CN105365173A - 一种快速热塑成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了本发明是一种快速热塑成型工艺,包括如下步骤:预前处理、塑化、注射、保压、冷却、开模、取件、合模等工作过程。与传统的注塑工艺比较,快速热循环注塑工艺采用了动态的模温控制策略,使得塑料熔体可以在较高的模温下充填型腔,从而大大改善了塑料熔体的流动行为,同时也极大地提高了保压的压实补缩作用,从而极大的提高了注塑制件的品质。
Description
技术领域
本发明涉及注塑成型技术领域,尤其涉及一种快速热塑成型工艺。
背景技术
随着塑料工业的迅速发展,塑料制品被广泛应用于各行各业,渗透到人们生产生活的各个方面。注射成型作为塑料加工中重要的成型方法之一,在国民经济的各个领域都有广泛的应用。但随着塑料制品应用的日益广泛,人们对塑料制品精度、形状、功能、成本等提出了更高的要求,传统的注射成型工艺已难以适应这种要求。如何获得高质量的塑件成为工程中需要迫切解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种快速热塑成型工艺。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
本发明提出了一种快速热塑成型工艺,包括如下步骤:
S1、将注塑废料在型号为SAIKO–450的塑料粉碎机以3000min/r的转速内进行粉碎,通过筛孔直径为0.35-0.6mm的筛子对废料粉碎颗粒进行筛选,筛选出符合要求的废料颗粒备用;
S2、称取步骤S1中符合要求的废料颗粒20-30份与热塑原料颗粒70-80份,按重量进行配比形成混合原料,混合原料通过自动进料机构进入规格型号为WH-A-12和功率为45KW的真空干燥箱内以80-112℃烘干2-5小时,使其湿度小于0.05%;
S3、开始注塑前,将模具固定于注塑机,在合模前采用加热装置对模具进行预热,模具预热温度为80-90℃,注射机料筒塑料熔体温度区间设定为220-240℃;
S4、合模时,将温度为150-170℃,压力为0.15-0.3MPa的高温蒸汽通过优化后的非规则水道,对模具进行瞬间加热至100-120℃,混合原料从注射机的料斗进入料筒,经加热熔融及螺杆转动塑化成黏流态熔体,后由螺杆的推动下通过喷嘴注入模具型腔;
S5、合模完成后,注射机对模具进行注射,通过注塑成型机给出开模信号,2T蒸汽锅炉输送高温蒸汽进入模具蒸汽管路中,此时蒸汽压力的压力值为10-15MPa,蒸汽温度为160-170℃,充蒸汽时间是12-18s,保证模具温度达到120-145℃之间并利用蒸汽进行保持,同时将信号反馈给注塑成型机允许塑料注射,塑料熔体进入模具型腔,注塑完成后,2T蒸汽锅炉停止供给蒸汽,同时压缩空气进入模具蒸汽管路中,此时压缩空气压力为8MPa,清除因蒸汽热能释放所产生的冷凝水,并进行回收;
S6、冷却阶段时,采用模温机所控制的4-10℃冷水高速注射冷却水,冷却时间40-60s;冷却完成后向模具水道中吹入温度为25-30℃的空气,将模具水道中的冷水吹出模具,以便于下一注塑循环正常进行;
S7、开模后,模具吹气道自动以0.2-0.4Mpa的空气压力对模具进行清理杂质和干燥处理。
优选的,所述注塑机为BaByplast6/10p微型注塑机。
优选的,所述模温机为TERMOTCHPLUS型油水两用模温机,使用水或油对模具温度进行调节,该机以模具回油或水经间接热交换冷却,经过电加热管后由液压泵加压至模具。
优选的,所述热塑原料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)或聚酰胺(PA)。
本发明提供的一种快速热塑成型工艺,与现有技术相比,本发明是一种快速热塑成型工艺,与传统的注塑工艺比较,快速热循环注塑工艺采用了动态的模温控制策略,使得塑料熔体可以在较高的模温下充填型腔,从而大大改善了塑料熔体的流动行为,同时也极大地提高了保压的压实补缩作用,从而极大的提高了注塑制件的品质。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种快速热塑成型工艺,包括如下步骤:
S1、将注塑废料在型号为SAIKO–450的塑料粉碎机以3000min/r的转速内进行粉碎,通过筛孔直径为0.35mm的筛子对废料粉碎颗粒进行筛选,筛选出符合要求的废料颗粒备用;
S2、称取步骤S1中符合要求的废料颗粒30份与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)颗粒80份,按重量进行配比形成混合原料,混合原料通过自动进料机构进入规格型号为WH-A-12和功率为45KW的真空干燥箱内以112℃烘干5小时,使其湿度小于0.05%;
S3、开始注塑前,将模具固定于注塑机,注塑机为BaByplast6/10p微型注塑机,在合模前采用加热装置对模具进行预热,模具预热温度为90℃,注射机料筒塑料熔体温度区间设定为240℃;
S4、合模时,将温度为170℃,压力为0.3MPa的高温蒸汽通过优化后的非规则水道,对模具进行瞬间加热至120℃,混合原料从注射机的料斗进入料筒,经加热熔融及螺杆转动塑化成黏流态熔体,后由螺杆的推动下通过喷嘴注入模具型腔;
S5、合模完成后,注射机对模具进行注射,通过注塑成型机给出开模信号,2T蒸汽锅炉输送高温蒸汽进入模具蒸汽管路中,此时蒸汽压力的压力值为15MPa,蒸汽温度为170℃,充蒸汽时间是18s,保证模具温度达到145℃之间并利用蒸汽进行保持,同时将信号反馈给注塑成型机允许塑料注射,塑料熔体进入模具型腔,注塑完成后,2T蒸汽锅炉停止供给蒸汽,同时压缩空气进入模具蒸汽管路中,此时压缩空气压力为8MPa,清除因蒸汽热能释放所产生的冷凝水,并进行回收;
S6、冷却阶段时,采用模温机所控制的10℃冷水高速注射冷却水,冷却时间60s,模温机为TERMOTCHPLUS型油水两用模温机,使用水或油对模具温度进行调节,该机以模具回油或水经间接热交换冷却,经过电加热管后由液压泵加压至模具;冷却完成后向模具水道中吹入温度为30℃的空气,将模具水道中的冷水吹出模具,以便于下一注塑循环正常进行;
S7、开模后,模具吹气道自动以0.4Mpa的空气压力对模具进行清理杂质和干燥处理。
实施例2
一种快速热塑成型工艺,包括如下步骤:
S1、将注塑废料在型号为SAIKO–450的塑料粉碎机以3000min/r的转速内进行粉碎,通过筛孔直径为0.45mm的筛子对废料粉碎颗粒进行筛选,筛选出符合要求的废料颗粒备用;
S2、称取步骤S1中符合要求的废料颗粒20份与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)颗粒80份,按重量进行配比形成混合原料,混合原料通过自动进料机构进入规格型号为WH-A-12和功率为45KW的真空干燥箱内以100℃烘干2小时,使其湿度小于0.04%;
S3、开始注塑前,将模具固定于注塑机,注塑机为BaByplast6/10p微型注塑机,在合模前采用加热装置对模具进行预热,模具预热温度为90℃,注射机料筒塑料熔体温度区间设定为220℃;
S4、合模时,将温度为160℃,压力为0.2MPa的高温蒸汽通过优化后的非规则水道,对模具进行瞬间加热至105℃,混合原料从注射机的料斗进入料筒,经加热熔融及螺杆转动塑化成黏流态熔体,后由螺杆的推动下通过喷嘴注入模具型腔;
S5、合模完成后,注射机对模具进行注射,通过注塑成型机给出开模信号,2T蒸汽锅炉输送高温蒸汽进入模具蒸汽管路中,此时蒸汽压力的压力值为10MPa,蒸汽温度为160℃,充蒸汽时间是12s,保证模具温度达到120℃之间并利用蒸汽进行保持,同时将信号反馈给注塑成型机允许塑料注射,塑料熔体进入模具型腔,注塑完成后,2T蒸汽锅炉停止供给蒸汽,同时压缩空气进入模具蒸汽管路中,此时压缩空气压力为8MPa,清除因蒸汽热能释放所产生的冷凝水,并进行回收;
S6、冷却阶段时,采用模温机所控制的4℃冷水高速注射冷却水,冷却时间40s,模温机为TERMOTCHPLUS型油水两用模温机,使用水或油对模具温度进行调节,该机以模具回油或水经间接热交换冷却,经过电加热管后由液压泵加压至模具;冷却完成后向模具水道中吹入温度为22℃的空气,将模具水道中的冷水吹出模具,以便于下一注塑循环正常进行;
S7、开模后,模具吹气道自动以0.2Mpa的空气压力对模具进行清理杂质和干燥处理。
实施例3
一种快速热塑成型工艺,包括如下步骤:
S1、将注塑废料在型号为SAIKO–450的塑料粉碎机以3000min/r的转速内进行粉碎,通过筛孔直径为0.6mm的筛子对废料粉碎颗粒进行筛选,筛选出符合要求的废料颗粒备用;
S2、称取步骤S1中符合要求的废料颗粒23份与聚酰胺(PA)颗粒77份,按重量进行配比形成混合原料,混合原料通过自动进料机构进入规格型号为WH-A-12和功率为45KW的真空干燥箱内以110℃烘干3小时,使其湿度小于0.035%;
S3、开始注塑前,将模具固定于注塑机,注塑机为BaByplast6/10p微型注塑机,在合模前采用加热装置对模具进行预热,模具预热温度为90℃,注射机料筒塑料熔体温度区间设定为236℃;
S4、合模时,将温度为170℃,压力为0.25MPa的高温蒸汽通过优化后的非规则水道,对模具进行瞬间加热至120℃,混合原料从注射机的料斗进入料筒,经加热熔融及螺杆转动塑化成黏流态熔体,后由螺杆的推动下通过喷嘴注入模具型腔;
S5、合模完成后,注射机对模具进行注射,通过注塑成型机给出开模信号,2T蒸汽锅炉输送高温蒸汽进入模具蒸汽管路中,此时蒸汽压力的压力值为15MPa,蒸汽温度为155℃,充蒸汽时间是18s,保证模具温度达到120℃之间并利用蒸汽进行保持,同时将信号反馈给注塑成型机允许塑料注射,塑料熔体进入模具型腔,注塑完成后,2T蒸汽锅炉停止供给蒸汽,同时压缩空气进入模具蒸汽管路中,此时压缩空气压力为8MPa,清除因蒸汽热能释放所产生的冷凝水,并进行回收;
S6、冷却阶段时,采用模温机所控制的6℃冷水高速注射冷却水,冷却时间50s,模温机为TERMOTCHPLUS型油水两用模温机,使用水或油对模具温度进行调节,该机以模具回油或水经间接热交换冷却,经过电加热管后由液压泵加压至模具;冷却完成后向模具水道中吹入温度为28℃的空气,将模具水道中的冷水吹出模具,以便于下一注塑循环正常进行;
S7、开模后,模具吹气道自动以0.25Mpa的空气压力对模具进行清理杂质和干燥处理。
综上所述:与现有技术相比,本发明是一种快速热塑成型工艺,在快速热循环注塑成型中,模具温度直接影响熔体的充模流动行为、塑件的冷却速度和塑件的最终质量,是影响塑件的分子取向、残余应力、收缩、翘曲、熔接痕以及其它缺陷的最重要的工艺参数之一,变模温控制的目的就是要提高塑件的品质;首先,较高的模具温度增加了熔体在模具型腔中的流动性,这样不但可以有效降低对超高速注射机和特殊模具的需求,避免了以往依赖高的注射速度和注射压力而使塑件的经济性降低的问题,而且也放宽了成型工艺对塑料熔体粘度的限制,使成型材料的种类更加广泛;其次,较高的模温不但可以延缓熔体与模腔接触界面冷凝层的扩展,使塑件可以完整充模,避免短射现象,而且使得热流通率下降,不均匀冷却效应下降,有助于应力释放,避免塑件翘曲变形,同时还可有效消除熔接痕等,大大改善塑件表面质量,产生镜面效果,提高塑件强度和表面硬度;本发明确定了影响注塑工艺的六个主要参数熔体温度、模具温度、注射压力、注射时间、保压时间、保压压力,并对各参数选取了五个水平,设计了正交试验表。模拟得到各工艺参数对翘曲量的影响的重要程度为保压压力>保压时间>冷却时间>注射压力>熔体温度>模具温度。分析得到了最优的工艺组合,即当熔体温度为236℃、模具温度为120℃、注射时间为3.5s、保压时间为20s、冷却时间为50s、保压压力为80%时,塑件的翘曲变形最小。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种快速热塑成型工艺,其特征在于:包括如下步骤:
S1、将注塑废料在型号为SAIKO–450的塑料粉碎机以3000min/r的转速内进行粉碎,通过筛孔直径为0.35-0.6mm的筛子对废料粉碎颗粒进行筛选,筛选出符合要求的废料颗粒备用;
S2、称取步骤S1中符合要求的废料颗粒20-30份与热塑原料颗粒70-80份,按重量进行配比形成混合原料,混合原料通过自动进料机构进入规格型号为WH-A-12和功率为45KW的真空干燥箱内以80-112℃烘干2-5小时,使其湿度小于0.05%;
S3、开始注塑前,将模具固定于注塑机,在合模前采用加热装置对模具进行预热,模具预热温度为80-90℃,注射机料筒塑料熔体温度区间设定为220-240℃;
S4、合模时,将温度为150-170℃,压力为0.15-0.3MPa的高温蒸汽通过优化后的非规则水道,对模具进行瞬间加热至100-120℃,混合原料从注射机的料斗进入料筒,经加热熔融及螺杆转动塑化成黏流态熔体,后由螺杆的推动下通过喷嘴注入模具型腔;
S5、合模完成后,注射机对模具进行注射,通过注塑成型机给出开模信号,2T蒸汽锅炉输送高温蒸汽进入模具蒸汽管路中,此时蒸汽压力的压力值为10-15MPa,蒸汽温度为160-170℃,充蒸汽时间是12-18s,保证模具温度达到120-145℃之间并利用蒸汽进行保持,同时将信号反馈给注塑成型机允许塑料注射,塑料熔体进入模具型腔,注塑完成后,2T蒸汽锅炉停止供给蒸汽,同时压缩空气进入模具蒸汽管路中,此时压缩空气压力为8MPa,清除因蒸汽热能释放所产生的冷凝水,并进行回收;
S6、冷却阶段时,采用模温机所控制的4-10℃冷水高速注射冷却水,冷却时间40-60s;冷却完成后向模具水道中吹入温度为25-30℃的空气,将模具水道中的冷水吹出模具,以便于下一注塑循环正常进行;
S7、开模后,模具吹气道自动以0.2-0.4Mpa的空气压力对模具进行清理杂质和干燥处理。
2.根据权利要求1所述的一种快速热塑成型工艺,其特征在于:所述注塑机为BaByplast6/10p微型注塑机。
3.根据权利要求1所述的一种快速热塑成型工艺,其特征在于:所述模温机为TERMOTCHPLUS型油水两用模温机,使用水或油对模具温度进行调节,该机以模具回油或水经间接热交换冷却,经过电加热管后由液压泵加压至模具。
4.根据权利要求1所述的一种快速热塑成型工艺,其特征在于:所述热塑原料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)或聚酰胺(PA)。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |