气辅模具设计的时候要注意哪几个方面?
设计气辅模具西诺的基本要点主要有以下几个方面:
1.首先考虑哪些壁厚处需要注气掏空,然后再决定如何用气道将它们连接起来。
2.气道应均衡布置,并不能形成回路。
3.气道的布置应与主要的料流方向一致,转角处应采用较大的圆角半径。
4.气体喷嘴应置于距塑料最后充填处最远的地方,并置于壁厚处,要与浇口保持20以上的距离。
5.气体注入时要有明确的流动方向,并能窜至气道末端。
6.气道的大小很重要,一般为壁厚的2~4倍,气道太大会产生融合线及气陷,太小会使气体流动失去控制。
7.冷却要尽量均匀,内外壁温差要尽量小。
8.在流道上放置合理流道半径的截流块,控制不同方向上气体流动的速度。
(1)设计时先考虑哪些壁厚处需要掏空,哪些表面的缩痕需要消除,再考虑如何连接这些部位成为气道。
(2)大的结构件:全面打薄,局部加厚为气道。
(3)气道应依循主要的料流方向均衡地配置到整个模腔上,同时应避免闭路式气道。
(4)气道的截面形状应接近圆形以使气体流动顺畅;气道的截面大小要合适,气道太小可能引起气体渗透,气道太大则会引起熔接痕或者气穴。
(5)气道应延伸到最后充填区域(一般在非外观面上),但不需延伸到型腔边缘。
(6)主气道应尽量简单,分支气道长度尽量相等,支气道末端可逐步缩小,以阻止气体加速。
(7)气道能直则不弯(弯越少越好),气道转角处应采用较大的圆角半径。
(8)对于多腔模具,每个型腔都需由独立的气嘴供气。
(9)若有可能,不让气体的推进有第二种选择。
(10)气体应局限于气道内,并穿透到气道的末端。
(11)精确的型腔尺寸非常重要。
(12)制品各部分匀称的冷却非常重要。
(13)采用浇口进气时,流动的平衡性对均匀的气体穿透非常重要。
(14)准确的熔胶注射量非常重要,每次注射量误差不应超过0.5%。
(15)在最后充填处设置溢料井,可促进气体穿透,增加气道掏空率,消除迟滞痕,稳定制品品质。而在型腔和溢料井之间加设阀浇口,可确保最后充填发生在溢料井内。
(16)气嘴进气时,小浇口可防止气体倒流入浇道。
(17)进浇口可置于薄壁处,并且和进气口保持30mm以上的距离,以避免气体渗透和倒流。
(18)气嘴应置于厚壁处,并位于离最后充填处最远的地方。
(19)气嘴出气口方向应尽量和料流方向一致。
(20)保持熔胶流动前沿以均衡速度推进,同时避免形成V字型熔胶流动前沿。
(21)采用缺料注射时,进气前未充填的型腔体积以不超过气道总体积的一半为准。
(22)采用满料注射时,应参照塑料的压力、比容和温度关系图,使气道总体积的一半约等于型腔内塑料的体积收缩量
气体辅助注塑成型是通过把高压气体引入到制件的厚壁部位,在注塑件内部产生中空截面,完全充填过程、实现气体保压、消除制品缩痕的一项新颖的塑料成型技术。传统注塑工艺不能将厚壁和薄壁结合在一起成型,而且制件残余应力大,易翘曲变形,表面时有缩痕。新发展的气辅技术通过把厚壁的内部掏空,成功地生产出厚壁、偏壁制品,而且制品外观表面性质优异,内应力低。轻质高强。现已开发成功气辅产品结构和模具设计包括浇注系统、进气方式和气道分布设计技术,气辅注塑工艺设计技术,气辅注塑工艺设计技术,气辅注塑过程计算机仿真技术,气辅注塑产品缺陷诊断与排除技术,气辅工艺专用料技术。
利用高压惰性气体(氮气)注射到熔融的塑胶中形成真空截面并推动融料前进,实现注射、保压、冷却等过程。由于气体具有高效的压力传递性,可使气道内部各处的压力保持一致,因而可消除内部应力,防止产品变形,同时大幅度降低模腔内压力,因此在成型过程中不需要很高的锁模力,还可以减轻产品重量、消除缩痕等。
二、气辅设备
气辅设备包括气辅控制单元和氮气发生装置。它是独立于注塑机外的另一套系统,其与注塑机的唯一接口是注射信号连接线。注塑机将一个注射信号注射开始或螺杆位置传递给气辅控制控制单元之后,便开始一个注气过程,等下一个注射过程开始时给出另一个注射信号,开始另一个循环,如此反复进行。
气辅注塑所使用的气体必须是惰性气体(通常为氮气),气体最高压为35MPa,特殊者可达70MPa,氮气纯度≥98%。
气辅控制单元是控制注气时间和注气压力的装置,它具有多组气路设计,可同时控制多台注塑机的气辅生产,气辅控制单元设有气体回收功能,尽可能降低气体耗用量。
三、气辅工艺控制
1.注气参数
气辅控制单元是控制各阶段气体压力大小的装置,气辅参数只有
两个值:注气时间(秒)和注气压力(MPa)
2.气辅注塑过程是在模具内注入塑胶熔体的同时注入高压气体,熔体与气体之间存在着复杂的两相作用,因此工艺参数控制显得相当重要,各参数的控制方法如下:
a 注射量
气辅注塑是采用所谓的“短射”方法,即先在模腔内注入一定量的料(通常为满射时的70-95%),然后再注入气体,实现全充满过程。熔胶注射量与模具气道大小及模腔结构关系最大。气道截面越大,气体越易穿透,掏空率越高,适宜于采用较大的“短射率”。这时如果使用过多料量,则很容易发生熔料堆积,料多的地方会出现缩痕。如果料太少,则会导致吹穿。 如果气道与流料方向完全一致,那么最有利于气体的穿透,气道的掏空率最大。因此在模具设计时尽可能将气道与流料方向保持一致。
b 注射速度及保压
在保证制品表现不出现缺陷的情况下,尽可能使用较高的注射速度,使熔料尽快充填模腔,这时熔料温度仍保持较高,有利于气体的穿透及充模。气体在推动熔料充满模腔后仍保持一定的压力,相当于传统注塑中的保压阶段,因此一般讲气辅注塑工艺可省却用注塑机来保压的过程。