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采用小澆口進行注射成型的優(yōu)點
來源:
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作者:fcxzz8
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發(fā)布時間: 2014-10-20
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澆口是澆注系統(tǒng)中很關鍵的一段料流通道，除了主流道型澆口外，大多數(shù)澆口都是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部位，其數(shù)值一般只有分流道截面積的3％～9％。
對于服從牛頓流動規(guī)律的塑料熔體來說，由于其粘度與切變速率無關，大的澆口截面積可以降低流動阻力，提高熔體流速，這對于充模和成型質(zhì)量都比較有利。而對于絕大多數(shù)不服從牛頓流動規(guī)律的塑料熔體，采用減小澆口截面積，卻經(jīng)常有可能使熔體切變速率增大，由于剪切熱作用，將會導致熔體的表觀粘度大幅度下降反而有可能比大截面澆口更有利于充模。至于采用小澆口成型時因增大流動阻力所引起的壓力降，可在一定的范圍內(nèi)用提高注射壓力的方法來補償。一般來講，采用小澆口進行注射成型時，具有以下優(yōu)點。
①小澆口前后兩端存在較大的壓力差，能有效地增大熔體的切變速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，從而導致熔體的表觀粘度下降，流動性增強，有利于充模。小澆口的這種特點對于薄壁制品或帶有精細花紋的制品以及諸如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等粘度對切變速率比較敏感的塑料成型，均具有很大裨益。
②在注射成型過程中，保壓補縮階段一般都要延續(xù)到澆口處熔體凍結為止，否則模腔中熔體的便會向腔外倒流。如果澆口尺寸較大，則保壓補縮時間將延續(xù)的比較長，因此有可能使大分子的取向程度和流動變形增大，在制品內(nèi)，尤其是在澆口附近造成很大的補縮應力，導致制品最終出現(xiàn)翹曲變形。如果采用小澆口，便有可能通過試?；蛐弈Ｕ{(diào)整小澆口的容積，使?jié)部谔幍娜垠w在保壓過程中適時凍結，從而恰當?shù)乜刂蒲a縮時間，避免上述現(xiàn)象發(fā)生。
③由于小澆口容積小、凍結快，所以生產(chǎn)某些制品時，可以在小澆口凍結后無須待制品內(nèi)部全部固化，只要外部固化層具有足夠的強度和剛度便可以將制品脫模，從而縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率。
④在多模腔的非平衡澆注系統(tǒng)中如果采用小澆口，則澆口對塑料熔體的流動阻力將會比分流道多熔體的流動阻力大得多，因此便有可能在熔體充滿流道并建立起足夠的壓力之后，各模腔才能在近似相同的時間進料充模。所以，小澆口在多模腔中可以平衡各模腔的進料速度，有利于澆注系統(tǒng)平衡。
⑤如果使用較大的澆口成型制品，在制品表面質(zhì)量要求較高的情況下，往往需要適當?shù)墓ぞ呋驒C床對制品進行后加工才能去除澆口疤痕，特別是澆口過大時，澆口凝料還必須鋸、切等方法去除。然而，采用小澆口時便可避免這種麻煩。例如，小澆口凝料可以用手工快速切除，或在脫模時利用特殊的模具結構自動切除。另外，小澆口切除后的疤痕較小，一般不需要或只需要稍許修整磨光工作即可。因此，采用小澆口不僅有利于澆注系統(tǒng)凝料與制品脫離，而且有利于制品修整。
但應注意，盡管小澆口具有上述種種優(yōu)點，但過小的澆口會造成很大的流動阻力，導致進料充模時間延長。因此，對某些高粘度或切變速率對表觀粘度影響很小的塑料熔體（如聚甲酸酯和聚砜等），均不宜采用小澆口成型。另外，成型大型制品時，也應注意將澆口截面積相應放大，有時甚至需要將澆口截面高度放大到接近制品的最大厚度，才能改善熔體的流動性。除了上述情況之外，對于壁厚較大、收縮率也較大的制品，一般都要求有足夠的補縮時間，所以在這種情況下，澆口截面積也不能設計得過小。
對于服從牛頓流動規(guī)律的塑料熔體來說，由于其粘度與切變速率無關，大的澆口截面積可以降低流動阻力，提高熔體流速，這對于充模和成型質(zhì)量都比較有利。而對于絕大多數(shù)不服從牛頓流動規(guī)律的塑料熔體，采用減小澆口截面積，卻經(jīng)常有可能使熔體切變速率增大，由于剪切熱作用，將會導致熔體的表觀粘度大幅度下降反而有可能比大截面澆口更有利于充模。至于采用小澆口成型時因增大流動阻力所引起的壓力降，可在一定的范圍內(nèi)用提高注射壓力的方法來補償。一般來講，采用小澆口進行注射成型時，具有以下優(yōu)點。
①小澆口前后兩端存在較大的壓力差，能有效地增大熔體的切變速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，從而導致熔體的表觀粘度下降，流動性增強，有利于充模。小澆口的這種特點對于薄壁制品或帶有精細花紋的制品以及諸如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等粘度對切變速率比較敏感的塑料成型，均具有很大裨益。
②在注射成型過程中，保壓補縮階段一般都要延續(xù)到澆口處熔體凍結為止，否則模腔中熔體的便會向腔外倒流。如果澆口尺寸較大，則保壓補縮時間將延續(xù)的比較長，因此有可能使大分子的取向程度和流動變形增大，在制品內(nèi)，尤其是在澆口附近造成很大的補縮應力，導致制品最終出現(xiàn)翹曲變形。如果采用小澆口，便有可能通過試?；蛐弈Ｕ{(diào)整小澆口的容積，使?jié)部谔幍娜垠w在保壓過程中適時凍結，從而恰當?shù)乜刂蒲a縮時間，避免上述現(xiàn)象發(fā)生。
③由于小澆口容積小、凍結快，所以生產(chǎn)某些制品時，可以在小澆口凍結后無須待制品內(nèi)部全部固化，只要外部固化層具有足夠的強度和剛度便可以將制品脫模，從而縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率。
④在多模腔的非平衡澆注系統(tǒng)中如果采用小澆口，則澆口對塑料熔體的流動阻力將會比分流道多熔體的流動阻力大得多，因此便有可能在熔體充滿流道并建立起足夠的壓力之后，各模腔才能在近似相同的時間進料充模。所以，小澆口在多模腔中可以平衡各模腔的進料速度，有利于澆注系統(tǒng)平衡。
⑤如果使用較大的澆口成型制品，在制品表面質(zhì)量要求較高的情況下，往往需要適當?shù)墓ぞ呋驒C床對制品進行后加工才能去除澆口疤痕，特別是澆口過大時，澆口凝料還必須鋸、切等方法去除。然而，采用小澆口時便可避免這種麻煩。例如，小澆口凝料可以用手工快速切除，或在脫模時利用特殊的模具結構自動切除。另外，小澆口切除后的疤痕較小，一般不需要或只需要稍許修整磨光工作即可。因此，采用小澆口不僅有利于澆注系統(tǒng)凝料與制品脫離，而且有利于制品修整。
但應注意，盡管小澆口具有上述種種優(yōu)點，但過小的澆口會造成很大的流動阻力，導致進料充模時間延長。因此，對某些高粘度或切變速率對表觀粘度影響很小的塑料熔體（如聚甲酸酯和聚砜等），均不宜采用小澆口成型。另外，成型大型制品時，也應注意將澆口截面積相應放大，有時甚至需要將澆口截面高度放大到接近制品的最大厚度，才能改善熔體的流動性。除了上述情況之外，對于壁厚較大、收縮率也較大的制品，一般都要求有足夠的補縮時間，所以在這種情況下，澆口截面積也不能設計得過小。
