保壓時間是射出完成後,螺桿持續向前或停止的時間。模穴內的熔膠經過壓縮後會形成極大的內壓,這內壓會因為溫度的降低而減小,但在澆口尚未冷凝封住前,它仍有能力把熔膠擠出模穴,所以必須持續的給予適當地壓力來抵抗它,直到熔膠固化為止。

目錄
1. 保壓壓力(Packing Pressure)
2. 保壓時間的確定

 

 

1. 保壓壓力(Packing Pressure)
在射出過程中將近結束時,射出壓力切換為保壓壓力後,就會進入保壓階段。保壓過程中射出機由射嘴向型腔補料,以填充由於塑件收縮而空出的容積;如果型腔充滿後不進行保壓,塑件大約會收縮25%左右,特別是筋處由於收縮過大而形成收縮痕跡。保壓壓力一般為充填最大壓力的85%左右,當然要根據實際情況來確定。
保壓壓力控制對於減少毛邊(溢邊/飛邊/披鋒)和防止塑件黏模有著非常重要的意義,良好的保壓壓力控制方式有助於減少塑件收縮,提高塑件的外觀質量。保壓壓力一般為射出壓力的75%~85%,採用(圖1)的保壓壓力控制曲線有助減少射出壓力和所模力,保持良好的控制質量。(圖1)是整個射出成型的保壓控制。

 

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經驗表明,保壓時間過長或過短都對成型不利。過常會使得保壓不均勻,塑件內部應力增大,塑件容易變形,嚴重時會發生應力開裂;過短則保壓不充分,塑件體積收縮嚴重,表面質量差。
保壓曲線分為兩部分,一部分是恆定壓力的保壓,大約需要2~3s,稱為恆定保壓曲線;另一部分是保壓壓力逐步減小釋放,大約需要1s,稱為延遲保壓曲線,延遲保壓曲線對於成型塑件的影響非常明顯。如果恆定保壓曲線變長,塑件體積收縮減小,反之則增大;如果延遲保壓曲線斜率變大,延遲保壓時間變短,塑件體積收縮變大,反之則變小;如果延遲保壓曲線分段且延長,塑件體及收縮變小,反之則變大。
射出充填過程中,當型腔快要充滿時,螺桿的運動從流動速率控制轉換到壓力控制,這個轉化點稱為保壓切換控制點(V/P轉換點/ V/P切換位置)。
保壓切換對於成型工藝的控制很重要,保壓切換點以前熔體前進的速度和壓力很大,保壓切換後,螺桿向前擠壓推動熔體前進的的壓力較小。如果不進行保壓切換,當型腔充滿時壓力會很大,造成射出壓力陡增,所需鎖模壓力也會變大,甚至會出現毛邊(溢邊/飛邊/披鋒)等一系列的缺陷。
保壓切換的選擇應該適當,過早或過遲的保壓切換都對成型不利。過早地進行保壓切換會使衝模壓力降低,充模困難,甚至出現射出不滿的現象。過遲的保壓切換將導致射出壓力增大,甚至於出現毛邊。保壓切換方式有位置、速度、壓力、時間等。例如,當射出壓力達到一定值時即進行保壓切換;如果按照位置進行切換,一般選擇型腔填充到95%(射出體積)時進行切換。

射出機中的保壓切換一般都是按照射出位置進行的,也就是說當螺桿進行到某一位置即發生保壓切換,保壓切換的位置、時間和壓力如(圖2)所示。

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獲得最佳射出質量的關鍵是在恰當的時刻從熔體射出階段切換到保壓階段。如果切換過早,模腔在保壓階段中被填充(產生內部應力),切換過遲,射出過度。確定模腔注滿時刻的方法,未考慮保持壓力,而是基於下列參數,時間、液壓壓力、螺桿位置、模腔壓力。
相比之下,在恆定的保持壓力水平切換,是控制射出最佳的方式。
保壓壓力是在物料充滿模腔時至冷卻固化作用於物料上的壓力,在保壓壓力作用下的整個時間,成為保壓時間。找出最小保壓時間的最省時最便捷的方法是設定一較長的保壓時間,在逐漸降低保壓時間,直到凹陷產生。保壓所起的作用是,在防止毛邊的發生和過度充填的基礎上,把伴隨著冷卻固化中因收縮引起的體積減小的部分,從噴嘴用塑料熔體進行不斷地補充,以防塑件因收縮而產生縮痕。
從保壓所引起的作用上,其壓力設定往往比一次射出壓力低,但必須保持到模腔中的物料完全固化,即各流道中的物料也發生固化時為止。
如(圖3)所示為不同的保壓設置而可能得到的結果,下面分析如下:

  • 1-為經優化的設置,沒有出現錯誤,可以期望得到高質量的零件。
  • 2-的模腔壓力出現尖峰,原因是V-P切換過遲(過度注射)。
  • 3-是在壓縮前壓力下降,原因是V-P切換過早(充填失控,塑件翹曲)。
  • 4-是保壓階段中壓力下降,導致壓力保持時間過短,熔體回流,澆口附近出現凹痕。
  • 5-為塑件殘餘應力大,原因是模具剛度不夠大,或者是V-P切換太遲,射出階段模板發生變形,導致熔體凝固後應力沒有釋放。

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2. 保壓時間的確定
原則是在獲得合格產品時保壓時間最短。

  1. 首先將保壓時間設定延長到5~8s。由於在初期設定時,已經保壓時間設定為0,所以要重新設定。根據澆口形狀、直徑,設定得比澆口封閉時間稍長。用300tf、400tf級射出機生產的成型品,有時需要花費15s、20s的澆口封閉時間。
  2. 以最大壓力的3%~5%為標準緩緩增加保壓壓力。必須一邊注意塑件有沒有脫模不良,或有沒有拉傷、變形、縮水、毛邊等不良情況、一邊緩緩增加保壓壓力。
  3. 確認澆口封閉時間,決定保壓時間。在初期設定時,保壓切換位置設定為5mm,保壓狀態下射出時,可能造成螺桿完全壓入,殘量為0。如果切換位置增加5mm,劑量位置也要增加5mm,這時必須注意的是,須從最初的切換位置開始變更。例如,原來是40mm的劑量值,最初變更為45mm時,增加5mm量的樹脂,有可能會造成過填充,造成脫模不良,或者不能切換為保壓。方法是:變更切換位置,成型一次之後,下一次,或者再下一次射出時變更劑量值。或者中斷成型,進行清洗,再變更位置。

保壓時間(s) ≥澆口封閉時間(s)*1.1

要提高模具的勞動生產率,必須設定最短的保壓時間。但由於澆口的冷卻問題,有時設定得比所需更長。保壓時間必須在冷卻時間、成型週期和塑件尺寸都達到穩定狀態後,才能最終決定。


 

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