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聚合物加工.
按合模装置和注射装置的相对位置不同:卧式注射机:柱塞(或螺杆)与合模装置均沿水平方向布置。 优点:机身低,便于操作和维修;机器重心低,安装稳定性好;制品顶出后可依自重下落,容易实现自动操作。缺点:模具安装和嵌件的安放比较麻烦;占地面积较大。适用:大、中、小型注射机。目前,卧式注射成型机在塑料注射机中用量最大。角式注射机:注射装置与合模装置的轴线相互垂直排列。优缺点:介于卧式和立式之间,结构简单。主要缺点是机械传动无准确可靠的注射和保压压力及锁模力,模具受冲击和振动较大。适 用:加工中心部分不允许有浇口痕迹的制品、小注射量的塑料制品。立式注射机:注射装置与合模装置轴线呈一线,与水平方向垂直排列 优点:占地面积小,模具拆装方便,嵌件易于安放。缺点:顶出不易实现自动化;机身较高,设备稳定性差,加料维修不便,制品不能自行脱落,需人工取出,难于实现自动化。。适用:这种结构形式的注射机多为小型塑料制品注射机,注射量在60cm3以下的小型注射机。 按塑化方式不同: 1)柱塞式注射机 柱塞式注射机的优点:结构简单,价格便宜。柱塞式注射机存在的缺点:①塑化不均②最大注射量受限 柱塞式注射机的注射量一般在250cm3以下,目前只有小型注射机才使用柱塞式注射系统。③注射压力损失大④注射速度不均:直接影响到熔融物料在模内的流动状态,使得工艺过程不稳定,制品质量不稳定。⑤易产生层流现象且料筒难于清洗。 2)螺杆式注射机 ①借助螺杆的旋转运动,材料內部也发热,均匀塑化,塑化能力大。②可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌件的塑件。③成型周期短、效率高,生产过程可实现自动化④由于加热缸的压力损失小,用较低的射出压力也能成型。⑤加热缸內的材料滞留处少,热稳定性差的材料也很少因滞留而分解。螺杆式注射机与柱塞式注射机的比较螺杆式较柱塞式多一旋转动作,产生分力(Ft),可使材料在螺旋槽间产生混炼作用,增加了塑化能力。如图所示。螺杆式注射机与柱塞式注射机相比,前者具有塑化能力大、塑化均匀等优点。注射机组成部分注射系统 1、注射系统是注射机最主要的组成部分,其作用包括: 塑化— 能在规定的时间内将规定数量的物料均匀地熔融塑化,并达到流动状态; 注射— 以一定的压力和速度将熔料注射到模具的型腔中去; 保压— 补缩,防止模腔内的熔料倒流和使制品密实。注射系统由以下几部分组成: (强调:注射系统对于螺杆式注射机,主要由加料装置、料筒、螺杆和喷嘴等组 成;而对于柱塞式注射机,则主要由加料装置、料筒、柱塞、分流梭和喷嘴组成。)1)加料装置: 形状、体积、干燥装置、上料装置和定量加料装置。2)料筒:内壁光滑、加热、测温和控温装置及体积。3)柱塞与分流梭:4) 螺杆5)喷嘴二、锁模系统锁模系统(合模系统)主要由导柱、定模板、动模板、调模装 置、顶出装置和传动装置等部件组成。其作用和要求如下:1、锁紧模具,提供足够的锁模力保证注射时不溢料;2、固定模具,保证模具安装时的模板面积和运行时的行程空间;3、保证模具运行时合适的移模速度: 闭模时先快后慢,开模时先慢后快而后再慢。常见合模系统的三种基本形式: 液压式合模系统、液压-机械式合模系统和机械式合模系统。制件的后处理退火处理 退火处理是将注射塑件在定温的加热液体介质(加热水、热的矿物油、甘油、乙二醇和液体石蜡等)或热空气循环烘箱中静置一段时间,然后缓慢冷却的过程。 调湿处理 调湿处理是将刚脱模的塑件放在热水中,以隔绝空气,防止对塑料制件的氧化,加快吸湿平衡速度的一种后处理方法。 影响注射成型工艺的主要因素 1)料筒温度①温度范围:Tf~Td过高——塑件热降解过低——难于将塑料塑化②料筒温度与原料的关系 相对分子量高、分布窄——料筒温度高 相对分子量低、分布宽——料筒温度低 玻璃纤维多(流动性低)——料筒温度高 玻璃纤维少(流动性高)——料筒温度低③料筒温度与注射机的关系 柱塞式注射机——料筒温度高 螺杆式注射机——料筒温度低④料筒温度与塑件的关系 薄壁塑件——料筒温度高 厚壁塑件——料筒温度低⑤料筒温度与模具的关系 形状复杂及带有嵌件的模具——料筒温度高 形状简单及不带嵌件的模具——料筒温度低⑥料筒温度分布(2)喷嘴温度一般喷嘴温度略低于料筒的最高温度(摩擦热补偿) 过高——产生“流延现象”(直通式喷嘴) 过低——熔料早凝而将喷嘴堵死,或者将早凝料注入模腔影响塑件质量。3)模具温度①提供模温的方法 定温的冷却介质(水、矿物油等) 模具充入熔体后自然升温和自然散热 定温加热介质(加热棒、加热圈等)不论采用什么方法,对于熔体来说都是冷却,模具温度低于Tg。②无定型塑料 粘度较低——模具温度低(PS、醋酸纤维素) 粘度较高——模具温度高(聚碳酸酯)③结晶型塑料模具温度高,冷却速率小,结晶速率大,分子取向作用小。延长成型周期,塑件发脆,
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