O processo de moldagem por injeção de peças plásticas inclui principalmente quatro estágios: preenchimento - pressão de retenção - resfriamento - Demolding . Esses quatro estágios determinam diretamente a qualidade da moldagem do produto, e esses quatro estágios são um processo contínuo completo .
1. estágio de preenchimento
Filling is the first step in the entire injection molding cycle. The time starts from the mold closing and injection molding until the mold cavity is filled to about 95%. In theory, the shorter the filling time, the higher the molding efficiency, but in practice, the molding time or injection speed is subject to many conditions.
Recheio de alta velocidade
A taxa de cisalhamento é alta durante o enchimento de alta velocidade e a viscosidade do plástico diminui devido ao efeito de desbaste de cisalhamento, o que reduz a resistência geral ao fluxo; the local viscous heating effect will also make the solidified layer thinner. Therefore, in the flow control stage, the filling behavior often depends on the volume to be filled. That is, in the flow control stage, due to high-speed filling, the shear thinning effect of the melt is often large, and the cooling effect of the thin wall is not obvious, so the rate effect prevalece .
Recheio de baixa velocidade
When heat conduction controls low-speed filling, the shear rate is low, the local viscosity is high, and the flow resistance is large. Since the hot plastic replenishment rate is slow and the flow is slow, the heat conduction effect is more obvious, and the heat is quickly taken away by the cold mold wall. In addition, due to a small amount of viscous heating phenomenon, the thickness of the solidified A camada é mais espessa, o que aumenta ainda mais a resistência ao fluxo na parede mais fina .
Devido ao fluxo da fonte, as cadeias de polímero plástico na frente da onda de fluxo são dispostas quase paralelas à frente da onda de fluxo ., portanto, quando os dois fundidos de plástico se encontram, as cadeias de polímero na superfície de contato são paralelas; Juntamente com as diferentes propriedades dos dois derretimentos (tempo de permanência diferente na cavidade do molde, temperatura e pressão diferentes), a força estrutural microscópica da área de interseção de fusão é ruim .
When the parts are placed at an appropriate angle under light and observed with the naked eye, it can be found that there are obvious joint lines, which is the formation mechanism of the weld mark. The weld mark not only affects the appearance of the plastic part, but also easily causes stress concentration due to the loose microstructure, which reduces the strength of the part and causes fracture.
De um modo geral, as marcas de solda produzidas na zona de alta temperatura têm melhor força, porque, em condições de alta temperatura, as cadeias poliméricas são mais ativas e podem penetrar e envolver -se . Além disso, as temperaturas das duas derretimentos na zona de alta temperatura são relativamente próximas e as propriedades térmicas das mesas são quase as mesmas que aumentam; Pelo contrário, na zona de baixa temperatura, a força da solda é ruim .
2. segurando estágio de pressão
The function of the holding pressure stage is to continuously apply pressure, compact the melt, increase the density of the plastic (densification), and compensate for the shrinkage behavior of the plastic. During the holding pressure process, the back pressure is high because the mold cavity is already filled with plastic. During the holding pressure compaction process, the screw of the injection molding machine can only move forward slowly and slightly, and the flow speed do plástico também é relativamente lento . O fluxo neste momento é chamado de retenção de fluxo de pressão .
Because in the holding pressure stage, the plastic is cooled and solidified faster by the mold wall, and the melt viscosity increases rapidly, so the resistance in the mold cavity is very large. In the later stage of holding pressure, the material density continues to increase, and the plastic parts are gradually formed. The holding pressure stage should continue until the gate is solidified and sealed. At this Tempo, a pressão da cavidade do molde no estágio de pressão de retenção atinge o valor mais alto .
Durante o estágio de retenção de pressão, devido à alta pressão, o plástico mostra algumas características compressíveis . na área de alta pressão, o plástico é mais denso e tem uma densidade mais alta; Na área de baixa pressão, o plástico é mais solto e tem uma densidade mais baixa, portanto a distribuição da densidade muda com a posição e o tempo .
Durante o processo de retenção de pressão, a vazão plástica é extremamente baixa e o fluxo não desempenha mais um papel dominante; A pressão é o principal fator que afeta o processo de retenção de pressão . durante o processo de retenção de pressão, o plástico preencheu a cavidade do molde e o fundido gradualmente solidificado nesse momento serve como um meio para transmitir pressão .
A pressão na cavidade do molde é transmitida à superfície da parede do molde com a ajuda de plástico, e há uma tendência a abrir o molde; portanto, a força de fixação apropriada é necessária para o aperto . em circunstâncias normais, a força de expansão do molde abrirá ligeiramente o molde, que é útil para o escape do molde; Mas se a força de expansão do molde for muito grande, é fácil causar rebarbas, transbordar e até abrir o molde do produto moldado .
Portanto, ao selecionar uma máquina de moldagem por injeção, você deve escolher uma máquina de moldagem por injeção com uma força de fixação suficientemente grande para evitar a expansão do molde e manter efetivamente a pressão .
3. estágio de resfriamento
In injection molding molds, the design of the cooling system is very important. This is because the molded plastic products can only avoid deformation due to external forces after cooling and solidification to a certain rigidity and demolding. Since the cooling time accounts for about 70% to 80% of the entire molding cycle, a well-designed cooling system can greatly shorten the molding time, improve injection molding produtividade e redução de custos .
Um sistema de refrigeração incorretamente projetado prolongará o tempo de moldagem e aumentará os custos; O resfriamento desigual causará ainda mais deformação e deformação de produtos plásticos .
According to experiments, the heat entering the mold from the melt is generally dissipated in two parts, 5% of which is transferred to the atmosphere through radiation and convection, and the remaining 95% is conducted from the melt to the mold. Due to the effect of the cooling water pipe, the heat of the plastic product in the mold cavity is transferred to the cooling water pipe through the mold frame through heat conduction, and then carried away by the Cofrescência através da convecção de calor . Uma pequena quantidade de calor que não é levada pela água de resfriamento continua sendo conduzida no molde e se dissipa no ar depois de entrar em contato com o mundo exterior .
The molding cycle of injection molding consists of mold closing time, filling time, holding time, cooling time and demolding time. Among them, cooling time accounts for the largest proportion, about 70% to 80%. Therefore, cooling time will directly affect the length of the molding cycle and the output of plastic products. During the demolding stage, the temperature of plastic products should be resfriado a uma temperatura menor que a temperatura de deformação térmica dos produtos plásticos para evitar o relaxamento de produtos plásticos devido ao estresse residual ou deformação e deformação causada por forças externas durante a demolição .
Os fatores que afetam a taxa de resfriamento dos produtos são:
Plastic product design. Mainly the wall thickness of plastic products. The thicker the product, the longer the cooling time. Generally speaking, the cooling time is approximately proportional to the square of the thickness of the plastic product, or proportional to the 1.6th power of the maximum flow channel diameter. That is, when A espessura do produto plástico dobra, o tempo de resfriamento aumenta em 4 vezes.
Mold materials and their cooling methods. Mold materials, including mold core, cavity materials and mold frame materials, have a great influence on the cooling rate. The higher the thermal conductivity coefficient of the mold material, the better the effect of transferring heat from the plastic per unit time, and the shorter the cooling time.
Método de configuração do tubo de água de resfriamento . Quanto mais próximo o tubo de água de resfriamento é da cavidade do molde, maior o diâmetro do tubo e mais o número, melhor o efeito de resfriamento e quanto menor o tempo de resfriamento .
Taxa de fluxo do refrigerante . Quanto maior a taxa de fluxo de água de resfriamento (geralmente o fluxo turbulento é preferido), melhor a água de resfriamento pode levar o calor por convecção .
Propriedades do refrigerante . A viscosidade e a condutividade térmica do líquido de arrefecimento também afetarão a condutividade térmica do molde . quanto menor a viscosidade do líquido de arrefecimento, maior a condutividade térmica, menor a temperatura e melhor o efeito de resfriamento.}}}}
Plastic selection. Plastic refers to the measure of the speed at which the plastic conducts heat from a hot place to a cold place. The higher the thermal conductivity of the plastic, the better the thermal conductivity, or the lower the specific heat of the plastic, the easier it is to change the temperature, so the heat is easy to dissipate, the better the thermal conductivity, and the shorter the cooling time requerido .
Configuração de parâmetros de processamento . Quanto maior a temperatura do material, maior a temperatura do molde, menor a temperatura de ejeção e maior o tempo de resfriamento necessário .
Regras de design do sistema de refrigeração:
O canal de resfriamento projetado deve garantir um resfriamento uniforme e rápido .
O objetivo de projetar um sistema de resfriamento é manter o resfriamento adequado e eficiente do molde ., os orifícios de resfriamento devem usar tamanhos padrão para facilitar o processamento e a montagem .
Ao projetar um sistema de refrigeração, o designer de molde deve determinar os seguintes parâmetros de projeto com base na espessura e volume da parede da parte plástica: a localização e o tamanho do orifício de resfriamento, o comprimento do orifício, o tipo de orifício, a configuração e a conexão do orifício e a taxa de fluxo e as propriedades de transferência de calor do refrigerante .}
4. Demolding estágio
Demolding is the last step in an injection molding cycle. Although the product has been cold-formed, demolding still has a very important impact on the quality of the product. Improper demolding methods may cause uneven force on the product during demolding, causing product deformation during ejection and other defects. There are two main ways of demolding: ejector demolding e Stripper Demolding . Ao projetar um molde, escolha o método de demoldação apropriado com base nas características estruturais do produto para garantir a qualidade do produto .
Para os moldes que usam o ejetor Demolding, o ejetor deve ser definido da maneira mais uniforme possível, e a posição deve ser selecionada onde a resistência de demolição é a maior e a força e a rigidez da parte plástica são a maior para evitar a deformação e a palha em ponte em ponte de que a placa de remancadeira não é geralmente usada para a pavidade que é a pavidade que se aprofundou em pão de ponte em que a pó de pavilhão flagmeded .}} é geralmente usada para a Demofing-Cavity-Wall-Wall-Wall-Wall-Wall-Wall-Wall-Wall. Marcas . As características desse mecanismo são forças de demonsagem grandes e uniformes, movimento suave e sem marcas residuais óbvias .