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聚丙烯PP的注塑成型工藝
來(lái)源:
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作者:fcxzz8
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發(fā)布時(shí)間: 2014-10-21
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塑料原料加工過(guò)程主要是膠粒熔融、流動(dòng)、定型后冷卻成為成品，是一個(gè)加溫后再冷卻的過(guò)程，也是塑料從顆粒改變到各不同形狀的過(guò)程，以下將就各個(gè)不同階段角度去說(shuō)明加工過(guò)程。
1.熔融
裝置加溫器(Heater)讓原料顆粒逐漸熔解成流體狀流動(dòng)，主要以各不同原料適合溫度調(diào)節(jié)，調(diào)高溫度會(huì)趨使原料流動(dòng)加快，可增加效率但不一定能保證良率，必須取得合適的平衡。另良好的效果與PP遇高熱裂解的特性，都是生產(chǎn)時(shí)最好能讓原料順利流暢到模頭，以避免充料不足或回流現(xiàn)象的產(chǎn)生，回流代表原料流動(dòng)較產(chǎn)出速率快，最后會(huì)造成平均流動(dòng)效率加大等于MFR提高，是加工可利用的方法之一，但卻也造成MFR分布非常態(tài)可能導(dǎo)致不穩(wěn)定性加大，導(dǎo)致不良率可能加大。不過(guò)PP成品因?yàn)閼?yīng)用的關(guān)系都不是尺寸精密度很高的產(chǎn)品，所以影響還不大。
2.螺桿
PP加工絕大部份都是靠螺桿帶動(dòng)流動(dòng)性，所以螺桿的設(shè)計(jì)影響非常大，口徑大小影響產(chǎn)出量，壓縮比大小影響壓力值也影響產(chǎn)出量及成品效果，這也包括多種材料 (色母、添加劑及改質(zhì)劑) 的混煉效果。原料流動(dòng)主要靠加溫器，但原料翻動(dòng)磨擦也會(huì)產(chǎn)生磨擦熱能促使流動(dòng)性加快，所以螺桿壓縮比小帶動(dòng)流動(dòng)小，轉(zhuǎn)速必須加大所造成磨擦熱能必較壓縮比大的螺桿多。所以常說(shuō)塑料加工無(wú)師傅，用心了解機(jī)器性能的人就是師傅。原料受熱不只是加溫器而已，必須連摩擦熱及窒留時(shí)間都并算在內(nèi)。所以這是實(shí)務(wù)問(wèn)題，經(jīng)驗(yàn)有助于生產(chǎn)問(wèn)題解決及效率。螺桿如果需要混煉效果特別好，有時(shí)會(huì)設(shè)計(jì)二段式不同螺桿或雙軸螺桿并分設(shè)各段不同形式螺桿以達(dá)各式混煉效果。
3.模具或模頭
塑料重新定型依靠的是模具或模頭，射出成型成品是立體的，模具也比較復(fù)雜更要考慮收縮率問(wèn)題，其它皆為平面、條狀、針狀連續(xù)式產(chǎn)品模頭，若為特殊形狀則歸為異型，需要注意立即冷卻定型問(wèn)題。塑料機(jī)器的設(shè)計(jì)大部份皆像注射針筒，螺桿帶動(dòng)的擠壓力量都會(huì)在小小出口造成巨大壓力，提高生產(chǎn)效率。當(dāng)模頭設(shè)計(jì)為平面時(shí)如何讓原料平均分布整個(gè)面上，衣架模頭的設(shè)計(jì)就十分重要，講究的壓出機(jī)會(huì)增加魚(yú)鰓式幫浦穩(wěn)定原料供應(yīng)量。
4.冷卻
射出模具除了澆道澆口灌注原料外，也有冷卻水道冷卻原料設(shè)計(jì)。壓出成型則靠滾輪內(nèi)冷卻水道來(lái)達(dá)成冷卻效果，除外也有風(fēng)刀，冷卻水直接淋在吹袋上，以及中空吹氣等冷卻方式。
5.延伸
成品再加工延伸會(huì)增強(qiáng)效果，例如打包帶靠前后滾輪帶動(dòng)速率不一即造成延伸效果，成品配向延伸部份抗張拉力加強(qiáng)不易撕斷，但橫向就極容易撕開(kāi)。分子量分布也會(huì)影響高速生產(chǎn)時(shí)的延伸效果，所有壓出成品包括纖維都有不等的延伸，真空及壓空成型也可視為延伸的另一種形式。
6.收縮
任何原料都有收縮率的問(wèn)題，收縮原因來(lái)自熱脹冷縮與結(jié)晶形成時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力所造成。一般而言熱脹冷縮較易克服，可在加工上以延長(zhǎng)冷卻時(shí)間，持續(xù)保壓即可做好，結(jié)晶原料較非結(jié)晶往往有更大的收縮差異，以PP而言約在千分之十六，但ABS僅千分之四左右，差異很大這部份要在模具上克服，或者往往添加減少收縮率的添加劑克服，壓出平板也常添加LDPE去改善頸縮的問(wèn)題。
1.熔融
裝置加溫器(Heater)讓原料顆粒逐漸熔解成流體狀流動(dòng)，主要以各不同原料適合溫度調(diào)節(jié)，調(diào)高溫度會(huì)趨使原料流動(dòng)加快，可增加效率但不一定能保證良率，必須取得合適的平衡。另良好的效果與PP遇高熱裂解的特性，都是生產(chǎn)時(shí)最好能讓原料順利流暢到模頭，以避免充料不足或回流現(xiàn)象的產(chǎn)生，回流代表原料流動(dòng)較產(chǎn)出速率快，最后會(huì)造成平均流動(dòng)效率加大等于MFR提高，是加工可利用的方法之一，但卻也造成MFR分布非常態(tài)可能導(dǎo)致不穩(wěn)定性加大，導(dǎo)致不良率可能加大。不過(guò)PP成品因?yàn)閼?yīng)用的關(guān)系都不是尺寸精密度很高的產(chǎn)品，所以影響還不大。
2.螺桿
PP加工絕大部份都是靠螺桿帶動(dòng)流動(dòng)性，所以螺桿的設(shè)計(jì)影響非常大，口徑大小影響產(chǎn)出量，壓縮比大小影響壓力值也影響產(chǎn)出量及成品效果，這也包括多種材料 (色母、添加劑及改質(zhì)劑) 的混煉效果。原料流動(dòng)主要靠加溫器，但原料翻動(dòng)磨擦也會(huì)產(chǎn)生磨擦熱能促使流動(dòng)性加快，所以螺桿壓縮比小帶動(dòng)流動(dòng)小，轉(zhuǎn)速必須加大所造成磨擦熱能必較壓縮比大的螺桿多。所以常說(shuō)塑料加工無(wú)師傅，用心了解機(jī)器性能的人就是師傅。原料受熱不只是加溫器而已，必須連摩擦熱及窒留時(shí)間都并算在內(nèi)。所以這是實(shí)務(wù)問(wèn)題，經(jīng)驗(yàn)有助于生產(chǎn)問(wèn)題解決及效率。螺桿如果需要混煉效果特別好，有時(shí)會(huì)設(shè)計(jì)二段式不同螺桿或雙軸螺桿并分設(shè)各段不同形式螺桿以達(dá)各式混煉效果。
3.模具或模頭
塑料重新定型依靠的是模具或模頭，射出成型成品是立體的，模具也比較復(fù)雜更要考慮收縮率問(wèn)題，其它皆為平面、條狀、針狀連續(xù)式產(chǎn)品模頭，若為特殊形狀則歸為異型，需要注意立即冷卻定型問(wèn)題。塑料機(jī)器的設(shè)計(jì)大部份皆像注射針筒，螺桿帶動(dòng)的擠壓力量都會(huì)在小小出口造成巨大壓力，提高生產(chǎn)效率。當(dāng)模頭設(shè)計(jì)為平面時(shí)如何讓原料平均分布整個(gè)面上，衣架模頭的設(shè)計(jì)就十分重要，講究的壓出機(jī)會(huì)增加魚(yú)鰓式幫浦穩(wěn)定原料供應(yīng)量。
4.冷卻
射出模具除了澆道澆口灌注原料外，也有冷卻水道冷卻原料設(shè)計(jì)。壓出成型則靠滾輪內(nèi)冷卻水道來(lái)達(dá)成冷卻效果，除外也有風(fēng)刀，冷卻水直接淋在吹袋上，以及中空吹氣等冷卻方式。
5.延伸
成品再加工延伸會(huì)增強(qiáng)效果，例如打包帶靠前后滾輪帶動(dòng)速率不一即造成延伸效果，成品配向延伸部份抗張拉力加強(qiáng)不易撕斷，但橫向就極容易撕開(kāi)。分子量分布也會(huì)影響高速生產(chǎn)時(shí)的延伸效果，所有壓出成品包括纖維都有不等的延伸，真空及壓空成型也可視為延伸的另一種形式。
6.收縮
任何原料都有收縮率的問(wèn)題，收縮原因來(lái)自熱脹冷縮與結(jié)晶形成時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力所造成。一般而言熱脹冷縮較易克服，可在加工上以延長(zhǎng)冷卻時(shí)間，持續(xù)保壓即可做好，結(jié)晶原料較非結(jié)晶往往有更大的收縮差異，以PP而言約在千分之十六，但ABS僅千分之四左右，差異很大這部份要在模具上克服，或者往往添加減少收縮率的添加劑克服，壓出平板也常添加LDPE去改善頸縮的問(wèn)題。
