔融材料的實(shí)際內(nèi)部流動性,如果促進(jìn)熔融材料降低溫度并增加流動性阻力,則流動性將降低。設(shè)計(jì)模具時(shí),應(yīng)根據(jù)所用塑料的流動性選擇合理的結(jié)構(gòu)。在成型過程中,還可以控制材料溫度,模具溫度,注射壓力,注射速度和其他因素,以適當(dāng)調(diào)整填充條件以滿足成型需求。
根據(jù)結(jié)晶熱塑性塑料在縮合過程中不結(jié)晶的情況,可分為結(jié)晶塑料和非晶塑料(也稱為非晶塑料)。所謂結(jié)晶現(xiàn)象是,當(dāng)塑料從熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭s合狀態(tài)時(shí),分子獨(dú)立運(yùn)動并完全處于無序狀態(tài)。分子停止自由移動,按下略微固定的位置,并傾向于使分子排列成為規(guī)則模型。這個現(xiàn)象。判斷這兩種塑料的外觀標(biāo)準(zhǔn)可以通過厚壁塑料零件的透明度來確定。通常,晶體材料是不透明或半透明的(例如POM等),而非晶材料是透明的(例如PMMA等)。但是也有例外。例如,聚(4)甲基戊烯是結(jié)晶塑料,但具有高透明度,而ABS是非晶態(tài)材料,但不透明。