深圳(zhèn)市科翔(xiáng)模具有限公司
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1.熱固性塑料模具的工藝特性
常用熱固性塑料模具有(yǒu)酚醛、氨基塑(sù)料模(mó)具等。主要用於壓塑、擠塑、注射成型,環氧樹脂塑料模具(jù)和矽銅(tóng)塑料模具等主要作為(wéi)低壓擠塑封裝電子(zǐ)元件及澆注成型等用。
塑料模具的成型(xíng)工藝性能(néng)
(1)成型收(shōu)縮性(xìng)
塑件從模具中(zhōng)取出冷卻到室溫後(hòu),發生尺寸收縮,這種性能稱為收縮性。塑件的收縮與(yǔ)樹脂本身的熱脹冷縮有關,同時也取決於各種成型(xíng)因素(sù),所以成型後塑件的收縮應稱為成型收縮。
①成型收縮的形式及特點:塑件成型收縮主要表現(xiàn)在(zài)以(yǐ)下幾個方麵;
a.塑件線性尺寸的收縮。由於熱(rè)脹冷縮,塑件(jiàn)脫模時的彈性恢複、塑性變(biàn)形等因素導致塑件脫模冷卻到室溫後其尺寸縮小,因此,在設計模具型腔或型芯時必須(xū)考慮並予以補償。
b.塑件收縮方向性(xìng)。成型時(shí)塑料模具分子按(àn)方向排列,使塑件呈(chéng)現各向異性,沿料流方向則收縮大(dà)、強度高,沿料(liào)流直角方向則收縮小、強度低。另外(wài),因塑件各部位密度及填料分布不勻,也會(huì)引起塑件收縮的不均(jun1)勻,這使塑件容(róng)易發生翹曲、變形、裂紋,尤其(qí)在擠塑(sù)及注射(shè)成型(xíng)時其方向性更為明(míng)顯。因(yīn)此,在設計模具時應考慮收縮方向性(xìng),按塑件形狀、料流方向選取收縮率。
c.塑件的後收縮。塑件成型時,由(yóu)於受各種成型因素的影響,會引起一係列的(de)應力作用,在黏流(liú)態時不能全部消失,塑(sù)件在應(yīng)力狀(zhuàng)態(tài)下成型時(shí)存在殘餘應力。當脫模後應力趨(qū)向平衡和儲存條件的影響,使殘餘應力發生(shēng)變化而使塑件發生再收縮稱為後收縮。一般塑(sù)件在脫(tuō)模後10h內(nèi)變化大,24h後基本定型,但穩定要經30至60d.通常熱(rè)固性塑料模具的(de)後收縮比熱塑性塑料模具小,擠(jǐ)塑及注(zhù)射成型的比壓塑成型的大。
d.塑件後處理收縮。由於塑件按其性能及工藝要求,在成型後需進行熱處理,熱處理後亦會(huì)導致塑件尺寸發生變化,稱為後處理收縮。因(yīn)此,在(zài)模具設計時,對高精(jīng)度的塑件則應考慮後收(shōu)縮(suō)及後處理收縮的誤差並予以補償。
②收縮率計算:期件(jiàn)成型收縮值可用(yòng)收瘤率來表示,實際收縮(suō)率表(biǎo)示塑件實際所發生的收縮,因(yīn)其值與計算收縮率相差很小,所以模具設計時以計(jì)算(suàn)收縮率S為設計(jì)參數來設計型腔及型芯尺寸。
③影響收縮(suō)率變化的因素:在實際成型時不僅不同品種塑料模具其收縮率各不相同,而且不同批次的同品種(zhǒng)塑料模具或同(tóng)一塑件(jiàn)的不同部位其收縮值(zhí)也經常不同。影響(xiǎng)收縮率變化的主(zhǔ)要因素如(rú)下:
a、塑料模具品種。各種塑(sù)料模具都有其(qí)各自的收(shōu)縮範圍,同種塑料模具由於填料(liào)、分子量(liàng)及配比等不同、則其收縮率及各向異性也各不相同。
b.塑件特(tè)性。塑件的形(xíng)狀、尺寸(cùn)、壁厚、有無嵌件、嵌(qiàn)件的數量及布局對收縮率(lǜ)都有很大的影響(xiǎng)。
c.注塑(sù)模具結構。注塑模具的分型麵及加壓(yā)方向(xiàng),澆(jiāo)注係統的形(xíng)式、布局及尺寸對(duì)收縮率及(jí)方向性影響也較大,尤其在擠塑及注射(shè)成型時更為明顯。
d.成型工藝。擠塑和注射成(chéng)型工藝一般收縮率較大,方向(xiàng)性明顯。預熱情況(kuàng)、成型(xíng)溫(wēn)度、成型壓力、保壓時間、填裝(zhuāng)料形式及硬化(huà)均勻性對收縮率及方向性均有影響。
綜上所述,注塑(sù)模(mó)具設計(jì)時應根據各種塑(sù)料模具的收縮率範圍,並按塑件(jiàn)形狀、尺(chǐ)寸、壁厚、有無(wú)嵌件情況、分型麵(miàn)及加(jiā)壓成型方向、注塑(sù)模具結構、進料口形式、尺寸和位置、成(chéng)型工(gōng)藝等(děng)諸因素綜合來考慮選取收縮(suō)率數值。另外,成(chéng)型收縮還受各成型因素的影響,但主要取決(jué)於塑料模具品種、塑件(jiàn)形(xíng)狀(zhuàng)及尺寸(cùn),所以成型時調整各項成型條件(jiàn)也能(néng)夠適當地改(gǎi)變塑件的收縮(suō)情(qíng)況。
(2)流動性
塑料模具的(de)成型工藝性能,塑料模具(jù)在一定溫(wēn)度與壓力下填充型腔的能力稱為流動(dòng)性。流動性是模具設計時必須考慮(lǜ)的一個重要工藝參數(shù)。流動性大易造成溢料過多,填充型(xíng)腔不密實,塑(sù)料模具組織疏鬆,樹脂、助劑分頭聚積,易(yì)粘模(mó)、脫(tuō)模及清(qīng)理困難,硬化過早等弊端。但(dàn)流動性小則填充不足,不易(yì)成型(xíng),成型(xíng)壓力大。所以選用塑料模具的流動性必須與塑件要求、成型工藝及成型條件相適應(yīng)。模具設計時應根據流動性能來考慮澆注係統、分型麵及進料方向等。熱固性塑料(liào)模具流(liú)動(dòng)性通常以(yǐ)拉西格流(liú)動(dòng)性來(lái)表示,數值大則流動(dòng)性好。每(měi)一品種的塑料模具通常分(fèn)三(sān)個不同等級的流動性,以供不同塑件及成型工藝選用。一般(bān)塑件(jiàn)麵積大、嵌件多、型芯及嵌件細弱,有狹窄深槽及薄壁的複雜形狀對填充(chōng)不利時,應采用流動性(xìng)較好的塑料模具。注射成型時應用拉西格流動性200mm以(yǐ)上的塑料模具,擠(jǐ)塑成型時應選用拉西格流(liú)動性150mm以上的塑料(liào)模具。
為了保證每批塑料模具都有相同的流動性,在實際中常用並批(pī)方法來調節,即將同一品(pǐn)種而流動性(xìng)有差異(yì)的塑(sù)料模具加以配用,使各批塑料(liào)模具流動性互相補(bǔ)償,以保證(zhèng)塑件質量。但必須指出塑料模具的流動性除了取決於塑料模具品種外,在填充型腔時還常受各種因素的影響而使塑(sù)料模具(jù)實際填充型腔的能力發(fā)生變化。如粒度細勻,濕度(dù)大(dà)、含水分及揮發物多、預熱及成(chéng)型條件適當、模具表麵粗糙度好、模具結構適當(dāng)等則都有利於改(gǎi)變流動性。反之,預熱或成(chéng)型(xíng)條件不良、模具結構不良、流動阻力大或塑(sù)料模具儲存期過長,儲存溫度高等則都會導致塑(sù)料模具填充型腔時實(shí)際的流動性能下降而造成填充不良。
(3)質量體積及壓縮率
質量體積為(wéi)每一克塑料模具所占有的體(tǐ)積。壓縮率為(wéi)塑粉與塑件兩者體(tǐ)積 cm3/g 或質(zhì)量體積之比值(zhí).它們(men)都可被用來確定壓模裝料(liào)室的大小,其數值大即要求裝料室體積要(yào)大,同時又說明塑粉內充氣多,排氣困難,成型(xíng)周期長,生產效(xiào)率低。質量體(tǐ)積(jī)小則相反,而且有利於壓(yā)製。但(dàn)質量體積的值也常因塑(sù)料(liào)模具(jù)的粒度大小及顆粒(lì)不勻而有所不同。
(4)水分及揮發物含量
各種塑料模具中含有(yǒu)不同程度的水分、揮發物含量,過多時流動性增大、易溢料、保持時間(jiān)長、收縮增大,易發生波紋、翹曲等弊病,影響塑件機電性能(néng)。但當塑料模具過於幹燥時也會(huì)導致流動(dòng)性不良,成型困難,所以不同塑料(liào)模具應按要求進行預熱幹燥,對收濕性強的原料,尤其在潮濕季節即使對(duì)預熱後的原料(liào)也應防(fáng)止再吸濕。
由(yóu)於各種塑料模具中含有不同成分的(de)水分(fèn)及揮發物,同時在(zài)縮(suō)合反應時會產生縮合(hé)水分,這些成分都需在成型時變成氣體排出模外(wài),有的氣體對模具有腐蝕作用,因此在注塑模具設計時應對各種塑料模具(jù)的此類特性有所了解,並采取相應措施,如預熱、模具鍍鉻、開排氣槽(cáo)或成型時設排氣工序等措施。
(5)硬化特性
熱固性塑料模具在成型過程中在加熱受壓(yā)下軟化轉變成(chéng)可塑性粘流狀態,隨之流(liú)動性增(zēng)大填充型腔(qiāng),與此同時發生縮合反應,交聯(lián)密度不斷增加,流動性迅速下降,融料逐漸固化。注塑模具設計時對硬(yìng)化速度快、保持流動狀態短的物料(liào)則應注意便於裝料,裝(zhuāng)卸嵌(qiàn)件及選擇合理的成(chéng)型條(tiáo)件和操(cāo)作等,以免(miǎn)過早硬化或硬化不足,導(dǎo)致(zhì)塑件成型不良。
塑料模具的成型工藝性能,東(dōng)莞市馬馳科注塑模具廠表示(shì)硬化速度與塑料模具品種、壁厚、塑件形(xíng)狀、模具溫度有關,但還受其他因素影響,尤其是預熱狀態。適當的預熱是在使塑(sù)料模具能發揮出流動性的條件下,盡量提高其硬化(huà)速度,一般(bān)預熱溫度高、時間長則硬化速(sù)度加快。另外,成(chéng)型溫度高、加壓時間長則硬化速度也隨之(zhī)增加。因此,硬化速度也可通過調節預熱或成型條件予以適當控製。硬化速度還應適合成型方法要求,例如注射、擠塑(sù)成型時應要求在塑(sù)化、填充時(shí)化學反應慢、硬化慢,應保持較長(zhǎng)時間的(de)流動狀態,但當充滿型腔後在高溫、高壓下(xià)應快速硬(yìng)化。
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