射出成型機(jī)介紹
1射出成形機(jī)構(gòu)造
2射出單元功能
(a)將塑料輸入料缸,并加熱塑化
(b)將熔膠射入模穴直至填滿
(c)進(jìn)行壓縮使模穴內(nèi)的熔膠密度升高,并且持續(xù)續(xù)壓動(dòng)作,直到澆口處不發(fā)生流動(dòng),避免冷卻收縮。
柱塞式的特色:
(1)外部加熱,塑化效果不佳
(2)藉魚雷使塑料流經(jīng)間隙而受熱
(3)柱塞射出,計(jì)量準(zhǔn)確
螺桿式的特色:
(1) 進(jìn)料時(shí),螺桿旋轉(zhuǎn)且后退,摩擦生熱,塑化效果佳
(2)射出時(shí),螺桿不旋轉(zhuǎn)且直接向前,熔膠高壓射出,但會(huì)因逆流而使計(jì)量不準(zhǔn)
預(yù)備可塑化射出成形機(jī)的特色:
(1)以螺桿塑化膠料達(dá)到塑化均勻的目標(biāo)
(2)以柱塞進(jìn)行射出達(dá)到精確計(jì)量的目標(biāo)
3不同射出單元的比較
塑料塑化的關(guān)鍵--螺桿
止逆閥的作用
進(jìn)料時(shí)止逆閥上的滑動(dòng)環(huán)向前,熔膠由滑動(dòng)環(huán)內(nèi)側(cè)流經(jīng)溝槽,蓄積在螺桿前端,射出時(shí)螺桿向前,螺桿前端壓力劇增,滑動(dòng)環(huán)向后抵住環(huán)座,產(chǎn)生止逆作用,防止熔膠逆流。
標(biāo)準(zhǔn)型螺桿構(gòu)造
(a)固體輸送區(qū)(solid conveying zone): 固體輸送區(qū)(又稱進(jìn)料區(qū))的功能是將藉由重力落入此一區(qū)域的塑料顆粒擠壓成成固體床并以塞狀向前移動(dòng),其主要的驅(qū)動(dòng)力是塑料與套筒內(nèi)側(cè)表面的摩擦力(F1)及塑料與螺桿表面的摩擦力(F2)之差(即F1-F2),當(dāng)F1愈大于F2,則輸送能力就愈高。
若固體塑料的孔隙度較大,則整體密度(Bulk density)較低,因此在進(jìn)料區(qū)必須有較深的螺桿溝深,以利吃料并維持吞吐量的穩(wěn)定。
(b)熔化區(qū)(melting zone):從熔融池的出現(xiàn)到固體床完全熔化,此段區(qū)域稱為熔化區(qū),其功能主要是藉由摩擦熱及套筒加熱將固體塑料熔化。凡舉螺桿熔化速率、背壓高低及熔化是否完全,在此段均受到?jīng)Q定性的影響。當(dāng)固體塑料熔化時(shí),由于孔隙度消失體積會(huì)縮小,因此必須縮小螺桿與套筒之間的流道斷面以維持塑料的壓縮效果,通??捎蓽仙羁s小或?qū)С?pitch)縮小來達(dá)到目的。
熔化區(qū)的長度取決于塑料熔化的速度,例如結(jié)晶性材料(如尼龍)熔化速度快,熔化區(qū)的長度較短,非結(jié)晶性材料(如PVC)熔化速度慢,熔化區(qū)的長度較長。不過一般而言,較長的熔化區(qū)有較佳的排氣及混煉效果。
(c)熔融傳送區(qū)(melt conveying zone):又稱計(jì)量區(qū)(metering zone),主要功能是促進(jìn)熔融物的混合及增壓效果。熔膠在此區(qū)域的流動(dòng)主要包括螺桿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的拖曳流及螺桿前端壓力所產(chǎn)生的逆向流,此兩種流動(dòng)方向相反,因此具有混合功能。
當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)會(huì)因拖曳流的增加而使熔膠流速增快,但固體塑料若來不及在熔化區(qū)結(jié)束時(shí)完全熔化,因而進(jìn)入計(jì)量區(qū)將使計(jì)量區(qū)的混合效果降低,且易造成塑化不均的現(xiàn)象。同時(shí),在轉(zhuǎn)速增加時(shí)塑料的剪切效果提高,亦有可能導(dǎo)致溫度過熱或剪應(yīng)力超過臨界值。
螺旋溝槽的深度比(hf/hm)稱為壓縮比,通常為2~3,螺桿全長與螺桿外徑比L/D常用20。熔融材料從噴嘴射出時(shí),由于施加于材料的射出壓力之反作用力,材料的一部份經(jīng)螺旋溝槽逆流到后方,為了防止逆流,可用逆流防止閥。
一般熱塑性塑料的螺桿設(shè)計(jì)尺寸
螺旋溝槽的深度比(hf/hm)稱為壓縮比,通常為2~3,螺桿全長與螺桿外徑比L/D常用20。
加熱缸與噴嘴
(1)加熱缸內(nèi)裝螺桿,外圍由數(shù)組帶式加熱器直接將內(nèi)部材料加熱。帶式加熱器一般分為3~4組,各組有獨(dú)立的溫控,并藉熱電偶保持適合的溫度設(shè)定。
(2)噴嘴是連接模具與加熱缸的接合部,通常噴嘴部份也裝置獨(dú)立的帶式加熱器;直接控制射出材料的熔融溫度,必要時(shí)也附加各種裝置用以遮斷熔融材料的流動(dòng),以防止熔融材料在開?;驒C(jī)座后退時(shí)從加熱缸泄漏,如針閥噴嘴及閉鎖噴嘴。
(3)噴嘴的球狀外輪廓的曲率半徑(歐規(guī)10,15,20,35mm)需小于模具入口的曲率半徑,噴嘴出口半徑應(yīng)小于模具的入口半徑.
(4)噴嘴可分開口式噴嘴及遮閉式噴嘴,下圖為針狀遮閉式噴嘴,因彈簧作用而封閉,可避免漏料,射出時(shí)當(dāng)射壓高過彈簧作用力時(shí)即開啟,熔膠通過噴嘴射入模穴。
挾模單元
(1)合模裝置的功能包括開閉模具及抵抗射出時(shí)模穴內(nèi)的熔膠壓力,以避免產(chǎn)生毛邊。
(2)合模裝置的構(gòu)造區(qū)主要區(qū)分為肘節(jié)式及直壓式
肘節(jié)式與直壓式的特色說明
(1)合模裝置的功能包括開閉模具及抵抗射出時(shí)模穴內(nèi)的熔膠壓力,以避免產(chǎn)生毛邊。
(2)合模裝置的構(gòu)造區(qū)主要區(qū)分為肘節(jié)式及直壓式
頂出機(jī)構(gòu)
機(jī)械式頂出裝置,如下圖所示,在合?;瑝K與可動(dòng)盤的接合部之空間部份設(shè)置有數(shù)支頂出桿,藉頂出桿的作動(dòng),使模具的頂出板前進(jìn)而將成形品頂出。