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高速电加热无痕注塑技术

集萃塑胶网 http://www.ccedip.com 发布时间:2011-10-25 9:26:34 阅读:

    【集萃网观察】近年来,为解决诸如熔接痕、波纹、浮纤、光取向色差、缩瘪、缺料和应力集中等注塑制品的质量问题,人们采取了多种技术措施,包括:优化模具设计(如优化型腔和水路的布局)、优化注射工艺(包括控制模温、射速和压力,以及保压和补射等),以及辅以热流道技术、气辅技术和热处理技术等。尽管如此,这些技术措施仍难以从根本上解决问题。

  而事后的喷漆工艺尽管可弥补上述缺陷,但通常会导致较高的成本和废品率,而且其生产也不环保(含苯)。作为近年来发展起来的一项新技术,高光无熔痕注塑成型系统开始成为解决上述问题的一个新方法。

  

  图1 高光电加热无痕注塑过程效果图

  一、缺陷产生的原因

  在注塑成型过程中,注塑机将高温高压的液态熔体注入模具型腔中,熔体冷凝后即形成制品。通常,熔体进入型腔并与型腔壁接触的先后秩序不同。一般,先进入的前端熔体在加热型腔壁的同时,自身也首先得到了冷却,而后续的熔体,其冷却过程相对较慢。此时,前端渐冷的熔体在后续熔体的推动下,会绕过型腔中的各“岛屿”而合拢融合。在合拢时,由于各股熔体流经的距离、型腔截面以及残余温度等各不相同,从而导致各股熔体之间产生温差界面,冷凝后,便留下了影响制品外观的熔接痕。熔接痕程度较轻的制品表面一般呈现出所谓的“光取向色差”,即光反射性色彩差异。此外,温差还是造成制品表面出现波纹以及光洁度不好的主要原因。对于加纤制品,则会出现“浮纤”和“缺料”现象。

  就流动在型腔同一截面处的熔体而言,由于贴近型腔壁处的熔体温度低于处于截面中心的熔体温度,因而会形成温度梯度。通常,熔体温度越高,粘滞度就越低(反之亦然),而粘滞度又决定了熔体的流速。因此,当熔体温度不同时,会形成流速梯度,从而使得熔体由截面中心向型腔壁处卷入滚动前进。尽管型腔壁很光滑,但滚动的熔体紊流在冷凝后,仍然会在制品表面形成不同程度的波纹,并产生不良的光洁度。而远离浇口的型腔,其温度损失较大,首末温差会导致末端注射压力的损失,从而引起填充不满而导致制品的“缺料”。尽管加大注射压力可避免这一问题,但易引起制品出现“溢边”。

  此外,制品的冷却是靠水道对模具型腔和型芯的逐渐冷却来实现的。一般,这种渐冷冷却的方式周期长,冷却速率不易控制。同时,由于制品表面各处的冷却固化速度随壁厚的不同亦不同,厚壁有筋的位置冷却慢,薄壁的位置冷却快,因而易造成制品在型腔中冷却不均匀,最终导致制品表面出现凸凹不平的“缩瘪”缺陷以及应力的过分集中。

  二、高光无熔痕注塑成型技术

  高光无熔痕注塑成型的理论是建立在均衡温度场、应力场、流场以及密度场和硬壳冷却的基础之上,采取均衡速热、速冷型腔的方式来很好地控制模具温度,使其满足注塑成型各阶段的需求。该技术是利用电热来加热模具,模具可在15s内达到极高的温度值(可根据原材料的熔点进行调节),最高可达300℃以上。同时,模具温度也可在30s内被降低到15℃以下,从而实现快速升温和降温。不仅如此,该技术还可对型腔中不同区域的温度分别进行控制。

  在注射前,由于型腔被迅速均衡地加热至熔体的熔融温度,从而使射入的熔体在充斥型腔的过程中,温度非但没有损失,而且还得到一定的补偿,从而消除了因温差形成的熔接痕、波纹、 浮纤、光洁度不好以及光取向色差和缺料等缺陷。冷却时,将型腔壁迅速均衡地降低至熔流体的玻璃化温度以下,使充斥在型腔中的熔体与型腔壁接触的表面能够迅速固化形成硬壳,硬壳内心中的熔体则在补射压力中逐步冷却固化,从而消除了因渐冷冷却而形成的“缩瘪”和应力集中等问题。

  三、高光注塑模温机

  作为一种电热式超高温模具温度控制技术,高光无熔痕注塑成型系统包括:高光无熔痕注塑模具、高光无熔痕注塑模具温度控制系统和注塑机。其中,高光无熔痕注塑模具带有均衡速热、速冷型腔的加热冷却系统,其结构有别于传统的注塑模具。高光无熔痕注塑模具温度控制系统是使高光无熔痕注塑模具实现速热、速冷的系统设备,又称“高光无熔痕注塑模具温度系统控制柜” (简称“高光注塑模温机”)。

  作为一家专业制造高光注塑模温机的企业,宁海县和义电器有限公司具有专业的模具设计团队,可帮助客户设计出具有高速电加热无痕高光注塑技术的高光模具。该公司自主研发的新一代高速电加热高光无痕技术,在替代以往的模温机和蒸汽无痕高光注塑技术方面取得了成功。

  除了能解决上述各质量问题外,该技术还极大地缩短了制品的成型周期,例如,在厚壁成型中,可降低60%以上的成型周期,从而为实现节能化生产提供了保证。基于上述优势,使得高光电加热无痕注塑技术能用于汽车、通讯、家电、日用品和医疗器械等产品的生产中,如:汽车内饰件、平板电视机、电脑液晶显示器和空调等。



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