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多模腔注射及液体硅橡胶成型的技术进展 (2009-06-11 12:31:03) 转载 标签： 杂谈 分类： ????? 在美国德克萨斯州Austin举行的2007年国际成型会议及展览会中，人们对采用模腔压力传感器来控制阀式浇口以改善多模腔成型中熔体填充不平衡的加工问题给予了高度关注。在这一由Executive Conference Management发起的会议上，还探讨了对液体硅橡胶(LSR)注射成型设备的改进以及降低成本以实现“六西格玛”目标这两个问题。控制阀式浇口????? 模塑商们通常在多模腔模具、组合模具（family mold）以及多点注射的大型腔模具中使用阀式浇口。阀式浇口的特点是，当填充完毕时，浇口闭合，以控制浇口处的残余物并缩短成型周期。RJG公司的总工程师Art Schubert先生介绍说，通过对模腔压力进行监控，模塑商们可以通过顺序控制浇口的开启和闭合，以获得更多的好处，如熔体流动平衡性的改善、部件尺寸一致性的提高、熔接痕的减少，以及锁模力的降低等。????? 利用一个3模腔的组合模具，RJG公司试验并探讨了3种根据熔体流动情况和模腔压力来确定何时开/闭浇口的方法。在这3个模腔中，中间的模腔几乎是另两个模腔的3倍大，其余的两个模腔彼此位置接近但大小不一致。每个模腔中都各自设有阀式浇口和一个模腔压力传感器，传感器被设置在部件的压力敏感区域。当控制器监测到螺杆按预算的体积输送熔体时，浇口即打开，而当模腔压力达到设定值时，浇口即闭合。???? ?第一种方法被称作“独立的模腔顺序（Independent Cavity Sequencing）”，即在不同的时段开/闭浇口，以使所有的3个模腔可以同步完成填充。首先，使最大的模腔中的浇口打开以填入熔体，当其被部分填满时，再使另外两个较小的模腔浇口打开，让熔体注入模腔中，此时，最大模腔中的熔体注射仍在进行。结果是，这些模腔可以在相同的时间内、以相同的速度被填满。在此过程中，由于每个模腔内的压力不同，因此何时闭合各个模腔的浇口则取决于各模腔的压力情况。?????? 考虑到熔体在热流道系统中的收缩性，RJG公司建议在模腔被完全填满之前，应采取适当的措施控制流道上料耙的产生。Schubert先生认为，这样做可以使熔体在填充开始时就通过减压产生更快的填充速度，从而降低熔体对速度变化（如在注射阶段由快速填充变为较慢填充）的敏感性。他解释说，在注射率保持恒定的情况下，当其他浇口闭合时，浇口仍然处于开启状态的模腔中的熔体填充速度和填充压力将快速上升。“将来的控制器有可能为压机提供更多的压力反馈，使浇口在闭合时可以对速度进行调整，但是现在大多数的压机还无法实现这一功能。”实际上，浇口处的模腔压力可能会因为喷嘴的向前移动而上升，这样会导致更多的材料被送入模具中，从而在部件中产生局部应力。?????? 该工艺中，由于采用了以体积行程取代线性行程的方法来计算螺杆送入的熔体量，因此使得模具能同时适合于螺筒大小不同的注塑压机，并可采取相同的设置。该技术同样适合于模腔完全相同的多型腔模具。在此，所有的阀式浇口都被设定为同步打开。?????? 第二种方法是“交替的模腔顺序（Alternate Cavity Sequencing）”，这种方法主要是针对模腔完全不同的模具，或者复杂的组合模具。在这些组合模具中，一些部件要比其它部件厚好几倍，或者厚薄不均从而到流道的距离不同。在这种情况下，独立的模腔顺序显然是不适合的，这是因为各部件没有相同的流速限制和壁厚，如果将个别或全部的浇口同时打开以填充熔体，那么很可能会造成物料流动的“停顿”。?????? 因此，“交替的模腔顺序”每次只能填充一个模腔。在某些情况下，从一个模腔到另一个模腔会出现轻微的填充重叠。Schubert先生解释道，这是因为最先填充的模腔的浇口闭合后，其内部材料开始收缩，从而导致锁模力降低。一般，当模具一端的模腔正在填充时，其压力处于上升状态；而模具另一端的模腔填充完毕后其压力下降，此时很容易导致模具的突然开启。因此，在所有的模腔没有被完全填满前，最好采取一种能够平衡模具开启力的方法，以避免上述问题的出现。”??????? RJG公司在一个3模腔模具上做了试验。该模具外面的两个模腔具有相似的大小，中间的模腔是其余两个模腔的3倍大。“我们再次采用了快速/慢速填充的顺序控制对注射速度进行设定，通过在机器的控制界面上设定螺杆的位置来调整速度。然而，很明显的是，使螺杆的速度和位置同步是可以改变的，即填充某个模腔时使螺杆减速，填充另一个模腔时使螺杆重新加速。”利用模腔压力传感器可以使这一顺序方法变得容易。?????? 这种方法存在的问题是，当第一批模腔填充完毕后，浇口闭合，此时螺杆前端可能还有大量的熔体。当熔