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六個(gè)科學(xué)注塑工藝優(yōu)化步驟
????????1)粘度曲線(xiàn)
????????做黏度曲線(xiàn)是為了選擇一個(gè)合適的注射速度,當各參數存在微小波動(dòng)時(shí)不會(huì )引起熔體黏度的大變化。每模之間的波動(dòng)應該盡量小,以保證產(chǎn)品質(zhì)量的可重復性。
????????參考上圖的黏度曲線(xiàn),可以看到當射出速度高于55mm/s時(shí), 熔膠的黏度基本上非常平穩。因此, 射出速度設為65mm/s會(huì )確保充填階段工藝的一致性。參數本身的微小波動(dòng)并不會(huì )引起熔膠黏度的很大變化。
????????當然也會(huì )有特殊情況不能使用這個(gè)優(yōu)化的速度, 比如減小澆口暈等。這種情況下當然以外觀(guān)優(yōu)先, 但是這個(gè)優(yōu)化的速度應該作為射出曲線(xiàn)的參照,比如開(kāi)始以低速通過(guò)澆口以減小澆口暈, 然后迅速的增加到這個(gè)優(yōu)化速度。
????????2)流動(dòng)平衡測試
????????只有多穴的情況下才會(huì )需要做這個(gè)測試,比如2穴或者多穴。目的是檢查在不同的充填階段,各穴之間的最大偏差百分比。
????????充填不平衡有可能被接受,也有可能不被接受, 取決于產(chǎn)品質(zhì)量的要求。這些信息最好在外觀(guān)成型視窗(第四步)完成之后來(lái)定奪。
????????1.如果產(chǎn)品能夠被充分保壓,并且成型窗口很大,檢查產(chǎn)品尺寸是否都在公差之內, 如果都在的話(huà), 充填不平衡是可以接受的。
????????2. 如果成型窗口很小,并且先充飽的模穴出現毛邊, 而其他的模穴卻存在短射或者縮痕,找出充填不平衡的原因。
????????充填不平衡通常會(huì )有4個(gè)主要原因:
????????1. 流道尺寸不同
????????2. 澆口尺寸不同
????????3. 排氣大小不同
????????4. 冷卻不同,然而這個(gè)原因在剛開(kāi)機時(shí)往往影響不大
????????還有一種情況,是剪切導致的不平衡,特別是8穴冷流道模具。
????????3)壓力降測試
做壓力降測試的目的是評估充填不同階段壓力的損失狀況。這通常包括機臺射嘴、豎流道、主流道、次流道、澆口和充填末端。
????????成型工藝不應該用到機臺的最大壓力,比如如果機臺的最大壓力為180Bar, 那么填充完需要的最大壓力不應該達到180Bar. 如果事實(shí)確實(shí)如此,那就意味著(zhù)螺桿需要更大的壓力來(lái)達到設定的注射速度,但是由于壓力的限制卻達不到。這種情況稱(chēng)作“壓力受限”。
????????通常,射出工藝不應超過(guò)90%的機臺最大壓力。在做出的壓力降曲線(xiàn)中,如果處于“壓力受限”或者超過(guò)90%的機臺壓力,找出壓力曲線(xiàn)中比較陡的一段,嘗試去減小此處的壓力損失。例如,在右圖中,次流道的壓力降很大,意味著(zhù)在這一段需要很大的力量來(lái)推動(dòng)塑膠的流動(dòng)。加大此段的流道直徑會(huì )對降低壓力有幫助。
????????4)外觀(guān)成型視窗
????????成型視窗是非常重要的一個(gè)測試。通常這個(gè)外觀(guān)成型視窗是由保壓和料溫(無(wú)定形料)、保壓和模溫(結晶料)構成。
????????外觀(guān)成型視窗會(huì )告訴有多大空間來(lái)調整工藝的同時(shí)能得到外觀(guān)可接受的產(chǎn)品。最理想的情況是有一個(gè)比較大的成型視窗。如果成型視窗比較小,就會(huì )比較容易的產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。例如在上圖中,如果成型視窗比較小,就比較容易因為工藝本身的波動(dòng)而出現短射或者毛邊。穩健的工藝就是擁有比較大的成型視窗 來(lái)彌補工藝本身的波動(dòng)。
????????外觀(guān)成型視窗同時(shí)會(huì )提供后續試模中因調整尺寸或者DOE試驗中允許使用的料溫/模溫及保壓的上下限。
????????5)澆口凍結測試
對冷流道模具或者半冷流道(熱轉冷),為保證模與模之間的可重復性,保壓壓力一定要持續到澆口完全冷卻。????????曲線(xiàn)生成以后, 選擇一個(gè)產(chǎn)品重量穩定以后的時(shí)間。在上圖中,產(chǎn)品重量在7s后就不再增加,所以為安全起見(jiàn)同時(shí)彌補工藝本身的波動(dòng), 保壓時(shí)間要設定為8s。
????????要注意的是, 保壓階段這額外的1s并不會(huì )增加周期時(shí)間,因為在這段時(shí)間內,澆口應該已經(jīng)凍結而只會(huì )短暫的保壓冷流道,而同時(shí)產(chǎn)品已經(jīng)在開(kāi)始冷卻。因此多出的這1s應該從冷卻時(shí)間中減掉,以保證同樣的周期時(shí)間。
????????6)模溫圖譜
????????模溫圖譜的目的是為了記錄產(chǎn)品頂出后模具表面即時(shí)溫度的分布。它可以用來(lái)確認冷卻水路是否在工作或者是否會(huì )有“熱點(diǎn)”存在。
????????此外,這些信息還可以后續用來(lái)解決問(wèn)題 - 例如當產(chǎn)品尺寸出現不一致時(shí)可以用來(lái)確認模具表面溫度是否跟以前一樣。
????????溫度的測量必須用接觸式高溫計。
????????要注意的是在首次開(kāi)機或者停機后,模溫會(huì )逐漸上升至一個(gè)穩定的狀態(tài)。因此一定要在模溫穩定后再進(jìn)行測量(最少10模后)。
????????上圖提供了5個(gè)圖框,這個(gè)可以根據情況來(lái)適用于不同的模具。比如,如果正在試一套4穴的模具,需要每穴測量相同位置的點(diǎn)記錄在對應的四個(gè)角落的方框里, 中間一個(gè)框留空。如果測試是單穴模具,5個(gè)都需要用到,代表不同的測量位置。