精密注塑件作为小家电产品的重要组成部分,其质量已引起相关生产厂家的高度重视,以合理的成本生产外观优良、尺寸*的精密注塑件是迫在眉睫的课题。然而注塑过程中许多因素都可能引起制品外观不良、变形、尺寸偏离等缺陷,如何才能保证在大批量生产中稳定地制得精密注塑件就是笔者所要探讨的问题。
1、注塑模具方面
精密注塑件的设计要求首先,生产精密注塑件的模具必须能适合成型高精密制品的要求。通常,精密注塑件尺寸的精度定为SJ1372-78标准的3、4级(精密级),特别精密的为1、2级(特殊技术级);而模具制造的允许公差应相应地达到该标准的3、4级或1、2级精度1,型芯、型腔和滑块等应采用高硬度、高强度的特种钢材制造。模具内还应布置足够的冷却或加热流道,确保模具及时散发或吸收所需热量,在整个生产过程中应保持模具温度均匀、恒定。
2、注塑材料方面
其次,成型精密注塑件应尽可能选择收缩率小、长期稳定性好的材料。通常,PS、ABS、AS、PMMA、PC、PPO(聚苯醚)、PSU(聚砜)可成型3、4级精度的制品;PA系列可成型4级精度的制品;而POM、PP、PE、TPE(热塑性弹性体)等不适宜成型4级以上精度的制品。由于无机物填充或玻纤增强的塑料收缩率低、尺寸稳定性高,故常被用来成型高精度的制品。例如,BAYER公司的PA6DurHhanRM2521/45因含有45%的玻纤,其收缩率由PA6的0.6%1.4%降为0.3%-0.7%,使用该材料成型的零件能达到3、4级精度成型精密注塑件需要配备精密注塑机和适当的辅助设备:建议使用电脑控制液压式或全电动精密注塑机。这类注塑机的注射行程灵敏度为0.1nnn,注射速率及保压压力可*到。1%%,时间控制精度可达0.1s,料筒温度控制精度可达0.2~0.5.这样,就能*设定注射段和保压段的多级注塑压力、注射速率、注射行程及保压时间,确保熔体充模历程与设定的工艺参数充分吻合。在注射-保压转换方式上,选择“行程转换方式”比选择“时间转换方式”能更*地控制注射量。为保证模具温度恒定,应选用精密模温调节机。
3、单模制品周期方面
生产精密注塑件时,单模制品周期时间的重复稳定性也十分重要。如果周期时间波动大(如10%),就会导致熔体在料筒内停留时间发生差异,模具冷却或加热状态不稳定,从而引起制品尺寸变化。因此,精密注塑模具应设计得适于全肖动生产(制品和浇道料把可自动脱落或用机械手取出),以保持周期时间的稳定。
精密的模具、合适的原材料、理想的设备构成了精密注塑件成型的坚实基础。模具制造完成后,通过多次试模,修正模具缺陷,确定工艺参数,即可准备投人生产。
4、非随机影响因素
精密注塑件生产的非随机影响因素分析通过试模,虽制得了合格制品,也确定了初步的工艺参数,但这并不意味该工艺参数就一定适用于大批量生产,因为尺寸偏离、外观恶化或批次间差异等问题会经常出现在生产中。试模是在特定的机器设备和环境条件下、使用特定批次的原材料在较短时间内进行的,工艺运行时间短,状态相对稳定;而大批量生产时,客观条件的变化可能导致成型状态的波动并影响产品质量,这就需要通过研究相关的非随机影响因素、工艺敏感性和工序能力来找出原因,并制定解决方案。
非随机影响因素有以下几个方面:材料差异因为塑料原材料大多由树脂、填料、增强材料和(或)其它助剂构成,即使同一厂家、同一牌号树脂的分子量分布或填料添加比例也存在批次间差异。适当调整工艺参数(料温、注射速率等)可消除材料差异的影响。
注塑机差异如果条件允许,生产中始终使用与试模时相同的注塑机。然而大多数情况下,正常生产和试模在不同的注塑机上进行。不同注塑机可能会对相同的注射速率、型腔压力等设定值表现出响应差异。因此应认真分析和评估这些差异,提出指导性意见,确定合适的注塑机。
电压波动电源电压波动会直接引起设定参数的响应值变化。通常用电高峰期(白天)比低谷期(午夜点至早7点)电压低1030V。因此,应根据电压变化趋势对工艺进行微调整。对于特别精密注塑件的成型,建议配备大功率稳压电源。
环境温湿度影响原材料使用之前,要充分烘干,避免水分以气态形式进入而降低制品性能,建议高湿环境中使用除湿千燥机。模具积垢的影响在注塑生产中,某些树脂如POM、PA会粘附于模具型腔表面,并逐渐积累形成沉积物,即模具积垢,从而影响制品外观和尺寸。降低产品质量。因此应加强对原材料烘干,改善模具排气。定期使用除垢剂或超声波设备清洗模具,减少模具积垢现象。
其它要定时监测注塑机的工作油温度,防止油温异常导致液压系统压力输出不稳定。
5、注塑工艺方面
工艺敏感性研究工艺敏感与否直接影啊大批量生产的稳定性。
工艺越敏感,生产越不易稳定。