热固性塑料无流道注塑成型技术的研究
时间: 2008/5/12 11:29:05 来源: 昆山模具网 浏览量: 281100 字体选择: 大 中 小
摘要:无流道技术在热塑性塑料加工领域已获得广泛应用。然而,热固性塑料注塑成型时产生的料把由於无法回收,浪费与环境问题更为突出。采用热固性塑料无流道注塑成型技术可以解决这一问题。
成型机理
无流道注塑成型并不是没有流道,而是初次注塑时,树脂充满模具的流道系统,尔後保持流道中的物料处於流动状态,可用於下一次充模,不需要取出流道系统中的料,只是取出制品。为此,必须在模具的流道处设置一个低温区,温度大致在105-110℃范围,低於物料的固化温度,但要保持物料长时间处於*佳熔融流动状态不固化,可继续用於下一模,流道板要采用热水或热油循环保温。而模具型腔是高温区,温度在145-180℃左右。物料注入型腔後在受热与受压条件下交联固化,生成网状结构的既不熔化也不溶解的物料。
低温区与高温区之间通常要用石棉水泥板或环氧玻纤板绝热。同时,还必须对模具定模底板和动模底板绝热。流道板处於高、低温界面,应该用导热性差的合金钢制造。无流道注塑成型要求严格的温度控制。
成型模具
模具结构
附图为一个典型的无流道凝料模具结构图。
模具设计要点
1) 经济性分析:并非所有的热固性塑料都适**用无流道注塑模成型,具体要从其工艺性来考虑。采用无流道虽然可以减少流道凝料的损耗而降低成本,但由於此类模具结构相对复杂,价格通常会比普通注射模高2~3倍,因此不适合小批量制品的成型。采用无流道成型时,由於要使用较大的注射压力和较快的注射速度,而且浇注系统及模腔的控温还必须同时进行,因此,不但注塑机应有较大的功率,而且模具加热功率亦应比普通模具高20%-30%。
2) 流道结构设计:设计浇注系统时必须考虑物料的注塑工艺和模具加工特点。例如注塑时,因为物料有升温的趋势,模具也是加热的,不必担心流道因比表面积过大而散热的问题。为了尽量减少物料的消耗,可将流道的截面尺寸设计得比普通浇注系统更小一些,可以选用比表面积较小的梯形截面或圆形、半圆形截面的分流道。整个浇注系统的设计都必须保证物料的流动不出现死角,不会因为过热而交联固化。
3) 流道板与模板之间必须有良好的绝热措施,防止流道板温度升高,流道内物料发生交联固化引起流道不畅通等。隔离方式可根据情况选择空气绝热和绝热材料绝热。
4) 模具温度必须准确控制,允许在±5℃范围内波动。流道板和各个喷嘴温度应分别控制。
5) 流道板应选稳定性好、膨胀系数小的材料,流道采用圆截面,有利於熔体保温和流动,一般直径为6-8mm,在有玻纤填料时应取较大值。
6)流道应有与型腔相同的表面粗糙度,不能有料滞留。
7)喷嘴直径一般不小於4mm,带有0.5-1°的倒锥,便於拖出浇口柄。
8)在流道板上应设分型面,并配有挂钩式的开闭锁板,以备从流道板内取出固化物的需要。
9)流道容积应比一次注射塑料的总体积小,防止塑料熔体在流道内停留的时间过长,失去流动性。
成型工艺控制
控温精度
流道温度偏高(>140℃)会造成流道中的熔融料固化,从而促使浇口堵塞。流道温度偏低,则熔融料黏度高,流动性变差,流动阻力相应增大,熔融料不易通过流道,易造成型腔中缺料,同时使注射时间、注射压力相应增加。为此,控温精度的高低是无流道注射成型工艺顺利进行的关键。控温精度±5℃是相对於控温范围105-115℃的某一特定温度,而这一特定温度是针对某种流动性的热固性注塑料而言,决不是105-115℃之间可以通用。一般流动性大的注塑料,其控温范围在100-120℃之间;流动性小的料,则控温范围在105-115℃之间。(完)