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注塑成型教材（第七季）
·注塑周期
注塑周期是指注塑機完成特定的一整套動作所需要的時間。因此，每個部分的動作時間都可能影響到整個周期時間，要達到縮短周期時間，提高生產(chǎn)效率的目的，應(yīng)分別考慮運作的每個部分以便辨別可能縮短時間的部分，這樣對每個部分常?？晒?jié)省一點點時間。雖然這種節(jié)省可能很少，但當這些時間加在一起時，從總體縮短的百分比來看，縮短的時間會十分顯著。
·注塑機的空運行時間
空運行時間是注塑機空操作時完成一個完整周期所需的時間，即沒有任何塑料在注塑機里面。不管該注塑機的大小和類型如何，當你試圖更改運作時應(yīng)先了解注塑機的空運作，因為它有助于注塑者確定某特定的注塑機是否有能力在高產(chǎn)量下生產(chǎn)或保持該產(chǎn)量。所以在試圖減少運作時間之前，從注塑機的狀態(tài)、年期和空運行時間方面來考慮是否能減少運作時間。
表1：通用注塑機空運行時間
|
鎖模力（頓） |
空運行時間（秒） |
空運行時間（不包括射嘴回退時間）秒 |
機板開合總時間（秒） |
|
機肘注塑機 |
|||
|
40 |
1.40 |
1.00 |
0.50 |
|
60 |
1.60 |
1.20 |
0.60 |
|
85 |
1.75 |
1.32 |
0.66 |
|
100 |
1.80 |
1.40 |
0.70 |
|
125 |
1.44-1.80 |
0.80-1.50 |
0.40-0.75 |
|
150 |
1.90 |
1.15-1.55 |
0.58-0.78 |
|
175 |
2.10 |
1.40-1.80 |
0.70-0.90 |
|
210 |
2.20 |
1.50 |
0.75 |
|
250 |
2.60-2.90 |
2.00-2.25 |
1.00-1.12 |
|
300 |
2.80 |
2.20 |
1.10 |
|
350 |
3.00 |
2.25 |
1.12 |
|
420 |
2.60-3.00 |
2.00-2.25 |
1.00-1.12 |
|
560 |
2.75-3.00 |
2.00-2.40 |
1.00-1.20 |
|
750 |
3.69 |
3.00 |
1.50 |
|
1000 |
4.80-7.00 |
3.80-6.00 |
1.90-3.00 |
|
1250 |
4.80-7.00 |
3.80-6.00 |
1.90-3.00 |
|
1600 |
8.00-11.25 |
- |
- |
|
1800 |
8.00-11.25 |
- |
- |
|
2500 |
11.25-20.00 |
- |
- |
|
3000 |
12.00-20.00 |
- |
- |
|
3600 |
12.00-20.00 |
- |
- |
|
油壓注塑機 |
|||
|
60 |
1.38 |
- |
- |
|
90 |
1.64 |
- |
- |
|
120 |
1.71 |
- |
- |
|
150 |
1.89 |
- |
- |
|
200 |
2.57 |
- |
- |
|
250 |
2.77 |
- |
- |
|
350 |
3.00 |
- |
- |
|
420 |
3.00 |
- |
- |
|
500 |
3.60 |
- |
- |
|
650 |
5.54 |
- |
- |
·注塑周期的分段
注塑周期主要運行運作分為：閉模…射膠…冷卻…開模及注塑件頂出。這四個階段耗時占整個周期時間的比例為：
1、閉模 5-10%（6）
2、射膠 5-25%（15）
3、冷卻 50-85%（75）
4、開模及注塑件頂出 1-5%（4）
括號內(nèi)數(shù)值為典型數(shù)值
由此可見，影響注塑周期時間的主要因素在于冷確時間，其次是注塑時間，生產(chǎn)者要想縮短周期時間，提高生產(chǎn)效率，主要要從能否縮短冷卻時間和射膠時間兩個方面來考慮。
·注塑時間
注塑時間通常分為兩個部分：螺桿位移時間（即通常所說的模具填充時間）和螺桿保壓時間（即模具保壓時間）。
螺桿位移時間是熔化的熱塑性塑料填充模具至百分之九十五至百分之九十八的時間。對大多數(shù)注塑件來說，這個時間是3秒或更少些，更典型的是用0.4至1.5秒的填充時間。然而生產(chǎn)高質(zhì)素的注塑件可能需要多于3秒的時間。這種性質(zhì)的注塑與光學工業(yè)有關(guān)；如鏡片、儀表板和三棱鏡等，或生產(chǎn)計算機外殼和小汽車擋板的電子和自動工業(yè)有關(guān)。
模具填充時間緩慢常常是模具設(shè)計不良所導(dǎo)致的，如尺寸錯誤的進料系統(tǒng)或位置不正確的澆口。如果是這種情況，應(yīng)修改模具以獲得適當?shù)奶畛鋾r間。
螺桿保壓時間是螺桿在它最前的位置保持幾乎不動的時間，這樣為熔化的塑料提供必要的注塑壓力以便在塑料固化階段中將塑料塞進模腔內(nèi)。這段時間內(nèi)能僅把塑料量足夠地填塞模具，因此與注塑件壁厚和模具溫度有直接關(guān)系。正確的保壓時間使模具有最佳零件重量和模具收縮、良好機械特性和表面精度、尺寸和穩(wěn)定性以及注塑件內(nèi)出現(xiàn)沉降或空洞的較少可能性。因此，應(yīng)對每個塑料、模具、注塑機組合的保壓時間時行精確的計算。
·冷卻時間
注塑的循環(huán)準確部分是為了保證模具內(nèi)熔化的塑料充分地固化，注塑件便不會在頂出時變形。
·影響冷卻時間的因素
塑料在模具內(nèi)固化或硬化所需要的時間取決于許多因素，如注塑件的外形、壁厚、塑料的類型、模具的冷卻流程以及注塑件的質(zhì)量要求等。
冷卻時間因素在注塑周期中是最長的部分，但卻是可能顯著節(jié)省的部分。雖然可以計算，但通常是憑經(jīng)驗確定的，例如逐漸地降低冷卻時間直至不變形的注塑件邊續(xù)地生產(chǎn)出來為止。
在冷卻階段，需要足夠的時間退回螺桿（有時叫做螺桿復(fù)位或計量時間），以重新在射料缸內(nèi)填充塑料（將注塑物再次放置于模具內(nèi)）。否則注塑過程將不能進行。
·計算冷卻時間
控制冷卻時間的兩個主要影響是：
被加工的熱塑性塑料的固化時間。
模具內(nèi)冷卻管道的設(shè)計。
許多注塑者依賴模具設(shè)計者每時定一個特定模具需要的冷卻類型和數(shù)量，但提意使用的冷卻系統(tǒng)根本不夠。模具需要的冷卻能量必須計算出來以獲得指定和運作時間。
通過計算一特定注塑件、塑料組合的固化時間，得出的數(shù)值可能成為一給定模具的基本冷卻要求。
表1：通用塑料不同料厚的冷卻時間（秒）
|
物料縮寫 |
料厚（mm） |
|||||
|
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
|
|
ABS |
1.8 |
7.0 |
15.8 |
28.2 |
44.0 |
63.4 |
|
CA |
2.2 |
8.8 |
19.9 |
35.4 |
55.3 |
79.6 |
|
CAB |
2.1 |
8.2 |
18.5 |
32.8 |
51.3 |
73.8 |
|
PA6 |
1.5 |
5.8 |
13.1 |
23.2 |
36.3 |
52.2 |
|
PA66 |
1.6 |
6.4 |
14.4 |
25.6 |
40.0 |
57.6 |
|
PC |
2.1 |
8.2 |
18.5 |
32.8 |
51.5 |
74.2 |
|
PE-HD |
2.9 |
11.6 |
26.1 |
46.4 |
72.5 |
104.4 |
|
PEI |
1.7 |
7.2 |
16.1 |
27.7 |
43.4 |
62.3 |
|
PE-LD |
3.2 |
12.6 |
28.4 |
50.1 |
79.0 |
113.8 |
|
PES |
2.6 |
10.4 |
23.3 |
41.4 |
64.8 |
93.2 |
|
PMMA |
2.3 |
9.0 |
20.3 |
36.2 |
56.5 |
81.4 |
|
POM-CO |
1.9 |
7.7 |
17.3 |
30.7 |
48.0 |
69.2 |
|
PP |
2.5 |
9.9 |
22.3 |
39.5 |
61.8 |
88.9 |
|
PS |
1.3 |
5.4 |
12.1 |
21.4 |
33.5 |
48.4 |
|
HIPS |
1.3 |
5.4 |
12.1 |
21.4 |
33.5 |
48.4 |
|
PPO-M |
1.4 |
5.6 |
12.6 |
22.4 |
35 |
50.4 |
|
PPVC |
2.2 |
8.9 |
20.1 |
35.7 |
55.8 |
80.3 |
|
PSU |
2.6 |
10.4 |
23.3 |
41.4 |
64.8 |
93.2 |
|
SAN |
2.1 |
8.4 |
18.9 |
33.6 |
52.5 |
75.6 |
|
UPVC |
2.7 |
10.7 |
24.2 |
43.0 |
67.3 |
96.8 |
注：上述計算數(shù)值是物料冷卻至模溫所需時間，但在很多實例里，這是物料冷卻至耐變形溫度的時間。而這時間是決定注塑件是可以在不變形狀態(tài)下頂出的。所以以上數(shù)值是可以理解為最大值。
·螺桿前進時間（SFT）的設(shè)定
計算模具填充時間，在此加上0.5秒，并于此設(shè)定生產(chǎn)約5個注塑件。每個注塑件都要量重和/或測量，然后標明數(shù)值。應(yīng)當計算出平均值，然后在SFT時間不斷上升時重復(fù)這一過程（例如0.5、1.0、1.5、2.0秒等）。時間不斷增加，直到注塑件的平均重量或測量值保持不變，這就得出正確的SFT時間。
·澆口尺寸對SFT的影響
要使上述過程有效率，每次注塑要使用合適尺寸的澆口，澆口的小孔不能太小，以免在模腔充滿了熔化的塑料之前就冷凝使?jié)部陉P(guān)閉。另一方面澆口的尺寸也不能太大，以免冷的或半固體塑料被推過澆口而進入模具內(nèi)……這導(dǎo)致澆口區(qū)產(chǎn)生壓力和裂痕。由于這些原因，壁厚（深度）應(yīng)當在0.6t至1.0t之間(t是指定部件的壁厚)。
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