1.2.4 模具温度
模具温度因模具水路位置不同会有所不同,
模具温度的设定的程序,开始把模具温度控制器的水温设定,然后母模与公模分别使用模具温度控制器,水温之温度设定开始时与模具温度一样,母模及公模开始时一样温度。
模具温度高的时候,成形品冷却慢但成形材料流动性较好但会使循环时间长,所以模具温度不要太高。
1.3 保压的工程
1.3.1 保压切换(二次压切换)
为使成形材料于模具内完全地充填,成形机必须于瞬间内给予射出压力,然后保压维持一段时间这样的过程叫做射出成形技术过程。
如果射出压不变地保持一段时间,这样会在GATE附近承受有害的压力以至会有变形及破裂情形发生,也就是射出压力太高,但是射出压力不高,材料又无法在模具各处充填完全,像这种状况就必须想个办法(TECHNIC)来解决。
我们以保压切换位置来说明,何时射出压(一次压)转换成保压(二次压),保压切换是设定螺杆前进位置的基本,当螺杆后退到所设定之位置,其与保压切换位置间距即为螺杆前进量,也就是射出量,射出量如果不够的话,射出压是不会上升,当一次压与二次压在转换时,想要求螺杆前进在某预定的位置立即停止将办不到,因为螺杆会继续前进一点,保压切换位置就是一次压完结之后切换掉使螺杆停止,但是螺杆仍然继续走的位置。
二次压完了之后,螺杆位置在垫料的位置上,保压切换位置比垫料大一点,通常比5mm大一点。
1.3.2 保压(二次压)
在这里保压首先以射出压之1/2来调整,然后观察产品,再调高直到射出压之80%程度为止。
有的成形机,可以用程序来调整,保压随着时间的延长而渐减,开始时一样的一次压压力,太高时闸门周围因不合理的压力影响会变形以及破裂现象发生,但是压力太低成形品的尺寸每次变化相当大,或者欠肉或者会胶线等成形不的的情形发生。
1.3.3 保压时间
保压的原则是,维持成形材料在模具冷却到无法再流动为止,但因闸门有封堵的作用,所以如果闸门冷却凝固后,保压的效果就无作用,维持保压的时间如果太短,压力就放掉,这样保压的效果就会消失,成品会有欠肉缩水等不良情况发生。
1.4 凝固的工程
1.4.1 冷却时间
冷却时间是指保压时间完了之后到模具打开为止所设定的时间,成形材料在模具内冷却,然后由模具取出必须不变形而且坚固才行,冷却时间如果设定太长会使成形的循环时间变长。模具的温度低会使冷却时间缩短,如果冷却时间太短了会使模具内取出的成形品变形。
但是实际成形时,在冷却的这段时间内,也正在为下次成形做可塑化工程,也就是螺杆一面回转一面往后退到所设定的位置,这段时间的长短,应可包含在冷却时间内,如果可塑化的时间比冷却时间长的话,成形的冷却时间就会浪费,这时为了要避免此浪费,可以把螺杆之回转以及螺杆的背压调整,也就是回转数提高或者降低背压这样可以缩短可塑化的时间。
冷却时间是成形循环时间中最长的时间,如果能把冷却时间缩短可以降低成本费用。
1.4.2 成形循环(CYCLE TIME)
成形循环是一个成品生产出来到另外一个成品生产出来的时间,在成形机上可以用“定时”来设定为多少时间,在成形如果安全门打开的时间过长,比所定的循环时间还长时,警报器会叫起来,如果安全门打开的时间很短,但是成形循环所定之时间还未到达,下次成形动作也无法开始,为了使产品的尺寸不会有变化起见,每次成形循环(CYCLE)之时间要一定。
如果依照一般原则(在材料未冷却下来时及早把材料射出去),充填时间应该较短较好,充填的时间是可以用射出速度及射出压来调整,为了使模具各个位置都能充分填满材料,射出压高一点比较好而且也有必要,但是射出压应立即换成保压,为的是使闸门附近不会承受到不必要压力。射出压是以成形机的射出压及保压切换位置以及射出速度来调整,保压是以成形机的保压以及保压时间来调整,一般地,保压大概是射出压的1/2程度,成形机所说的保压,实际也是模具内压力会渐渐的下降,这是因为成形材料会渐渐地冷却下来变坚固而引起的结果。
当模具内压力如果降到0时,继续做保压的工作是完全没有效果的,当然成形条件,是由成形机各部的开关操作来控制,像这样模具内压力的变化,以模式来操作成形机器,所得到成形条件的效果就会很好,如果操作都能照此模式来设定成形条件,成品的尺寸变化就不会发生。
模具内压力变化的模式,不包含可塑化工程,也就是料管的温度、螺杆的转速、螺杆背压的变化。
料管的温度,如果长时间的测定时,会有像波浪一样有高有低的情形发生。当螺杆前进至保压切换位置时,仍高速继续前进,将导致保压切换位置延误,如果有这种状况时,则在保压切换位置前,设定程序把速度减小,以便保压切换的变动减少。特别当射出压到达时立即转换成保压状态。会出现模具之压力变化图的标准模式,则成形品的质量良好,尺寸变化也非常地小。
1.5成形条件的平衡
因成形条件操作有时会有满足这个条件,但无法满足那个条件,所以实际成形时,成形条件的平衡相当重要。
就以PS在成形时,会有毛边,欠肉,会胶,不好脱模的例子来说明,射出压(一次压)太低时,虽然易于脱模不易产生毛边,但是产生欠肉及会胶的状况,反过来说,射出压(一次压)太高时,虽然欠肉,会胶不易发生,但毛边易发生,脱模困难。
像这样达到这个要求,相对地就无法达到别个要求,如果仅以射出压的调高或调低来解决,会有困难的。
实际的成形条件是
料管之温度调低、模具温度调高、射出速度要快、射出压(一次压)要低、保压(二次压)要高、保压时间要长,以上述原则实际来试试看,试后再以样品来参考,调整不好再调,调到整个条件都平衡才来定成形条件。
2.不良现象的观察以及原因
如何有把握地观察到不良现象?
首先观察其外观是否与标准一致?不良品首先多由外观显现出来,如果外观没有问题,再检查尺寸,外观与尺寸都没有问题时,再以强度来确认看看。
在成形现场作外观检查时,须以标准样本以及限度样本比照方式来判断。
以尺寸不良的例子来说明一般不良的原因,有下列3个因素(其它不良项目也可以此方式来考虑)。
2.1.1成形材料的不稳定
昨天没有发生不良,但今天却发生不良,这种状况以成形材料的不稳定引起之成份较大,所以每批的成形材料有变化时,一定要先调整成形品的成形条件。
2.1.2 模具的精确度大低(模具的误差)
主要是,因工作的精确度不好引起。
有些模具第一次开始生产时就有毛边,所以新的模具一定要在量产前,就要把所有尺寸检查完成不可。
其次是,成形收缩率的设定不对。
新的模具、新的成型机、或者新的材料在生产时,一定要连续生产到一定的数目,然后量尺寸,例如,生产100个,把成品尺寸标出来,当其中心值与设计数值不一样时,可能是成形收缩率设定不对,成形收缩率,会因成形材料、成形机、模具、成形品的形状、成形条件而有不一样。
使用时精确度不好
模具静止时,检查结果精确度很高,但是成形时,因压力及温度的变化,影响模具的结构因而降低其精确度。这是因为成形机之动作而引起成形之不良,所以在模具设计的阶段就要将模具的目标,设定在高精密及高刚性上,此点很重要。
磨损及破损之情形发生时。如有毛边产生时,应立即送去修理,另外在闸门地方因磨耗而使得材料之流动状况有变动,也会使尺寸产生变化,所以模具须每日检查及定期检查。
2.1.3 成形条件的变化(成形的变化)
成形条件,因成形机的不同而会有异,成形条件是指温度、压力、时间、速度、位置等,虽然成形机表上刻度定在同样之位置,实际的成形条件也会不一样,不会一样的原因也有外在因素。
成形现场的室温如果能控制一定,与对成形不良的解决非常有效果,针对尺寸的准确,要特别注意成形压力、模具温度及室温,室温应保持一定,而且每一成型循环时间要严格遵守,如能确实做到则不良情形会降低。
2.2 不良再发生的防止
成型不良原则上非做到“0”的情况是不可能,切记一点“不良无法避免的想法”,是不可以有的,为发防止不良之再发生,一个一个不良的地方应确实的改正,有时良品与不良品都无法确定的情形下就生产,然后再来检查好的与不好的,不良原因不把它完全排除掉,所生产的货品如有不良品混入,这样一定会产生问题。
今日一般塑料的制品以质量方面的例子来说明,成品的尺寸精密度的问题,如果能做到交进去的成品100%全数是良品时,进料检查不须做,直接就到现场去组装加工。
这种交货方式,如果发生质量异常时,问题就相当大,所以成形业制造产品时,质量必须彻底管控好,同时也要附上出货检查表,这样才能实际地把质量问题完全解决,客户安心而且也不必费人工时间去做进料检查工作,这样客户会对此种成型制造厂优先地给予定单,因此成型工厂对于检验设备的充实是不可欠缺疏忽的。
检验并不是挑选良品,而是以重要之尺寸来确认是否是良品,成型条件有变动时那一批也须全数检查。
附
常用计算公式
1.模具重量: 长x 宽x 钢比重/1000=KG
2.射出重量: 3.14 x螺杆直径平方/4 x原料密度(0.8)x设定值/1000
3.射出压力: 射出油压缸截面积平方/螺杆截面积平方x设定压力值
4.缩水率: (模仁尺寸-成品尺寸) /模仁尺寸 (成品尺寸x0.994=缩水率尺寸) |