熱敏性和透明性塑料注塑工藝的優(yōu)化探討

冀冠一

摘 要：現(xiàn)階段模具制造材料多種多樣，有金屬材料、塑料材料等，金屬材料制成的模型成本高，并且造成的浪費(fèi)較大，塑料材料制造成的模具成本小，并且塑料還可以重復(fù)使用，其制造成本小，但是可能造成污染。以塑料為主要材料，制品制作速度快，并且產(chǎn)品生產(chǎn)過程中成本小，但是存在不結(jié)實(shí)、排放的物質(zhì)會造成空氣污染，因此，需要對塑料注塑工藝進(jìn)行優(yōu)化，該文簡要分析塑料注塑工藝的影響因素，研究熱敏性或者透明性塑料注塑工藝的優(yōu)化過程，達(dá)到縮短成型周期，提高制品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：熱敏性 透明性 注塑工藝 優(yōu)化

中圖分類號：TQ32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（a）-0056-02

通用注塑方法是將聚合物組分的粒料放入注塑機(jī)的中成型，得到具有一定幾何形狀和尺寸精度的塑料制品。注塑成型具有精密度高、操作方便、高質(zhì)量及用途廣等特點(diǎn)，是塑料加工中常見的成型技術(shù)。注塑工藝過程包括加料、熔料和成型等過程，根據(jù)實(shí)際情況分析得到，注塑成形獲得模型的理化指標(biāo)和質(zhì)量比吹塑工藝和壓塑工藝制作出來的模具都高，由此可見研究塑料注塑工藝具有重要的作用。在外在條件下的影響下，例如設(shè)備等，對產(chǎn)品的質(zhì)量都有直接影響，最直接的解決辦法就是調(diào)整工藝中的各種參數(shù)，但是在大規(guī)模生產(chǎn)過程中，要達(dá)到縮短成型時間、提高產(chǎn)品質(zhì)量等，不是簡單的注塑工藝設(shè)置可以達(dá)到的，而是需要切合實(shí)際的、優(yōu)化的工藝設(shè)置。

1 塑料注塑工藝的影響因素

根據(jù)實(shí)際情況分析發(fā)現(xiàn)，影響塑料注塑工藝的因素有很多，例如溫度、時間、壓力、應(yīng)力和壓塑率等。鑒于篇幅限制，以下將對溫度、壓力和壓塑率三方面進(jìn)行分析。

1.1 溫度

塑料注塑工藝的主要影響因素是溫度，當(dāng)溫度較高時，可能使得洛氏硬度和斷裂伸長應(yīng)力等降低。塑料注塑工藝中可將溫度分為模具溫度、料筒溫度和噴嘴溫度3種，對于模具溫度，可以通過加熱、自然散熱、水冷等方法進(jìn)行有效控制，模具溫度高，PET分子鍵的拉伸力降低，減少分子曲線，對結(jié)晶和產(chǎn)品的結(jié)晶度影響較大；對于料筒溫度，其主要影響塑料的流動性和塑化性，并且當(dāng)原料放入溫度較高料筒中會發(fā)生氧化作用，產(chǎn)品的成型后流動性增加，內(nèi)應(yīng)力降低等；對于噴嘴溫度，直接影響塑料流動性和塑化性，當(dāng)噴嘴溫度較高時，熔料粘度將降低，產(chǎn)品的色澤變差，當(dāng)噴嘴的溫度升高到一定范圍以后，熔料容易被分解，最直接的表現(xiàn)是制品性能變差。

1.2 壓力

塑料注塑工藝的重要影響因素是壓力，塑料注塑過程中的壓力包括塑化壓力、注射壓力及保壓壓力3種，對于塑化壓力，當(dāng)其壓力值增加時，被熔融材料的溫度會升高，并且溫度分布均勻，即不會出現(xiàn)貼壁處的材料溫度高于中心處的溫度，因此材料塑化的速度被減緩，此外當(dāng)塑化壓力增加時，制品的結(jié)構(gòu)性能也相應(yīng)的獲得提高。對于注射壓力，其壓力值的大小、保壓時間以及壓力速度與制品的質(zhì)量有很大的關(guān)系，當(dāng)注射壓力值增加時，被熔融材料的流動性提高，流體的沖模速度獲得改善，制品在成型時其收縮率降低，提高制品的品質(zhì)，在制作模具時，注射壓力是一個很重要的參數(shù)。對于保壓壓力，一般用在被熔融材料中含有樹脂時，為了防止樹脂在后期冷卻時出現(xiàn)回流現(xiàn)象，會在樹脂上添加保壓壓力，以減小樹脂冷卻時的收縮率，使得材料填滿整個容器中，但是其壓力值需要嚴(yán)格控制，因?yàn)楫?dāng)其壓力值過大時，會出現(xiàn)脫模比較難的問題。

1.3 收縮率

在塑料注塑成型過程中，將熔融材料注射到容器中時，因?yàn)榫酆衔锓肿恿鲃拥姆较蚴湛s率大于垂直方向，從而出現(xiàn)翹曲變形現(xiàn)象，如果變形程度較大，就會損壞制品，只有找到出現(xiàn)問題的原因才會從根本上提高制品的質(zhì)量，在這其中的原因可能是模具、設(shè)備、工藝問題，其中塑料注塑工藝參數(shù)是影響成品收縮率最大的因素，工藝參照主要是溫度、時間及壓力。另外，溶體的收縮率會隨著熔體的溫度變化而變化，因?yàn)槿垠w的溫度增高會將熱量引入到模腔中，使模具的溫度升高，收縮率變大。塑料的種類也會影響到收縮率，熱塑料在澆注過程中由于結(jié)晶化原因會發(fā)生體積變化，從而導(dǎo)致形狀發(fā)生改變。

2 熱敏性和透明性塑料注塑工藝的優(yōu)化

注塑工藝的優(yōu)化不僅僅是優(yōu)化注塑工藝參數(shù)，也會在原材料、設(shè)備以及輔助試劑上作出相應(yīng)的改善，使得注塑工藝逐漸完善，并且不同的原材料有不同的工藝參數(shù)和設(shè)備，使得制品的質(zhì)量有保證。在工藝參數(shù)的處理上應(yīng)該進(jìn)行合理的設(shè)置，下面將對常用熱敏和透明性材料的注塑工藝優(yōu)化進(jìn)行分析。

2.1 對于加工溫度敏感、熱穩(wěn)定性較差的熱敏性材料，技術(shù)參數(shù)要進(jìn)行合理的安排

技術(shù)參數(shù)必須要進(jìn)行合理的安排，如果溫度或者是時間安排較大時，會使得熔融材料分解，使得制品的質(zhì)量大打折扣，因此控制溫度必須安排在一定的范圍內(nèi)，在保證材料流動性的前提下，將溫度和時間安排的較小，并且在設(shè)備的安排上要有所調(diào)整。對于有些材料，其具有粘結(jié)性和滯留性，因此選擇的設(shè)備不與這些材料粘結(jié)，最好選用耐腐蝕、耐磨材質(zhì)，或進(jìn)行鍍鉻、氮化處理。對于非牛頓性的流體，要改變流體的粘度應(yīng)該先調(diào)整注射壓力，其次才是考慮其溫度問題。

2.2 對于加工透明度要求高的注塑制品，著重解決浪費(fèi)問題

在加工透明度要求較高的注塑制品時，經(jīng)常會出現(xiàn)廢品量大，人力資源浪費(fèi)的情況，對于透明材料，其中最具代表性的是聚碳酸酯（PC），在制作這種材料的制品時需要使用螺桿式注塑成型機(jī)，溫控儀表須精確穩(wěn)定并能在400 ℃以下自由選擇等，因此在選定一種材料時，選擇合理的工藝設(shè)備、工藝參數(shù)等，將其組合成最佳搭配，配以合理的因素，優(yōu)化工藝，制作處高質(zhì)量的產(chǎn)品。

3 結(jié)語

綜上所述，對于塑料注塑工藝技術(shù)，該文筆者介紹了溫度、壓力和收縮率3個影響因素，對于這些因素敘述較為主要集中，對于其他因素筆者在該文不做敘述，在熱敏性和透明性塑料注塑工藝的優(yōu)化方面，該文從調(diào)整技術(shù)參數(shù)和處理浪費(fèi)兩方面著重介紹，這樣既可能提高產(chǎn)品質(zhì)量，也可以順應(yīng)國家提倡的綠色發(fā)展要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 張曉彬，劉斌.注塑工藝參數(shù)優(yōu)化的數(shù)值模擬分析[J].華僑大學(xué)：自然學(xué)報，2013，34（4）：363-366.

[2] 張甲敏，連照勛，趙文慶.運(yùn)用SEM分析聚醚酰亞胺注射成型制品開裂[J].化工新型材料，2009，37（9）：121-122.

[3] 楊鳳霞，片春媛.結(jié)晶型塑料注射制品收縮率影響因素分析[J].模具工業(yè)，2005（11）：31-34.

[4] 王中任，吳宏武.塑料動態(tài)注射成型技術(shù)及其制品的結(jié)晶與取向研究[J].塑料科技，2002（4）：6-8.