注塑成型加工指南 | 机器特征

地狱男爵

机器特征注塑成型加工指南

基本设计特征
LNP的工程树脂最好在同轴往复式螺杆注射成型机上进行加工。因为连杆或柱塞式设备不能保证一致的熔体均匀度，所以应避免使用。

所选择的注射成型机应当具有精确地监测和控制所有成型参数的功能。当机器能分别控制注射压力、保压压力、螺杆位置和速度、背压以及螺杆转速时，才能生产出高质量的部件。最佳的熔体温度控制对实现成型部件里的低热应力水平起重要作用，因此良好的料筒和喷嘴温度控制也很重要。

应当尽量利用闭环 (PID) 温度控制。选择可利用约 40–70% 机器的额定料筒容量的成型机，该比例可体现LNP复合材料的密度大于通用聚苯乙烯。

可以使用较小的注塑量，但是由于材料在料筒中的存放时间过长可能会限制复合材料的宽容度以及提高加热降解的可能性。 LNP复合材料合模力要求在3–6 吨/平方英寸 (42–83 兆帕)，并且复合材料的粘度越高，要求的锁模力也越大。

料筒和螺杆特征

以下是为 LNP 复合材料选择注射成型机时的重要设计点：
• 选择采用耐磨双金属料筒衬的单段塑化装置。除非先前有成功的经验，否则应避免使用双段、排气式料筒装置。
• 排气式料筒加工可能降低吸湿性未填充型树脂（如聚碳酸酯 或尼龙）所需的干燥程度，而增强型和/或填充型复合材料可 能阻碍液化过程并导致水解降解。
&#8226; 注塑螺杆应采用耐磨防腐材料制成。可选的结构包括：4140 HT 钢，螺杆螺纹表面上有耐磨涂层（如 Ucar*、Stellite* 或 Colmonoy*)。注：Stellite #6 不能用在螺纹尖梢上，以防毛边。CPM9V* 注：对于 35mm (< 1 inch) 以下的螺杆，此方法可能不具成本效益。
&#8226; 螺杆螺纹上不能镀铬，否则增强型或填充型复合材料会在短 时间内磨损或碾碎镀层。
&#8226; 建议使用长度直径比不低于18/1的方形螺杆。虽然可以使 用“通用”类螺杆（即大多数成型机配备的螺杆，压缩比为 3.0:1)，但是最好使用压缩比为 2.0–2.5:1 的螺杆，因为后者有 助于减少纤维磨损，并最大程度地降低施加给复合材料的剪 切热。LNP 非晶态复合材料会产生过多的剪切热，因此在成 型时应避免使用快速过渡（尼龙类）螺杆。
&#8226;应使用至少三个单独控制的料筒加热区，并能单独控制 喷嘴区。
&#8226; 建议使用采用全凹陷尖梢的“自由流动”型止动环。自由流动 止回阀为熔体提供了不受限制的流动路径且无“盲点”出现。 使用自由流动尖梢可以最大程度降低纤维磨损，对于 Verton 长玻璃纤维复合材料更是如此，其成型部件中的纤维长度 越长，越有助于提超韧度和抗冲击性能。由于 LNP 复合材 料具有限制性，因此加工时不建议使用球形止回阀和强制 截流装置。
注：UCAR 是 Union Carbide 生产的钨碳化物涂层。CPM 9V 是 Crucible Steel Co. 生产的钢。Colmonoy 和 Stellite 分别是 Wall Colmonoy 和 Stoody Deloro Stellite Inc. 生产的表面处理剂。9

喷嘴设计

喷嘴应该尽可能短，以提供无限制流动路径。如果要尽量减少 压力损失和复合材料受到的剪切热，则开放通道（全孔径）设 计比锥形通道（尼龙类型喷嘴）要好。为确保喷嘴的出口面为 直通面，其长度直径比应为 1:1。可以加入倒锥喷口以便在喷 嘴内形成注道断流。应该避免使用强制截流喷嘴。喷嘴半径必 须与其搭配的注道衬套半径相符。

短喷嘴的出口直径至少应达到 0.187 (4.75mm)，比注道衬套直径 小 20%。喷嘴应该配备全长加热片和独立的温差电偶控制。避 免使用自耦变压型控制器，因为它们的精度不如比例型控制器。

模具温度控制


精确控制模腔壁的温度非常重要，这会直接影响到优质成型部 件的生产。要获得最佳效果，必须分别控制前后模。 模具温度低有利于快速冷却和提高产出速率，但是会使成型部 件的质量下降。熔体快速冷却会对内应力、取向度、成型后收 缩、翘曲和部件表面质量带来负面影响，因此应该避免。应根 据下面的图表显示的不同成型 LNP 复合材料，选用水、油和/或 筒状电加热器。 模具应与机器台板进行绝缘，以保证成型表面的温控一致。

余奎

可以多一点这方面的知识，帮助大家。