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塑料加工之注塑工藝調(diào)校知識(shí)
注塑速度的比例控制已經(jīng)被注塑機(jī)制造商廣泛采用。雖然電腦控制注塑速度分段控制系統(tǒng)早已存在，但由于相關(guān)的資料有限，這種機(jī)器設(shè)置的優(yōu)勢(shì)很少得到發(fā)揮。本文將系統(tǒng)的說(shuō)明應(yīng)用多段速度注塑的優(yōu)點(diǎn)，并概括地介紹其在消除短射、困氣、縮水等制品缺陷上的用途。
射膠速度與制品質(zhì)量的密切關(guān)系使它成為注塑成型的關(guān)鍵參數(shù)。通過(guò)確定填充速度分段的開始、中間、終了,并實(shí)現(xiàn)一個(gè)設(shè)置點(diǎn)到另一個(gè)設(shè)置點(diǎn)的光滑過(guò)渡，可以保證穩(wěn)定的熔體表面速度以制造出期望的分子取問(wèn)及最小的內(nèi)應(yīng)力。我們建議采用以下這種速度分段原則：1）流體表面的速度應(yīng)該是常數(shù)。2）應(yīng)采用快速射膠防止射膠過(guò)程中熔體凍結(jié)。3）射膠速度設(shè)置應(yīng)考慮到在臨界區(qū)域（如流道）快速充填的同時(shí)在入水口位減慢速度。4）射膠速度應(yīng)該保證模腔填滿后立即停止以防止出現(xiàn)過(guò)填充、飛邊及殘余應(yīng)力。
設(shè)定速度分段的依據(jù)必須考慮到模具的幾何形狀、其它流動(dòng)限制和不穩(wěn)定因素。速度的設(shè)定必須對(duì)注塑工藝和材料知識(shí)有較清楚的認(rèn)識(shí)，否則，制品品質(zhì)將難以控制。因?yàn)槿垠w流速難以直接測(cè)量,可以通過(guò)測(cè)量螺桿前進(jìn)速度，或型腔壓力間接推算出（確定止逆閥沒(méi)有泄漏）。
材料特性是非常重要的，因?yàn)榫酆衔锟赡苡捎趹?yīng)力不同而降解，增加模塑溫度可能導(dǎo)致劇烈氧化和化學(xué)結(jié)構(gòu)的降解，但同時(shí)由剪切引起的降解變小，因?yàn)楦邷亟档土瞬牧系恼扯龋瑴p少了剪切應(yīng)力。無(wú)疑，多段射膠速度對(duì)成型諸如PC、POM、UPVC等對(duì)熱敏感的材料及它們的調(diào)配料很有幫助。
模具的幾何形狀也是決定因素：薄壁處需要最大的注射速度；厚壁零件需要慢—快—慢型速度曲線以避免出現(xiàn)缺陷；為了保證零件質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，注塑速度設(shè)置應(yīng)保證熔體前鋒流速不變。熔體流動(dòng)速度是非常重要的，因?yàn)樗鼤?huì)影響零件中的分子排列方向及表面狀態(tài)；當(dāng)熔體前方到達(dá)交叉區(qū)域結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該減速；對(duì)于輻射狀擴(kuò)散的復(fù)雜模具，應(yīng)保證熔體通過(guò)量均衡地增加；長(zhǎng)流道必須快速填充以減少熔體前鋒的冷卻，但注射高粘度的材料,如PC是例外情況，因?yàn)樘斓乃俣葧?huì)將冷料通過(guò)入水口帶入型腔。
調(diào)整注塑速度可以幫助消除由于在入水口位出現(xiàn)的流動(dòng)放慢而引起的缺陷。當(dāng)熔體經(jīng)過(guò)射嘴和流道到達(dá)入水口時(shí)，熔體前鋒的表面可能已經(jīng)冷卻凝固，或者由于流道突然變窄而造成熔體的停滯，直到建立起足夠的壓力推動(dòng)熔體穿過(guò)入水口，這就會(huì)使通過(guò)入水口的壓力出現(xiàn)峰形。高壓將損傷材料并造成諸如流痕和入水口燒焦等表面缺陷,這種情況可以通過(guò)剛好在入水口前減速的方法克服上述缺陷。這種減速可以防止入水口位的過(guò)度剪切，然后再將射速提高到原來(lái)的數(shù)值。因?yàn)榫_控制射速在入水口位減慢是非常困難的，所以在流道末段減速是一個(gè)較好的方案。
我們可以通過(guò)控制末段射膠速度來(lái)避免或減少諸如飛邊、燒焦、困氣等缺陷。填充末段減速可以防止型腔過(guò)度填充，避免出現(xiàn)飛邊及減少殘余應(yīng)力。由于模具流徑末端排氣不良或填充問(wèn)題引起的困氣，也可以通過(guò)降低排氣速度，特別是射膠末段的排氣速度加以解決。
短射是由于入水口處的速度過(guò)慢或熔體凝固造成的局部流動(dòng)受阻等原因產(chǎn)生的。在剛剛通過(guò)入水口或局部流動(dòng)阻礙時(shí)加快射膠速度可以解決這個(gè)問(wèn)題。
流痕、入水口燒焦、分子破裂、脫層、剝落等發(fā)生在熱敏性材料上的缺陷是由于通過(guò)入水口時(shí)的過(guò)度剪切造成的。
光滑的制件取決于注塑速度，玻璃纖維填充材料尤其敏感，特別是尼龍。暗斑（波浪紋）是由于粘度變化造成的流動(dòng)不穩(wěn)定引起的。扭曲的流動(dòng)能導(dǎo)致波浪紋或不均勻的霧狀，究竟產(chǎn)生何種缺陷取決于流動(dòng)不穩(wěn)定的程度。
當(dāng)熔體通過(guò)入水口時(shí)高速注射會(huì)導(dǎo)致高剪切，熱敏性塑料將出現(xiàn)燒焦，這種燒焦的材料會(huì)穿過(guò)型腔，到達(dá)流動(dòng)前鋒，呈現(xiàn)在零件表面。
為了防止射紋，射膠速度設(shè)置必須保證快速填充流道區(qū)域然后慢速通過(guò)入水口。找出這個(gè)速度轉(zhuǎn)換點(diǎn)是問(wèn)題的本質(zhì)。如果太早，填充時(shí)間會(huì)過(guò)度增加，如果太遲，過(guò)大的流動(dòng)慣性將導(dǎo)致射紋的出現(xiàn)。熔體粘度越低，料筒溫度越高則這種射紋出現(xiàn)的趨勢(shì)越明顯。由于小入水口需要高速高壓注射，所以也是導(dǎo)致流動(dòng)缺陷的重要因素。
縮水可以通過(guò)更有效的壓力傳遞，更小的壓力降得以改善。低模溫和螺桿推進(jìn)速度過(guò)慢極大地縮短了流動(dòng)長(zhǎng)度，必須通過(guò)高射速來(lái)補(bǔ)償。高速流動(dòng)會(huì)減少熱量損失，并且由于高剪切熱產(chǎn)生磨擦熱，會(huì)造成熔體溫度的升高，減慢零件外層的增厚速度。型腔交叉位必須有足夠厚度以避免太大的壓力降，否則就會(huì)出現(xiàn)縮水。
總之，大多數(shù)注塑缺陷可以通過(guò)調(diào)整注塑速度得到解決，所以調(diào)整注塑工藝的技巧就是合理的設(shè)置射膠速度及其分段。
