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小澆口進(jìn)行注塑加工的優(yōu)點(diǎn)
澆口是澆注系統中很關(guān)鍵的一段料流通道,除了主流道型澆口外,大多數澆口都是澆注系統中截面積最小的部位,其數值一般只有分流道截面積的3%~9%。
對于服從牛頓流動(dòng)規律的塑料熔體來(lái)說(shuō),由于其粘度與切變速率無(wú)關(guān),大的澆口截面積可以降低流動(dòng)阻力,提高熔體流速,這對于充模和成型質(zhì)量都比較有利。而對于絕大多數不服從牛頓流動(dòng)規律的塑料熔體,采用減小澆口截面積,卻經(jīng)常有可能使熔體切變速率增大,由于剪切熱作用,將會(huì )導致熔體的表觀(guān)粘度大幅度下降反而有可能比大截面澆口更有利于充模。至于采用小澆口成型時(shí)因增大流動(dòng)阻力所引起的壓力降,可在一定的范圍內用提高注射壓力的方法來(lái)補償。一般來(lái)講,采用小澆口進(jìn)行注射成型時(shí),具有以下優(yōu)點(diǎn)。
①小澆口前后兩端存在較大的壓力差,能有效地增大熔體的切變速率并產(chǎn)生較大的剪切熱,從而導致熔體的表觀(guān)粘度下降,流動(dòng)性增強,有利于充模。小澆口的這種特點(diǎn)對于薄壁制品或帶有精細花紋的制品以及諸如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等粘度對切變速率比較敏感的塑料成型,均具有很大裨益。
②在注射成型過(guò)程中,保壓補縮階段一般都要延續到澆口處熔體凍結為止,否則模腔中熔體的便會(huì )向腔外倒流。如果澆口尺寸較大,則保壓補縮時(shí)間將延續的比較長(cháng),因此有可能使大分子的取向程度和流動(dòng)變形增大,在制品內,尤其是在澆口附近造成很大的補縮應力,導致制品最終出現翹曲變形。如果采用小澆口,便有可能通過(guò)試?;蛐弈U{整小澆口的容積,使澆口處的熔體在保壓過(guò)程中適時(shí)凍結,從而恰當地控制補縮時(shí)間,避免上述現象發(fā)生。
③由于小澆口容積小、凍結快,所以生產(chǎn)某些制品時(shí),可以在小澆口凍結后無(wú)須待制品內部全部固化,只要外部固化層具有足夠的強度和剛度便可以將制品脫模,從而縮短成型周期,提高生產(chǎn)效率。
④在多模腔的非平衡澆注系統中如果采用小澆口,則澆口對塑料熔體的流動(dòng)阻力將會(huì )比分流道多熔體的流動(dòng)阻力大得多,因此便有可能在熔體充滿(mǎn)流道并建立起足夠的壓力之后,各模腔才能在近似相同的時(shí)間進(jìn)料充模。所以,小澆口在多模腔中可以平衡各模腔的進(jìn)料速度,有利于澆注系統平衡。
⑤如果使用較大的澆口成型制品,在制品表面質(zhì)量要求較高的情況下,往往需要適當的工具或機床對制品進(jìn)行后加工才能去除澆口疤痕,特別是澆口過(guò)大時(shí),澆口凝料還必須鋸、切等方法去除。然而,采用小澆口時(shí)便可避免這種麻煩。例如,小澆口凝料可以用手工快速切除,或在脫模時(shí)利用特殊的模具結構自動(dòng)切除。另外,小澆口切除后的疤痕較小,一般不需要或只需要稍許修整磨光工作即可。因此,采用小澆口不僅有利于澆注系統凝料與制品脫離,而且有利于制品修整。
但應注意,盡管小澆口具有上述種種優(yōu)點(diǎn),但過(guò)小的澆口會(huì )造成很大的流動(dòng)阻力,導致進(jìn)料充模時(shí)間延長(cháng)。因此,對某些高粘度或切變速率對表觀(guān)粘度影響很小的塑料熔體(如聚甲酸酯和聚砜等),均不宜采用小澆口成型。另外,成型大型制品時(shí),也應注意將澆口截面積相應放大,有時(shí)甚至需要將澆口截面高度放大到接近制品的最大厚度,才能改善熔體的流動(dòng)性。除了上述情況之外,對于壁厚較大、收縮率也較大的制品,一般都要求有足夠的補縮時(shí)間,所以在這種情況下,澆口截面積也不能設計得過(guò)小。
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