注塑成型新技術(shù)的發(fā)展概況

楊灰艷

珠海格力大金精密模具有限公司 廣東珠海 519000

隨著市場(chǎng)需求的多樣化，對(duì)塑料制品表面質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。因此，采用各種方法試圖準(zhǔn)確找出塑料加工過(guò)程中缺陷產(chǎn)生的原因成為當(dāng)前注塑行業(yè)研究的重點(diǎn)之一。而注塑成型可視化技術(shù)能夠如實(shí)反映具體過(guò)程，使注塑過(guò)程由“暗箱操作”變?yōu)椤瓣?yáng)光工程”，對(duì)于找出塑件缺陷原因，減少模具設(shè)計(jì)的盲目性具有重要的作用。

1 常見設(shè)計(jì)缺陷

在注塑成型的塑料制品中，縮孔缺陷占據(jù)了相對(duì)很大的比例。塑料制品如果表現(xiàn)為縮孔缺陷的狀態(tài)，那么究其根源就在于塑料承受了過(guò)大的收縮壓力或者置于過(guò)低溫度的環(huán)境中。在上述狀態(tài)下，塑料各個(gè)位置表現(xiàn)為各不相同的收縮強(qiáng)度，以至于產(chǎn)生了很明顯的凹陷。注塑產(chǎn)品一旦出現(xiàn)了縮孔或是凹陷，那么整個(gè)制品就會(huì)表現(xiàn)為凹凸不平的外表形態(tài)。由此可見，為了從根源上消除注塑制品中的縮孔缺陷，具體在設(shè)計(jì)時(shí)有必要優(yōu)化制品結(jié)構(gòu)，或者改用更高層次的設(shè)計(jì)工藝[2]。

除了上述缺陷之外，注塑制品還可能存在毛刺現(xiàn)象、飛邊現(xiàn)象或者氣孔現(xiàn)象。例如：塑料由于受到了不均勻的冷卻作用，以至于冷卻速度發(fā)生了相應(yīng)的改變，因此在拉力影響下就會(huì)出現(xiàn)氣孔。此外，如果在閉合模具過(guò)程中注入了含有雜質(zhì)的塑料成分，那么冷卻收縮之后的注塑制品就很難排除氣孔，導(dǎo)致了塑料內(nèi)部小孔的形成。如果出現(xiàn)氣孔，那么整個(gè)注塑制品都會(huì)減損力學(xué)性能，變得十分容易破裂。與此同時(shí)，氣孔還會(huì)影響到注塑產(chǎn)品的整體美感。

2 設(shè)計(jì)注塑成型模具的相關(guān)要點(diǎn)

2.1 模具進(jìn)行冷卻分級(jí)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在模具的設(shè)計(jì)中，其冷卻的分級(jí)設(shè)計(jì)也是特別重要的環(huán)節(jié)，冷卻的分級(jí)設(shè)計(jì)是注塑成型的最后環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的合理與否對(duì)塑件成品的品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生直接影響。我們都知道，伴隨著高溫熔液在模具中澆筑之后，澆口的位置便會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的熱傳遞。與此同時(shí)，材料與模具也會(huì)發(fā)生熱脈沖，這時(shí)冷卻的分級(jí)設(shè)計(jì)能夠?qū)醾鞑ハ蚶鋮s通道進(jìn)行引導(dǎo)，最后在冷卻介質(zhì)的幫助下實(shí)現(xiàn)冷卻的最終目的。

在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，假如忽略了分型面與冷卻管道之間的距離，使得其距離太大，這樣冷卻效果就會(huì)變低。還會(huì)使得熱脈沖傳遞到模具上，對(duì)模具的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，對(duì)最后塑件的品質(zhì)、精度產(chǎn)生不良影響。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)模具的相應(yīng)要點(diǎn)

在這個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)當(dāng)中，需要對(duì)模型的整體結(jié)構(gòu)、模具零件加工與塑料制品的設(shè)計(jì)概念做出整體的認(rèn)識(shí)。保證每個(gè)流程都能正確與完整。對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要設(shè)計(jì)者在操作過(guò)程中把企業(yè)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)與實(shí)際生產(chǎn)情況做出了解，并結(jié)合客戶需求的迫切度做出設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，設(shè)計(jì)者還要對(duì)其競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)制進(jìn)行充分了解，關(guān)注市場(chǎng)的變化和挑戰(zhàn)，還要把網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)有效利用起來(lái)，用相對(duì)應(yīng)的工具或軟件技術(shù)，輔助進(jìn)行注塑模具的模型設(shè)計(jì)。

3 優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體措施

3.1 控制主壁厚度

對(duì)于各種類型的注塑制品來(lái)講，一般應(yīng)當(dāng)將其限制于3.5毫米以內(nèi)的主壁厚度。在特殊狀態(tài)下，如果某些制品存在較大可能出現(xiàn)受力變形的隱患，則可以視情況增大側(cè)壁的厚度。這是由于，如果選擇了過(guò)大的側(cè)壁厚度，那么很可能帶來(lái)塑料縮水的現(xiàn)象，同時(shí)也增大了制作注塑制品消耗的總成本；反之如果設(shè)計(jì)為很薄的側(cè)壁厚度，則會(huì)增加后期實(shí)現(xiàn)成型操作的難度，制成的注塑產(chǎn)品也很容易碎裂。具體在完成設(shè)計(jì)時(shí)，最好控制于均勻的制件厚度。如果有必要設(shè)計(jì)為漸變式的側(cè)壁厚度，則應(yīng)當(dāng)將其控制于20%或者更低的變化比例。

3.2 避免縮孔或者凹陷

具體在固定注塑件的操作中，可以選擇自攻螺釘來(lái)實(shí)現(xiàn)具體操作。某些情況下，塑料制品側(cè)壁與螺釘柱很難結(jié)合成為整體，因此存在較大可能引發(fā)縮孔或者凹陷的不良現(xiàn)象[5]。此外，某些注塑制品具有十分堅(jiān)固的外層，與之相應(yīng)的收縮壓力很難獲得補(bǔ)償，進(jìn)而形成了較大的孔隙。受到應(yīng)力集中帶來(lái)的影響，塑料制品將會(huì)減損堅(jiān)固度。由此可見，針對(duì)注塑件與螺釘柱應(yīng)當(dāng)盡量進(jìn)行分開處理。如果條件允許，還可以借助厚度較小的加強(qiáng)筋來(lái)實(shí)現(xiàn)側(cè)壁的連接處理，確保符合特定的扭曲強(qiáng)度。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著注塑行業(yè)的發(fā)展，新的注塑成型技術(shù)層出不窮，目前應(yīng)用較廣泛的有氣體輔助注塑成型、雙色注塑成型、微孔注塑成型、水輔注塑成型等。未來(lái)注塑成型技術(shù)發(fā)展的主流是各種技術(shù)的相互借鑒或揉合。作為研究高分子材料加工成型過(guò)程的重要手段，可視化技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展中，必須加強(qiáng)與先進(jìn)注塑成型工藝的結(jié)合，從而使其從一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)變?yōu)橐婚T應(yīng)用科學(xué)。