⒈注塑压力
注塑压力是由注塑系统的液压系统提供的。液压缸的压力通过注塑机螺杆传递到塑料熔体上,塑料熔体在压力的推动下,经注塑机的喷嘴进入模具的竖流道(对于部分模具来说也是主流道)、主流道、分流道,并经浇口进入模具型腔,这个过程即为注塑过程,或者称之为填充过程。压力的存在是为了克服熔体流动过程中的阻力,或者反过来说,流动过程中存在的阻力需要注塑机的压力来抵消,以保证填充过程顺利进行。
在注塑过程中,注塑机喷嘴处的压力高,以克服熔体全程中的流动阻力。其后,压力沿着流动长度往熔体前端波前处逐步降低,如果模腔内部排气良好,则熔体前端后的压力就是大气压。
影响熔体填充压力的因素很多,概括起来有3类:⑴材料因素,如塑料的类型、粘度等;⑵结构性因素,如浇注系统的类型、数目和位置,模具的型腔形状以及制品的厚度等;⑶成型的工艺要素。
⒉注塑时间
这里所说的注塑时间是指塑料熔体充满型腔所需要的时间,不包括模具开、合等辅助时间。注塑时间很短,对于成型周期的影响也很小,注塑时间的调整对于浇口、流道和型腔的压力控制有着很大作用。合理的注塑时间有助于熔体理想填充,对于提高制品的表面质量以及减小尺寸公差有着非常重要的意义。
注塑时间要远远低于冷却时间,大约为冷却时间的1/10~1/15,这个规律可以作为预测塑件全部成型时间的依据。在作模流分析时,只有当熔体完全是由螺杆旋转推动注满型腔的情况下,分析结果中的注塑时间才等于工艺条件中设定的注塑时间。如果在型腔充满前发生螺杆的保压切换,那么分析结果将大于工艺条件的设定。
⒊注塑温度
注塑温度是影响注塑压力的重要因素。注塑机料筒有5~6个加热段,每种原料都有其合适的加工温度(详细的加工温度可以参阅材料供应商提供的数据)。注塑温度必须控制在一定的范围内。温度太低,熔料塑化不良,影响成型件的质量,增加工艺难度;温度太高,原料容易分解。在实际的注塑成型过程中,注塑温度往往比料筒温度高,高出的数值与注塑速率和材料的性能有关,高可达30℃。这是由于熔料通过注料口时受到剪切而产生很高的热量造成的。在作模流分析时可以通过两种方式来补偿这种差值,一种是设法测量熔料对空注塑时的温度,另一种是建模时将射嘴也包含进去。
⒋保压压力与时间
在注塑过程将近结束时,螺杆停止旋转,只是向前推进,此时注塑进入保压阶段。保压过程中注塑机的喷嘴不断向型腔补料,以填充由于制件收缩而空出的容积。如果型腔充满后不进行保压,制件大约会收缩25%左右,特别是筋处由于收缩过大而形成收缩痕迹。保压压力一般为充填大压力的85%左右,当然要根据实际情况来确定。
⒌背压
背压是指螺杆反转后退储料时所需要克服的压力。采用高背压有利于色料的分散和塑料的融化,但却延长了螺杆回缩时间,降低了塑料纤维的长度,增加了注塑机的压力,背压应该低一些,一般不超过注塑压力的20%。注塑泡沫塑料时,背压应该比气体形成的压力高,否则螺杆会被推出料筒。有些注塑机可以将背压编程,以补偿熔化期间螺杆长度的缩减,这样会降低输入热量,令温度下降。由于这种变化的结果难以估计,故不易对机器作出相应的调整。