模具省模技术要求(如何调校注塑工艺参数(温度、压力、速度、位置)？)

Posted 2023-05-30

篇首语：大鹏一日同风起，扶摇直上九万里。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了模具省模技术要求(如何调校注塑工艺参数(温度、压力、速度、位置)？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

模具省模技术要求(如何调校注塑工艺参数(温度、压力、速度、位置)？)

· 停机

最重要的是采取一个合理的停机过程，这样便可节省大量时间和金钱。如果您要停机，正例如燃烧塑料，那么便没有需要泻出塑料，您可能会节省完全关闭和清洁注塑机的费用。

· 暂时的停顿

若注塑机暂停运作，更须多次将余胶喷清或让别的塑料来通过注塑机清洗射料缸的剩余塑料。遇上塑料褪色，喷枪的次数就要增加。进行轻微修理时，射料缸的加热器须调校至最低值，以尽量减低热分解的可能。在更现代化的注塑机上，该过程可能会自动启动。

· 整晚的停顿

注塑热塑性塑料（如PS）前，如已预先停机一晚，就只须关闭底部的滑板及射料缸加热器，将射料缸喷射干净。射嘴完全清洁后，尽量把射料缸高度冷却，等注塑机冷却后关闭所有装备，注塑机便可充分准备好再次加热。

· 热敏感性塑料

若塑料在注塑机内分解可燃烧，最终会变色，使注塑件变成废件。遇此情形，便须完全关闭注塑机，喷清洗干净。预防方法是用一种热稳定性较高的塑料喷清遇热敏感的塑料，这样便能抵常驻随时后再加热。为了应付塑料氧化的问题，操作者可以在射料缸中充满塑料，如PE。

塑胶制品成型时变形重要原因：

（1）成品肉厚不同，且差距过大，收缩率大小不同而产生的。

（2）射压传达不均匀，因密度高低而产生（浇口位置及型式）

（3）模温分布不均匀，冷却系统近浇口处要较冷，反之。

（4）分子配向差距过大。

（5）后结晶（结晶性塑胶）。

（6）内应力过高。

锁模压力：

锁模压力必须大于塑料射入模内之总压力，若过低塑料即可能由分模面处溢出。压力过高又会损耗机器，模具及浪费电力。故适当的锁模力是以成品射入模内分模面不出毛边为原则。

螺杆功能：

螺杆对原料有输送、混练、排气、除湿、熔解及计量等功能，塑胶原料熔融时所需之热量有百分之七十是来自螺杆旋转时发生之磨擦热，有百分之三十是来自电热片补充之热量。低黏度、小螺杆、熔胶转速要加快。高黏度、大螺杆熔胶转速要放慢。复合材料需放慢转速。

射出速度：

射出速度之快慢，主要决定原料在模具之浇道中及模穴内流动之状况。速度太快会产生毛头过饱、烧焦及黏模，太慢易造成短射缩水，结合线明显，须依实际需要分段调整。

射出压力：

射出压力于射出速度有部分共同之影响，都是决定在模具内原料如何能均匀的，彻底的适量的流满各

角落，压力太低会产生短射缩水，压力太高会产生毛边、黏模、内应力残留日后变形、破裂、易损坏模具，机台等。

原料温度：成型时使原料恰当熔融所需之热量及温度，因每种原料之熔融温度及比热不同而不同。温度过低，原料熔融不均则短射，色泽不均，成品内应力高。加温过高或过久，则因流动性太好易使成品产生毛头，又因冷却温度差异使成品产生缩水，严重时则使原料分解变质甚至烧焦。

模具温度：原料将大量之热带入模具，而成品则将部分之热带走，部分之热又散入空气中，因此欲使模具保持某一不变之温度，在模具内有时通冷冻水、冷水、热水、热油或加电热棒，以使进出模具内之热平衡而能保持某一不变之温度。模温太低，成品易产生短射，表面粗糙，内应力高，黏模。模温太高，成品易产生收缩下陷、周期延长，故冷却时间、模温高低可依经验来设定。

温度控制的必要性：

一.对成形性及成形效率而言

模温高流动性佳，需延长成品冷却时间。

模温低缩短固化时间，提高效率。

二.对成形品物性而言

模温高结晶度高，表面性质较佳。

模温低材料迅速固化，成形压力大，造成残留应力。

结晶化度不均匀，易引起结晶、尺寸不安定。

三.对防止成品变形而言

冷却不足发生收缩下陷。

冷却不均收缩不平均，引起翘曲、扭曲。

肉厚不同、密度也会不同，收缩也会不同。

四.模温控制型式

1.冷冻机 8℃-15℃之间冷却，注意冒汗生锈之问题。

2.水温机 96℃以内，直接补充水源。

3.油温机 150℃以内，油温循环间接用水冷却。

4.电热片、棒 200℃以内，小心漏电。

模具温度对注塑成型的影响

模具温度是注塑成型中最重要的变量——无论注塑何种塑料，必须保证形成模具表面基本的湿润。一个热的模具表面使塑料表面长时间保持液态，足以在型腔内形成压力。如果型腔填满而且在冻结的表皮出现硬化之前，型腔压力可将柔软的塑料压在金属上，那么型腔表面的复制就高。另一方面，如果在低压下进入型腔的塑料暂停了，不论时间多短，那么它与金属的轻微接触都会造成污点，有时被称为浇口污斑。

对于每一种塑料和塑胶件，存在一个模具表面温度的极限，超过这个极限就可能出现一种或更多不良影响（例如：组件可以溢出毛边）。模具温度更高意味着流动阻力更小。在许多注塑机上，这自然就意味着更快流过浇、浇口和型腔，因为所用的注塑流动控制阀并不纠正这个改变，填充更快会在浇道和型腔内引起更高的有效压力。可能造成溢料毛边。由于更热的模型并不冻结那些在高压形成之前进入溢料边区域的塑料，熔料可在顶出杆周围溢料毛边并溢出到分割线间隙内。这表明需要有良好的注射速率控制，而一些现代化的流动控制编程器也确实可以做到这点。

通常，模具温度的升高会减少塑料在型腔内有冷凝层，使熔融材料在型腔内更易于流动，从而获得更大的零件重量和更好的表面质量。同时，模具温度的提高还会使零件张力强度增加。

· 模具的保温方法

许多模具，尤其是工程用的热塑性塑料，在相对较高的温度下运行，如80摄氏度或176华氏度。如果模具没有保温，流失到空气和注塑机上的热量可以很容易地与射料缸流失的一样多。所以要将模具与机板隔热，如果可能，将模具的表面隔热。如果考虑用热流道模具，尝试减少热道部分和冷却了的注塑件之间的热量交换。这样的方法可以减少能量流失和预热时间。

内应力的产生及解决对策

一般射出成品定型前，存在成品内部的压力约为300kg/cm2 -500kg/cm2之间，如因调整不当造成射胶压力过高，射入模内虽经过浇道、浇口、成品之间的阻力以及成品逐渐冷却，压力逐渐之降低，而存在成品内部进胶口及远端之压力不同，成品经过一段时日于热接触，内应力渐渐释放出来而造成变形或破裂。内应力太高时，可实施退火处理解决。

内应力的产生：

（1）过度充填。

（2）肉厚不均，gate开设在肉薄处。

（3）密度太高而造成脱膜困难。

（4）埋入件周围应变所致，易造成龟裂及冷热差距过大而使收缩不同所致，欲使埋入件周围充填饱模，需施加较大的射压，形成有过大的残留应力。

（5）直接浇口肉薄而又浅口者极易残留应力。

（6）结晶性塑胶、冷却太快内应力不易释放出来。

解决及对策：

（1）提高料温、模温，在各原料标准条件内设定。

（2）缩短保压时间。

（3）非结晶性塑胶，保压压力不需太高，乃因较不会缩水。

（4）肉厚设计要均匀gate开设在肉厚处。

（5）顶出要均匀。

（6）埋植件要预热（用夹子或手套塞入）。

（7）避免用新次料混合，如PC易加水分解，如需混合要彻底烘干。

（8）加大竖浇口、横浇道、浇口等，以减少流动阻力，成形品远处易于传达。

（9）已发生之产生可实施退火处理，依二及二-1之条件实施。

（10）加大射嘴射径，长射嘴需加热片控制。

（11）工程塑胶及加玻织者需用模温60℃以上成型。

一、塑模温度控制

【一】温度控制必要性

（１）温度控制对成形性之目的及作为

成形品外观，材料物理性质，成形循环等，受模仁温度之影响，颇为显著。一般成型情况，模仁温度保持于较低，可以提高射出次数较为理想，但与成形品形状(模仁构造)及成品材料种类有关之成形循环亦寄赖于必需提高模仁充填之温度。

（２）为防止应力作温度控制

此为成形品材料问题，此项要求唯有※冷却速度。入冷确时间短，即使有一部份硬化一部份尚软之场合，仍能避免由于不均一收缩引起应力。亦即适当之温度控制能对冷却应力性质改良。

（３）成形材料之结晶化程度调整之做之温度控制

聚硫氨（尼龙），聚醋酸数脂，聚丙烯等结晶材料对结晶化程度调节，及机械性质改良，一般需要较高模仁温度。

【二】技术问题

（１）温度控制所需之热传面积

模仁热传面积之计算式为

t1:成形材之熔融温度

t0:成形品取出时温度

cp:成形材料之比热

sh:每小时射出成形次数移动热量

Q=shx*cp*(t1-t0)kacl /hr

hw:冷却管路侧之表膜热传系数

d:冷却孔直径(m)

u:粘度(kg/m ses)

μ :流速(m/ses)

λ :冷媒之热传导率(kcal/m2 hrc)

ΔT:模型及冷(热)媒间之平均温度差则

Hw:λ d(dug/μ)

(cp u /λ)

(kcal/

hr℃)

所需之热传面积可由下式求得之 A=Q/hw x T （m2）

此际对外界空气之放热、型模板、喷嘴等之热传俱行略去不计。

（２）冷却管路之分布

成形循环时间缩短虽有种种因素，但冷却效果卓越之模型制造为重大之问题。冷却不均一，实行急遽冷却，将使成形品内部产生应力，发生变形及龟裂。所以必需相应穴形状及肉厚，考虑模仁构造，使能有实施均一而高效率之冷却性能。

再者，就模型管路加工场合综合考虑，选定管路之数量与大小。

例如图１所示，相同成形品面积之场合，模仁（ａ）有５条较大管路，型模（ｂ）有２条较小管路互作比较，依照热传路径略图所示，型模（ａ）之型穴表面几乎有相等热传，有均一之冷却效果，较为适用。

图二示型穴管及管路表面间温度变化约略之等温曲线。图（ａ）示使用较大管路之温度变化，管中循环水之温度为59.83℃，型穴表面作业循环时之温度为60℃之60.5℃，而较小之管路（ｂ）中，循环水温为45℃，型穴表面温度发生53.33℃至60℃之温度变化。

此种模仁表面关联之较大温度变化虽亦可作为充份之成形条件，但对模仁之温度控制亦有所不当。

再者，热传导率之高度热传导系统之效率较佳，热量传出之控制良好。亦即热传导率高之模仁表面温度变化较小，反之，传导率低者，温度变化较大。

一般情形，对热冷却系统应加注意点为：

１）重型模仁设置有数条贯通水路孔者，冷水先行进入注道附近，然后温水循环至外侧（图三）

２）使用聚乙烯时，成形收缩大，冷却管路不宜沿收缩方向设置，使生变形。

３）心型冷却（图４）尽可能沿心型形廓设置管路。

二、塑料材料之物性介绍

【一】质轻

在比重0.9～2.3之间，若发泡可降至0.01。（远比铝2.7，铁7.8小）

【二】加工易

在30℃以下可融胶，以流动成型，少后加工。（熔点远比铝600℃，铁1530℃低）

【三】性质可随需要改变

不同单体可合成不图性质塑料，不同塑料可复合性质，加入填充物或补强物可改善某些性质。

【四】化学稳定性好

耐蚀性佳，不受酸、碱、油、盐、水、气、蒸气的侵蚀。

【五】光特性好及着色易

PS、PMMA、PC 透明；可取代易碎不易成型的玻璃；塑料加色粒可得美好色调。

【六】绝缘性好且可调

抗电5～50千伏／毫米，并可藉加入导电填充物、导磁性。

【七】摩擦性好并耐磨

天然轴承材料。

三、射出成形操作条件

射出成型属塑料成型加工中高压成型的一种，即是将以适度干燥之塑料粒在机器中「恰当」熔融后，在「适中」之高压及「适当」之推进速度下，使「适量」之剂量射入已加温之模中，待「适当」之冷却时间后开模将成品顶出，成形操作可变化之条件不外手以下四类：Ａ温度　Ｂ压力　Ｃ速度　Ｄ时间。

锁模压力

锁模压力必需大于塑料射入模内之总压力过高塑料即可能由分模面处溢，总压力过高又会耗损机器、模具及浪费电力，故适当的调整锁模力是以成品射入模内分模面不出毛边为原则。

射出压力

射出压力与射出速度有部分共同之影响都是决定在模具内，原料如何能均匀的、彻底的、适量的、流满个部位同时压饱各角落。压力太低，会产生短射缩水，压力太高会产生毛头、过饱、烧焦、内应力高粘模易损毁模具、机台等。

射出速度

射出速度之快慢主要决定原料在模具之浇道中及成品内流动之状况。速度太快会产生毛头、过饱、烧焦及粘模。太慢易造成短射、缩水，结合线明显等。

原料温度

成形时使原料恰当熔融所需之热量及温度，因每种原料之熔融温度及比热不同而不同。温度过低，原料熔融不均造成短射，色泽不均，成品内应力高。过热或过久，则因流动性成品产生毛头，严重时则使原料分解变（值）质。

模具温度

原料将大量之热量带入模具，成品将部分之热带走，部分之热量又散入空气中，因此欲使模具保持某一不变之温度，在模具内有时通冷冻水、冷水、热水、热油或加电热，其选择完全为使进出模具内热平衡而能保持某一不变之温度。模温太低，成品易产生短射、表面粗糙、内应力高、黏模、模温太高，成品易产生变形缩水，表面光泽，周期过长。

模温依材料别保持相对适温求取质量之稳定

螺杆转速

螺杆对原料有输送、压缩、熔融及计量四种功能用。螺杆对熔融之功用是：原料熔融时所需之热量有五分之三是来自螺杆旋转时所发生之摩擦热，有五分之二是来自电热片及烘料之热量，因此螺杆之转速太慢，原料塑化不均匀，周期延长。太快，原料易过热，料斗下料处，易结块。

依不同之材料因应不同之螺杆（SCREW）及转速

背压

螺杆在旋转后退时之阻力之目的为做原料在被螺杆输送，压缩过程中更能紧密，原料中之空气，水气及其它分解出之气体经压缩段压缩后气体由料管后方排出，以求熔融原料在未射入模具前主为压缩紧密之塑料，其中不含任何其它不希望有的气体对成易产生内部的气泡表面的银纹，太高，原料易过热，料斗下料处结块，螺杆不退；周期延长。射嘴溢料。背压控制可利用节流阀或调压阀控制两种。

利用背压压缩原料，使内存之空气，往后排出。

冷却及模温的控制

冷却之长短，模温之高低，可影响成品之质量在成品粘模，缩水、尺度公差上，成品表面亮度上，周期上，均有绝对之关系，可依实际之需要依经验而条整。

内应力解释

一般射出后存在成品内部之射胶压力标准为250 kg/cm～300 kg/cm之间，如因条调不当造成射胶压力过高，射入模内经过浇口及浇道之阻力及冷却时压力之降低，而存在成品内部之压力过高，超过300 kg/cm以上，经过一段时日，内部压力渐渐释放出来而造成成品变形变曲内应力高出太多者，释放后甚至会造成破裂扭曲等不良现象。内应力太高者，实施退火处理解决。

※和金属材料类似即外部急速冷却内部依旧温热。

四、塑料试模步骤及注意事项

欲试之原料先行干燥，PE、PP需干燥，其余均要。

模具挂上，中心孔要对准，锁模力以总吨数的即可，如射出时分模面不是因射压太高之关系起毛边，可渐渐增加锁模吨数，直到不起毛边为主，如此做法可增长模具使用寿命。开锁模速度，压力位置调整妥当，低压保护更是要调好，乃因是新模成品尚不了解，有滑块（SLIDE）之模具开关速度不可快，有抽芯及绞芽之模具要先行手动试验功能正常否，模具良好否，不然一失误模具就会损坏。

清洗管料，利用PP或压克力清洗，PP是利用其黏度，压克力是利用其磨擦性，温料180℃～210℃之间，计量行程，不加背压，快速射出冲出洗，不易洗净可加洗管剂清洗。

条件设定，射出温料，压力速度时间，计划位置等。射压射速计量由低而高依成品状况而设定。冷却时间，射出时间由长至短依成品成形状况而减少，如此可防止黏模及充填过饱。

一定要用保压控制，垫料在5-10m/m为主。

直压式需注意锁模压力是否足够，肘节式注意十字头伸直以防射出时模具被逼退，而溢出大毛边弄坏模具。乃因成形状况不了解，前几模需喷上脱模剂以利脱模。如脱模顺利又不会顶白则可免喷。依成品需要，再逐步更改各条件，更改压力速度二模后即可看出结果。更改料模，模温至少需5分钟才可看出结果。

模温注意上升，试多模的话需加水冷却或油温，水温电热管等来控制模具温度，依原料不同来选择不同的模温控制如热模（60℃以上）者：尼龙、PBT、POM、PPS、PET、压克力、PC NORYL等。如冷模（60℃以下者）：PE、PP、PS、ABS、AS、PVC、PU、K胶、EVA等。

原料需完全由料管内射完才可停机，模句水管拔除用AVR把模具内之水喷出，模具内部并喷上防锈油，料屑要先擦拭干净。

１.背压依成品状况而调节，一般均有3-5 kg/cm2为标准，松退也不介入气体为先决条件。

２.计划时黏度低者转速可较快，黏度高者转速需放慢，如有加背压转速越快原料混练会越均匀。

３.在正常生产中，原料熔解电热片之热量占螺杆磨擦热占之热量。

４.一个周期的设定，必须能使下次射出时，原料能完全融解的设定，如无法达到，则温料必须高。

５.如试模之原料为PVC或POM则必需用其它原料将它冲洗掉以防下回加温时分解或过火。最好用PE、PP或PS冲洗。

６.试完模将成型条件记录下市，待下回第二次试模时参考模具不良状况及欲修改的地方均需纪录。