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淺談影響水表注塑工藝的幾大因素

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陳清峰
(湖南常德牌水表制造有限公司 湖南常德 415000)
 
摘 要: 生產速度快、效率高,操作可實現自動化,形狀可以由簡到繁,尺寸可以由大到小...注塑成型技術在當今社會已得到了廣泛的推廣與應用,但注塑成型工藝涉及到的設備、模具、環境以及原料成分等都是比較復雜的,這就造成了影響注塑工藝的因素有很多,這些因素的存在對于水表機芯塑料件的生產具有相當大的影響,為了保證水表機芯塑料件的質量要求,必須要對影響其注塑工藝的因素進行全方位的分析與解決,本文結合水表注塑工藝注塑產品生產現狀,闡述了影響注塑工藝的諸多因素,助力于持續提升水表注塑成型品質。
關鍵詞:機芯 注塑工藝 影響因素 分析 控制
       如果將CPU看成是計算機核心的話,那么水表機芯就相當于水表的“CPU”,水表機芯的優劣直接關乎水表流量是否達標,關乎水表使用壽命長短,也直接決定著水表質量的好壞和客戶的口碑,在水表行業百家爭鳴、競爭慘烈的今天,客戶對水表的要求是越來越高,這就對水表機芯的品質提出了更高的要求。
       眾所周知,水表機芯由計數機構和計量機構兩大核心部件組成,而機芯95%以上的零部件均來自注塑成型,所以注塑工藝的成敗與水表機芯的優劣息息相關。
       注塑材料的選取對于注塑成型意義重大,不同的材料必須對應不同的工藝條件。為更好地提高注塑成型產品的一致性,我們需要進一步了解注塑工藝條件以及各種因素的相互關聯和影響,對影響注塑工藝的各種因素進行剖析,并提出控制解決方法。
1、收縮性
       1.1 塑料種類
              ABS、PP、PC等具有加熱軟化、冷卻硬化特性的熱塑性塑料在注塑過程中自身體積會發生變化,其內部的應力會得到增強,塑料分子之間的分子取向性會變得更強,劇烈的分子運動會導致熱塑性塑料比熱固性塑料具有更加強的收縮率,直接的結果是塑料制品會出現比較明顯的收縮現象,所以,應根據塑料零件結構,合理設計防縮孔,而對于塑料精密零件,對收縮變形量要求比較苛刻的,應及時修改零件結構以達到要求。
       1.2 塑件特性
              相比較于金屬件,塑料的導熱性能是比較差的,注塑成型保壓冷卻過程中,與模具成型腔表面接觸的塑料會得到比較快的冷卻,而塑件內部冷卻則會比較緩慢,這就會在塑件內部形成高密度固態層,這也是塑件易出現收縮變形的根源之一,所以,冷卻過程中減少塑件內外溫差,讓塑件完全冷卻的時間縮短,可有效抑制收縮變形。例如:將成型塑件投入水中快速冷卻。
       1.3 成型條件
              設備性能、模具溫度、熔融料特性、壓力大小、速度快慢等因素都會影響到注塑工藝材料的收縮率,因素不同,所產生的收縮率結果也不盡相同,例如:模溫高時,熔融料冷卻過程就會比較漫長,最終會導致塑料制品收縮率和體積發生較大變化,在炎熱夏季,開啟冰水機給模具降溫不失為降低材料收縮率的一種辦法。
2、流動性
       一般來說,材料分子量越大流動性越好,注塑之前,必須對塑料成分及特性有充分了解。影響塑料流動性的因素主要有以下幾點:
       第一點溫度,一般情況下,材料的流動性與溫度成正比,溫度越高,流動性就會越好。但也有例外,比如PE、POM材料流動性受溫度的影響卻不是那么明顯,所以對于多數材料來說,可以通過控制料筒各段溫度來控制材料的流動性。
       第二點壓力,注塑壓力增大時,材料在料筒內受到的剪切力會增大,這樣也就增大了材料的流動性。
       第三點模具結構,是普通模具還是熱流道模具,另外,模具自身的澆注形式、澆注口尺寸等都會對材料的流動性產生比較大的影響。
3、結晶性
       熱塑性材料在冷凝狀態下是否出現結晶現象,是可以將熱塑性材料分為結晶材料和非結晶材料兩大類的,這兩種類型的材料可以通過目測外觀來做相應的區分,一般來說,結晶材料是不透明或半透明的,非結晶材料是透明的,但也有例外。通常來講,結晶現象會使材料的脆性變高、延展性變差,影響材料結晶的主要因素是溫度和壓力,溫度和壓力的增加能提高材料分子的活性,從而加快結晶的形成。
要特別注意結晶材料和非結晶材料在注塑過程中的溫度控制,否則容易出現注塑缺陷。
4、螺桿特性
       不同的塑料使用不一樣的螺桿也應有明確要求,一般情況是:透明制品(如PC材料)必須采用鍍鉻螺桿,如果采用氮化螺桿,制品表面容易出現黑點、發黃現象;阻燃級制品必須采用鍍鉻螺桿,鍍鉻螺桿不宜生產含有玻纖制品,因為鍍鉻不耐磨;氮化螺桿不宜生產含有阻燃級制品,因為氮化不耐腐。
5、材料熱性能及冷卻速率
       不同的材料具有不同的熱傳導性能,熱傳導性高的塑料在最后冷卻時需要的冷卻時間較短,這樣的材料一般都會比較早的脫模,基于熱脹冷縮的材料特性,脫模后需要做的是要防止材料發生比較明顯的冷卻變形,此時,應將冷卻的速度控制在合適的范圍內,另外,每種塑料自身的冷卻速率也有很大區別,所以設置冷卻速度時也應區別對待。
結語:
影響水表工藝的因素有很多,來料檢測、注塑、組裝、包裝、出貨檢驗等環節都會涉及到,水表機芯做為水表的核心部件,其組成零部件幾乎都來自于注塑生產,所以成熟合理的水表注塑工藝就尤為重要。本文對主要影響水表注塑工藝主要的因素進行了分析,并提出了控制解決方法,對水表注塑工藝的提升有借鑒參考意義。
參考文獻:
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