精密注塑件作為小家電產(chǎn)品的重要組成部分,其質(zhì)量已引起相關(guān)生產(chǎn)廠家的高度重視,以合理的成本生產(chǎn)外觀優(yōu)良、尺寸*的精密注塑件是迫在眉睫的課題。然而注塑過程中許多因素都可能引起制品外觀不良、變形、尺寸偏離等缺陷,如何才能保證在大批量生產(chǎn)中穩(wěn)定地制得精密注塑件就是筆者所要探討的問題。
1、注塑模具方面
精密注塑件的設(shè)計(jì)要求首先,生產(chǎn)精密注塑件的模具必須能適合成型高精密制品的要求。通常,精密注塑件尺寸的精度定為SJ1372-78標(biāo)準(zhǔn)的3、4級(精密級),特別精密的為1、2級(特殊技術(shù)級);而模具制造的允許公差應(yīng)相應(yīng)地達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)的3、4級或1、2級精度1,型芯、型腔和滑塊等應(yīng)采用高硬度、高強(qiáng)度的特種鋼材制造。模具內(nèi)還應(yīng)布置足夠的冷卻或加熱流道,確保模具及時(shí)散發(fā)或吸收所需熱量,在整個(gè)生產(chǎn)過程中應(yīng)保持模具溫度均勻、恒定。
2、注塑材料方面
其次,成型精密注塑件應(yīng)盡可能選擇收縮率小、長期穩(wěn)定性好的材料。通常,PS、ABS、AS、PMMA、PC、PPO(聚苯醚)、PSU(聚砜)可成型3、4級精度的制品;PA系列可成型4級精度的制品;而POM、PP、PE、TPE(熱塑性彈性體)等不適宜成型4級以上精度的制品。由于無機(jī)物填充或玻纖增強(qiáng)的塑料收縮率低、尺寸穩(wěn)定性高,故常被用來成型高精度的制品。例如,BAYER公司的PA6DurHhanRM2521/45因含有45%的玻纖,其收縮率由PA6的0.6%1.4%降為0.3%-0.7%,使用該材料成型的零件能達(dá)到3、4級精度成型精密注塑件需要配備精密注塑機(jī)和適當(dāng)?shù)妮o助設(shè)備:建議使用電腦控制液壓式或全電動精密注塑機(jī)。這類注塑機(jī)的注射行程靈敏度為0.1nnn,注射速率及保壓壓力可*到。1%%,時(shí)間控制精度可達(dá)0.1s,料筒溫度控制精度可達(dá)0.2~0.5.這樣,就能*設(shè)定注射段和保壓段的多級注塑壓力、注射速率、注射行程及保壓時(shí)間,確保熔體充模歷程與設(shè)定的工藝參數(shù)充分吻合。在注射-保壓轉(zhuǎn)換方式上,選擇“行程轉(zhuǎn)換方式”比選擇“時(shí)間轉(zhuǎn)換方式”能更*地控制注射量。為保證模具溫度恒定,應(yīng)選用精密模溫調(diào)節(jié)機(jī)。
3、單模制品周期方面
生產(chǎn)精密注塑件時(shí),單模制品周期時(shí)間的重復(fù)穩(wěn)定性也十分重要。如果周期時(shí)間波動大(如10%),就會導(dǎo)致熔體在料筒內(nèi)停留時(shí)間發(fā)生差異,模具冷卻或加熱狀態(tài)不穩(wěn)定,從而引起制品尺寸變化。因此,精密注塑模具應(yīng)設(shè)計(jì)得適于全肖動生產(chǎn)(制品和澆道料把可自動脫落或用機(jī)械手取出),以保持周期時(shí)間的穩(wěn)定。
精密的模具、合適的原材料、理想的設(shè)備構(gòu)成了精密注塑件成型的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。模具制造完成后,通過多次試模,修正模具缺陷,確定工藝參數(shù),即可準(zhǔn)備投人生產(chǎn)。
4、非隨機(jī)影響因素
精密注塑件生產(chǎn)的非隨機(jī)影響因素分析通過試模,雖制得了合格制品,也確定了初步的工藝參數(shù),但這并不意味該工藝參數(shù)就一定適用于大批量生產(chǎn),因?yàn)槌叽缙x、外觀惡化或批次間差異等問題會經(jīng)常出現(xiàn)在生產(chǎn)中。試模是在特定的機(jī)器設(shè)備和環(huán)境條件下、使用特定批次的原材料在較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的,工藝運(yùn)行時(shí)間短,狀態(tài)相對穩(wěn)定;而大批量生產(chǎn)時(shí),客觀條件的變化可能導(dǎo)致成型狀態(tài)的波動并影響產(chǎn)品質(zhì)量,這就需要通過研究相關(guān)的非隨機(jī)影響因素、工藝敏感性和工序能力來找出原因,并制定解決方案。
非隨機(jī)影響因素有以下幾個(gè)方面:材料差異因?yàn)樗芰显牧洗蠖嘤蓸渲?、填料、增?qiáng)材料和(或)其它助劑構(gòu)成,即使同一廠家、同一牌號樹脂的分子量分布或填料添加比例也存在批次間差異。適當(dāng)調(diào)整工藝參數(shù)(料溫、注射速率等)可消除材料差異的影響。
注塑機(jī)差異如果條件允許,生產(chǎn)中始終使用與試模時(shí)相同的注塑機(jī)。然而大多數(shù)情況下,正常生產(chǎn)和試模在不同的注塑機(jī)上進(jìn)行。不同注塑機(jī)可能會對相同的注射速率、型腔壓力等設(shè)定值表現(xiàn)出響應(yīng)差異。因此應(yīng)認(rèn)真分析和評估這些差異,提出指導(dǎo)性意見,確定合適的注塑機(jī)。
電壓波動電源電壓波動會直接引起設(shè)定參數(shù)的響應(yīng)值變化。通常用電高峰期(白天)比低谷期(午夜點(diǎn)至早7點(diǎn))電壓低1030V。因此,應(yīng)根據(jù)電壓變化趨勢對工藝進(jìn)行微調(diào)整。對于特別精密注塑件的成型,建議配備大功率穩(wěn)壓電源。
環(huán)境溫濕度影響原材料使用之前,要充分烘干,避免水分以氣態(tài)形式進(jìn)入而降低制品性能,建議高濕環(huán)境中使用除濕千燥機(jī)。模具積垢的影響在注塑生產(chǎn)中,某些樹脂如POM、PA會粘附于模具型腔表面,并逐漸積累形成沉積物,即模具積垢,從而影響制品外觀和尺寸。降低產(chǎn)品質(zhì)量。因此應(yīng)加強(qiáng)對原材料烘干,改善模具排氣。定期使用除垢劑或超聲波設(shè)備清洗模具,減少模具積垢現(xiàn)象。
其它要定時(shí)監(jiān)測注塑機(jī)的工作油溫度,防止油溫異常導(dǎo)致液壓系統(tǒng)壓力輸出不穩(wěn)定。
5、注塑工藝方面
工藝敏感性研究工藝敏感與否直接影啊大批量生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
工藝越敏感,生產(chǎn)越不易穩(wěn)定。