深圳市科(kē)翔模具(jù)有限公司
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1.熱固性塑料模具的工藝特性
常用(yòng)熱固(gù)性(xìng)塑料(liào)模具有酚醛、氨基塑料模具等。主要用於壓塑、擠塑(sù)、注射成型,環氧樹(shù)脂塑料模具和矽銅塑料模具等主要作為低壓擠塑封裝(zhuāng)電子元件及澆注成型等用。
塑料模具(jù)的成型工藝(yì)性能
(1)成型收縮性
塑件從模具中(zhōng)取出冷卻到室溫後,發生尺寸收縮,這種性能稱為收縮性。塑(sù)件的收縮與樹脂本身的熱脹冷縮有關,同時也取決於各種成型因素,所以成型後(hòu)塑件的收縮應稱為成型(xíng)收縮。
①成型收縮的形式及特點(diǎn):塑件成型收縮主要表現在以下幾個方麵;
a.塑件線性尺寸的收縮。由於熱脹冷縮,塑件脫模時的彈性恢(huī)複、塑性變形等因(yīn)素導(dǎo)致塑件脫模冷卻到室溫後其尺寸縮小,因此,在(zài)設計模具型腔或型芯時必須考(kǎo)慮並予以補償。
b.塑件收縮方向性。成型時塑料模(mó)具分子按方向排列,使塑件呈現各向異性,沿料流方向則收縮大、強度高,沿(yán)料流直角方向則收縮小、強度(dù)低(dī)。另外,因塑件各部位密度及填料分布不勻,也會引起塑件收縮的不(bú)均勻,這使塑件容易發生翹曲、變形、裂紋,尤其在擠塑及注射成型時其方(fāng)向性更為明顯。因此(cǐ),在設計模具時應(yīng)考慮收縮方向性,按(àn)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,由於受(shòu)各種成型因素的影響(xiǎng),會引起一係列的應力作用,在黏流態時不能全部消(xiāo)失,塑件在應力狀態下成型時存在殘餘應力。當脫模後應力趨向平衡和儲存條件的影響,使殘餘應力發生變化而(ér)使塑件發生再收縮稱為後收縮。一般塑件在脫(tuō)模(mó)後10h內變化大,24h後基本定型,但穩(wěn)定要經30至60d.通(tōng)常熱固性塑料(liào)模具的後收(shōu)縮比熱塑性塑料模具(jù)小,擠塑及注射成型的比壓塑成型的大。
d.塑(sù)件後處理收縮。由於塑件(jiàn)按其性能及工藝要求,在成型後需(xū)進行熱處理,熱(rè)處理後(hòu)亦會導致塑件尺寸發生變化,稱為後處理收縮。因此,在模具設計時,對高精度的塑(sù)件則應考慮後收縮及後處理(lǐ)收(shōu)縮的誤差並予以補(bǔ)償。
②收縮率計算:期件成型收縮值可用收瘤率來表示,實際收縮率表示塑件實際所發生的收縮,因(yīn)其(qí)值與計算收縮率相(xiàng)差(chà)很小,所以(yǐ)模(mó)具設計(jì)時以計(jì)算收縮率S為設計參數來設計型(xíng)腔及型芯尺寸。
③影響收縮率變化的因素:在實際成型時不僅不同品種塑料模具其收縮率各(gè)不相同,而且不(bú)同批次的同品種塑料模具或同一塑件的(de)不同部位其收縮值也經常不同(tóng)。影響收(shōu)縮率變化的主要因素如下:
a、塑料模具品種。各種塑料模具都(dōu)有其各自的收縮範(fàn)圍,同種塑料模具由於填料、分子量及配比等不同、則其收縮率及各向異性也各不相同。
b.塑件特性。塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件、嵌(qiàn)件的數量(liàng)及布局對收縮率都有很大(dà)的影響。
c.注塑模具結構。注塑模具的分型麵及加壓方向,澆注(zhù)係統的形式、布局及尺寸對收縮率及(jí)方向性影響也較大,尤其(qí)在擠塑及注射成型時更為明顯。
d.成型工藝。擠塑和注射成型工藝一般收縮率較大,方向性明顯。預熱(rè)情況、成型(xíng)溫度、成型壓力、保壓時間、填裝料形式及硬化均勻性對收縮率及(jí)方向(xiàng)性(xìng)均有影響(xiǎng)。
綜上所述,注塑模具設(shè)計時應根據各種塑料模具(jù)的收縮率(lǜ)範(fàn)圍,並按塑件形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件情況、分(fèn)型麵及加壓成型方向、注塑模具結構(gòu)、進料口形式、尺寸和位置、成型工藝等諸因(yīn)素綜合(hé)來考慮選取收縮率數(shù)值。另(lìng)外,成型收縮還受各(gè)成型因素的影響,但主要取決(jué)於塑料模具品種、塑件形狀及尺(chǐ)寸,所以成型時調整(zhěng)各項成型條件也能夠適當地改變塑件的收縮(suō)情況。
(2)流動性
塑料模具的成(chéng)型工藝性(xìng)能,塑料模具在一定溫度與壓力下填充型腔的能力稱為流動性。流動性是模具設計時必須考慮的一個重要工藝參數。流動性大易造成溢料過多,填充型腔不密實,塑料模具組織疏(shū)鬆,樹脂、助劑分頭聚積,易粘模、脫模及清理困難,硬化過(guò)早等弊端。但流動性(xìng)小則填充不足,不易成型,成型壓力大。所以選用塑(sù)料模具的(de)流動性必須與塑件(jiàn)要求、成型工藝及成型條件相適應。模具設計時應根據流動性能(néng)來考慮澆注係統、分型麵及進料方向等。熱(rè)固性塑料模(mó)具流動性通常以拉(lā)西格流(liú)動(dòng)性來表示,數值大則流動性好。每一(yī)品(pǐn)種的塑料模具通常(cháng)分三個不同等級(jí)的流(liú)動性(xìng),以供不同(tóng)塑(sù)件及成型工藝選用。一般塑件麵積大、嵌(qiàn)件多、型芯及(jí)嵌件細(xì)弱,有狹窄深槽及薄壁的複雜形狀對填充不利時,應采用流動性較好的塑料(liào)模具。注射(shè)成型時應用拉西格流動(dòng)性200mm以上的塑料模具,擠塑成型時應選用拉西格流動性150mm以上的塑料(liào)模具。
為了保證每批塑料(liào)模具都有相同的(de)流(liú)動性,在實際中常用並批方法來調節,即將同一品種而流動性有差異的塑料模具加以配用,使各批塑料模(mó)具流(liú)動性互相補償,以保證塑件質量。但必須指出塑(sù)料模具的流動性除了取決於塑料模具品種外(wài),在填充型(xíng)腔時還常受各(gè)種因素的影響而使塑料模(mó)具實際填充型腔的能力發(fā)生變化。如(rú)粒度細(xì)勻,濕(shī)度大、含水(shuǐ)分及揮發物多、預熱及成型條件適當、模具表麵粗糙度好、模具結(jié)構適當等(děng)則都有利於改變流動性(xìng)。反之,預(yù)熱或成(chéng)型(xíng)條件不良、模具(jù)結構不良、流(liú)動阻力大或塑料模具儲存期(qī)過長,儲存溫度高等(děng)則都會導致塑料模具填充(chōng)型腔時實際的流動性能下降而造成填充(chōng)不良。
(3)質量體積及壓(yā)縮率(lǜ)
質量體(tǐ)積為每一克塑料模具所占有的體積。壓縮率為塑粉與塑件兩(liǎng)者(zhě)體積 cm3/g 或質量(liàng)體積之比值.它們(men)都可被用來確定壓模裝料室的大小,其數值大即要求(qiú)裝(zhuāng)料室體積要大,同時又說明塑粉內充(chōng)氣多,排(pái)氣困(kùn)難,成型(xíng)周(zhōu)期長,生產效率低。質量(liàng)體積小則相反(fǎn),而且(qiě)有利於壓製。但質量體積的值也常因塑料模具的粒度大小及顆粒不勻(yún)而有所不同。
(4)水分及揮發物含量(liàng)
各種塑料模具中含有不同程度的水(shuǐ)分、揮(huī)發物含量,過多時(shí)流動性增(zēng)大、易溢(yì)料、保(bǎo)持時間長、收縮增大,易(yì)發生波紋、翹曲等弊病,影響塑件機電性能。但當塑料模具過(guò)於幹燥時也會導致流動性不良,成型困難,所以(yǐ)不同塑(sù)料(liào)模(mó)具應按要求進(jìn)行預熱幹燥,對收濕性強的原料,尤其在潮濕季節(jiē)即(jí)使對預(yù)熱後的原料(liào)也應防止再(zài)吸濕。
由於各種塑(sù)料模(mó)具中含有(yǒu)不同成分的水分及揮發物,同時在(zài)縮合(hé)反應時(shí)會產生縮合水分,這些成分(fèn)都(dōu)需在(zài)成型時變成氣體排出模外,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的此類特性有(yǒu)所了解,並采(cǎi)取相應措施(shī),如預熱、模具鍍鉻、開排氣槽或成型時設排氣工序等措施。
(5)硬化特性
熱固(gù)性塑料(liào)模具在成型過程中在加熱受壓下軟化轉變成(chéng)可塑性粘流狀態,隨之流動性(xìng)增大填(tián)充型腔,與此同時發生縮合反應,交聯密度不斷增加(jiā),流動性迅(xùn)速(sù)下降,融料逐漸固化。注(zhù)塑模具(jù)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)硬化速度快、保持流動狀態(tài)短的物料則應注意便於裝料,裝卸嵌件及選擇合理的成型條件和(hé)操作等,以免過早硬化或硬化不足,導致塑件成(chéng)型不良。
塑料模具的成型工藝性能,東莞市馬馳科注塑模具(jù)廠表(biǎo)示硬化速度與塑(sù)料模具品種、壁厚、塑件形狀、模具溫度有關,但還(hái)受其他因素(sù)影響,尤其是預熱狀態。適當的預熱是在使塑料模具能(néng)發揮出流動性的條件(jiàn)下,盡量提高其硬(yìng)化速度,一般預(yù)熱溫(wēn)度高、時間長則硬化速度加快。另(lìng)外,成型溫度高、加壓時(shí)間長則硬化速度也隨之增加。因此,硬化速度也可通過調節預(yù)熱(rè)或成型條件予以適當控製(zhì)。硬(yìng)化速(sù)度還(hái)應適合成型方法要求,例如注射、擠塑成型(xíng)時應(yīng)要求在塑化、填充時(shí)化學反應慢、硬化慢,應保持較長時間的流(liú)動狀態,但當充滿(mǎn)型腔後在高溫、高壓下應(yīng)快(kuài)速(sù)硬化。
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