關于低發泡塑料注射成型技術的幾個問題



低發泡塑料是指發泡率在5倍以下、密度為0.2~1.0g/cm3的塑料,有時也稱合成木材。在某些塑料中加入一定量的發泡劑,通過注射成型獲得內部低發泡、表面不發泡的塑料制件的工藝方法稱為低發泡注射成型。


低發泡注射成型方法主要有兩種,即所謂低壓法和高壓法。


關于低發泡塑料注射成型技術的幾個問題的圖1


低發泡注射成型的低壓法是什么?


低壓法又稱不完全注入法,其模具型腔壓力很低通常約為2~7MPa。低壓法的特點是將體積小于模腔容積的塑料熔體(模腔容積的75%~85%)注射入模腔后,在發泡劑的作用下使熔體膨脹后充滿型腔成型為塑件。


在普通注射機上安裝一個閥式自鎖噴嘴和液控自鎖噴嘴,便能進行低壓成型注射,也有專門生產的大型低壓發泡注射機。


低發泡注射成型的高壓法是什么?


高壓法又稱完全注入法,其模具壓力比低壓法要高,約為7~15MPa。高壓法的特點是用較高的注射壓力將含有發泡劑的熔料注滿容積小于塑件體積的閉合模腔,通過輔助開模動作,使模腔容積擴大到塑件所要求的形狀和尺寸。


低發泡注射成型溫度怎樣?


溫度包括料溫和模具溫度。注射的料溫對型腔內氣泡的形成和擴散具有重要的影響。提高溫度可以增大發泡成型時的氣體擴散系數,有利于在塑件內部形成較多和較均勻的氣泡,但是,溫度過高,充模過程中又會產生噴射現象,影響塑件的發泡成型質量,因此,在生產中要嚴格控制注射時料筒的溫度。 


模具的溫度對塑件內氣泡的分布及其大小有影響,對塑件的表面質量也有影響。熔體等溫充填型腔時,塑件內的氣泡數量較多,分布較均勻,在非等溫條件下充填型腔時,低溫下產生的氣泡數量要比高溫時產生的氣泡少得多,因此,在低發泡注射成型時,除需選擇合適的模具溫度外,盡量采用等溫充模。


不同的低發泡塑料對模具溫度有不同要求,聚烯烴低發泡注射的塑件表面質量與模溫關系不大,而聚苯乙烯和ABS等低發泡注射成型的塑件表面質量受模溫影響較大。一般情況下,聚烯烴低發泡注射成型模溫可在30~40℃內選擇,聚苯乙烯和ABS低發泡注射成型模溫可在30~65℃內選擇。 


低發泡注射成型壓力怎樣?


注射壓力對氣泡的形成、大小、分布等均有影響。注射壓力不大時,塑料熔體在澆注系統中流動時就有可能發泡,充模后成型的塑件內氣泡直徑大且不均勻;在較大的注射壓力作用時,熔體在澆注系統內不大可能發泡,所以充模后成型的塑件內氣泡直徑較小而分布也較均勻;


如果注射壓力過大,有可能大幅度影響發泡氣體的擴散,并最終影響發泡率。注射速度與注射壓力相輔相成,在低發泡注射成型中,一般都要求使用較大的注射速度以防止塑料熔體在澆注系統提前發泡。 


在低壓發泡注射成型中,熔體充滿型腔后也需要一定的保壓作用,熔體在保壓作用下將會不斷地發生癟泡現象。


低發泡注射成型注射時間和冷卻定型時間怎樣?


低發泡注射成型中的注射時間概念與普通注射成型中的注射時間概念相同,一般為10s~20s,小的塑件最短甚至可取≤3s。 


低發泡注射成型的冷卻定型時間較長,這是因為塑件外層組織結構緊密,內部為疏松泡孔,熱傳導性很差。如果冷卻定型時間不足而過早脫模,雖然表面已固化,但發泡劑仍有可能繼續在內部發生作用,這將會導致塑料制件變形,尺寸超差,因此,正確地選擇和控制冷卻定型的時間,是保證低發泡注射成型塑件質量的重要因素之一。


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