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射出成型 | 8分钟读
停留时间和停留时间分配-第1部分,共2部分

无法计算和准确说明 停留时间可能会损害材料的完整性’甚至注射。
#最佳做法

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发布日期:2021年06月18日
#知识

大多数热塑性塑料是有机材料,其化学性质使其无法承受超过一定时间的熔融加工温度。来自Valox 420(一种常见的PBT)的研究数据 SABIC的研究表明,当将其置于500°F的温度下持续6分钟时,分子将分解并且失去塑料的性能(图5)。 1).

此处研究的性质是粘度。我们得出的结论是,此PBT在500 F下的最大停留时间为6分钟。但是,我’d认为这对于给定材料的最大停留时间定义太宽泛,因为在任何地方都没有提及任何特定特性的绝对或百分比下降。过度设计的零件,或未承受负荷的零件,即使由一些降解且分子量较低的分子模制而成,也可能会起作用。也有可以降解基础树脂的添加剂,这又增加了另一层复杂性。

在线英文签名 在线英文签名 ,非主流繁体字个性签名 非主流繁体字个性签名 ,穿越火线签名 穿越火线签名 成型中的停留时间和停留时间分布

图。1 沙伯基础研究’Valox 420 PBT的结果表明,当将材料在500°F的温度下放置6分钟时,分子会破裂,材料的粘度特性会丢失。

 

  

计算停留时间

停留时间是塑料在成型桶中花费的时间。确切地说,这是从塑料粒料在料斗底部和准备运输的螺杆上直到到达喷嘴尖端的时间。可以用一个非常简单的公式来计算,但是该公式实际上只是一个估计。为了理解这一点,让我们首先了解枪管内最大塑料量的计算。许多模塑商只会使用机器最大注射量的公布值。这是可以接受的,但并不完全准确。

为了简单起见,让’说我们的零件’有关在PS中模制的,指定了机器注射量的标准材料。请考虑本机的最大注射量为100 g。喷丸重量定义为零件和流道的总重量。对于下面的讨论,让我们也忽略补偿结束时必须提供的少量缓冲—打包并保持—相。
 

方案1:最大射击容量

永远不会这样,但是让’s说注射重量是100克;在 换句话说,最大注射量的100%用于成型零件。如果螺钉完全缩回至最大射出尺寸 位置,然后有100克 螺钉尖端前面的塑料涂层(图2)。除了这种材料外,螺丝上还有塑料。计量部分中的所有塑料 螺丝已熔化;压缩段中的塑料部分熔融;进料区的塑料正在软化过程中,很快就会融化。

成型中的停留时间和停留时间分布

图2 在此,如果注射量为100 g,则将最大注射量的100%用于成型零件。如果螺钉一直缩回至最大弹起位置,则螺钉尖端前面有100克塑料。

在这种情况下,熔融塑料的最大量大于100克。显然,螺丝设计因素—L / D比,压缩比,进料段的长度与压缩/计量比之比以及螺杆类型—将在确定螺杆上的熔融塑料量方面发挥作用。
 

方案2:使用最小的射击容量

对于下一个示例,让’例如,注射重量为20 g,表示正在使用最大注射容量的20%。与方案1中的讨论类似,桶中的熔融塑料总量为20克 除了螺丝上的熔融塑料。

假设在两种情况下,除了注射量外,所有其他加工参数均相同,则可以看到计量部分和螺杆压缩部分中的塑料量相同(图2)。 3)。但是,在第二种情况下,进料部分的塑料量会更高,在这种情况下,使用的注射量为20%,而注射量为100%。

显然,估计筒内塑料量是几个因素的函数。到目前为止,尚未提及工艺参数的影响,尤其是背压的影响。为了真正计算机筒中的最大熔融塑料量,成型者必须将螺杆前面的塑料量与每个部分中螺杆上的熔融塑料量相加。

成型中的停留时间和停留时间分布

图3 在这里,假设除注射量外的所有处理参数都与图1场景相同,您可以看到螺杆的计量部分和压缩部分的塑料量相同。但是,进料区的塑料量会更高, 其中使用了20%的镜头大小,而在图2中使用了100%的镜头。

在最大镜头尺寸的使用百分比较高的情况下—说最大的70%—即使在进料区,树脂也可能要承受加工熔融温度。我们在这里谈论的塑料量是可熔融加工的塑料,很难估计塑料在螺杆上达到可熔融加工温度的位置。当然,制造商提供的螺丝设计信息可以提供有关每个部分中塑料体积的见解,并且可以将其用于计算。

估计筒内塑料量是几个因素的函数。

 

枪管中有几枪?

一旦我们知道了枪管中的塑料量,我们就可以用这个数字除以射弹重量,它等于枪管中的射弹次数。将注射次数乘以循环时间将得出塑料在枪管中花费的总时间。

例如,如果螺钉上的塑料量和堆积量为150克 射击重量为25克,那么我们可以计算出枪管中的射击数量为6。如果这些零件的循环时间为30秒,则我们将该循环时间乘以拍摄数量,以确定将花费180秒 (3分钟),以便将塑料从熔化位置传送到 喷嘴头。同样,这不包括尚未达到熔融温度的材料,因此不考虑进料区塑料的某些部分。

显然,在日常操作中执行此操作并不容易或不切实际。为简化起见,有一个广泛使用的公式来计算枪管中的射门次数:

Number of Shots = Maximum Machine Shot Capacity ÷ Shot Weight

同样,此处的停留时间是通过将枪管中的枪击次数乘以循环时间来计算的。该公式在大多数情况下都很好用,但是我们现在知道不是100%准确的。
 

确定居住时间的实用方法

有一种非常简单实用的方法来确定枪管中的枪击次数,但是,在深色零件上效果不佳。在这种情况下,如果可能,使用较浅的颜色或天然材料运行同一模具会有所帮助。用这种方法,开始模制零件,将料斗从进料喉部移开,然后使用镜子或电话摄像头观察送入螺杆的塑料。请注意安全,切勿直接看着料斗。

看到裸露的螺钉后,将一或两粒任何深色兼容的颗粒放入进料口,然后将进料斗拉回原位。让模具打开并弹出注射。现在开始计算拍摄数量,直到您看到零件上出现颜色为止。

If the color showed up on the eighth shot, then there are at least seven shots in the barrel. The eighth shot has some color. To be on the safe side, you could say there are eight shots in the barrel. Multiply eight by the cycle time to get the residence time of the plastic in the barrel. As an example, if the cycle time is 40 sec then the residence time would be 8 × 40 = 320 sec or 5.4 min. If the maximum residence time for this plastic is say 6 min, then the parts do not have any degraded plastic. However, if the maximum residence time for this material is 4 min, then degradation is a definite concern.

成型中的停留时间和停留时间分布

图4 为了帮助确定枪管中的弹丸数量,开始成型零件;将料斗从进料口移开,并使用镜子或电话摄像头观察送入螺杆的塑料。当您看到裸露的螺钉时,将一两粒任何深色兼容的颗粒放入进料口,然后将进料斗拉回原位。让模具打开并弹出注射。现在开始计算拍摄数量(在这种情况下为三张),直到您看到零件上出现颜色为止。

该实验的一个例子如图2所示。 4,在第三张照片中出现的颜色。这些部分将在本专栏的第2部分中继续使用该主题。 专注于停留时间分配。
 

关于作者: 苏哈斯 库尔卡尼 是...的总裁 金融科技 公司,专门从事与塑料注射成型相关的服务和培训。他 在洛厄尔的马萨诸塞州大学获得了塑料工程硕士学位,并在印度的波那大学获得了聚合物工程学士学位。他已经27岁了’ 有流程工程师经验,是 稳健的工艺开发和科学的成型, 由Hanser Publications出版,现在是第二版。他还曾在美国洛斯麻省大学担任合同教员。联系: suhas@fimmtech.com.

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