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注射成型多穴热流道系统充填不平衡的几种特

发布时间:2023/2/17 22:09:27   
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  本文只针对8穴及以上注塑模具中因热流道系统导致的充填不平衡的原因作探讨(部分内容也可作为8穴以下充填不平衡的分析思路)。充填不平衡的原因有很多。一些简单的原因如模温不均、部分浇口堵塞、温控不准确、浇口大小不一、流道直径及长短不同等等,不在本文讨论之列。本文只结合目前国内市场的实际情况,讨论以下两点:1.剪切热导致的不平衡。2.温控系统导致的不平衡。

在一些对尺寸精度及外观印痕要求较高的化妆品包材、医疗行业用品等多模穴产品生产中,经常会出现一个奇怪的现象:明明流道大小及长度、浇口大小、热流道温度、模温,模仁尺寸都一致,但做出的产品尺寸却差异很大。尤其是在短射时更为明显,有的模穴己起批锋,有的还未打饱,导致调整浇口印痕、产品尺寸等无法进行。更为奇怪的是有时把热咀温度调整一两度,产品尺寸竟然变化巨大;而有时调整一二十度都没有反应。今天就以这个现象展开讨论。

下图中是16穴模具在不同热咀温度下的最佳平衡状态,连续取样五模拍的照片。可见温度差异很大,但平衡性仍很不理想,温度最高的那个产品仍未打饱。

下图是24穴模具在相同温度条件下的短射情况。

塑胶在流道中流动时,塑胶的温度由注塑机塑化生成热量、流动剪切生成热量、热流道加热器生成热量、沿流道壁热传递散失热量四者所决定。低速注射时,流道中塑料剪切生热效果不明显,对流道中的温度分布影响不大。塑料的温度分布呈现出由芯部的高温区向流道壁逐渐降低的特点。但是在高速注射时,剪切生热显著,对塑料温度产生较大影响。越靠近流道壁剪切速率越大,生成的热量也越大。导致的结果就是流道壁附近存在突出的高温区,而芯部相对温度较低。

在下图所示的多模穴"H"形流道系统中,当塑料流经第一个分岔口时,塑料在流道中线处一分为二。在低速注射时,因塑料芯部温度较高,塑料分成两部分后高温部分流向右边;高速注射时则因芯部较冷,塑料低温部分流向右边。

塑料流流经第二个分岔口时温度分布更加复杂。曾有专家用pp料作测试,注射速度为3.06cm3/s时,流入左右两边的塑料温度基本相同;30.6cm3/s时,流入左右两边的塑料温度相差17.3°C。研究还发现,当换用高黏度的塑料时,相同射速下温差更大。这也说明了黏度增加剪切生热的效果更明显。

实验证明:剪切生热过程对流道中温度分布影响很大。由剪切生热导致的流道截面内塑料温度分布形态的变化以及塑料温度经过流道分岔口后的不对称现象是造成多型腔不均衡充填的根本原因。

上面所述的现象在有些资料中称为"转角效应"。专家们还得出一些结论,我总结如下:1.黏度对剪切敏感的塑料,转角效应越明显,反之亦然。2.厚壁制品左侧模穴流动较快,薄壁制品反之。

模穴越多,情况越复杂。

解决方案:特殊的流道设计、加入特殊的镶件都可解决这一问题。目前国内外多家公司都有成熟方案,本人也曾参与试验取得了良好的效果。如需详细了解可   使用了补偿线也要注意线缆长度与线径的比例以及电磁屏蔽的问题。这些都将导致测量误差及稳定性。

对于温控系统,不要迷信于精度小于两度的说法,就算电子电路的误差为零,上图中补偿导线的误差也说明了这一点。对于整个热流道系统,如果说温度的误差小于五度,就目前技术水平也是做不到的。在前几天的深圳国际橡塑展上,行业巨头HASCO展出的一块巴掌大小的分流板,用3D打印制造的,其技术员明确告诉我误差五度左右。如果热咀是分体式的,热咀各处的温差将更大。

  以上文字是结合本人近二十年的行业经验,参考国内外文献资料写作的,错误之处欢迎各位指正。

将结合本人的实践经验,介绍一下热传导方程在热流道系统中的应用。



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