1 精密注射成型的概念 精密注塑是指加工成型的注塑制品的尺寸重復(fù)精度很高,以致使用通用注塑機、常規(guī)的注塑成型工藝難以達到要求的一種注射成型方法。“精密注射成型”這一概念,主要是區(qū)別于“常規(guī)注射成型”,它是基于高分子材料的迅速發(fā)展, 在儀表、電子領(lǐng)域里采用精密塑料部件取代高精度的金屬零件的技術(shù)。目前針對精密注射制品的界定指標(biāo)有2 個,一是制品尺寸重復(fù)精度, 二是制品質(zhì)量的重復(fù)精度。本文主要從制品尺寸重復(fù)精度方面闡述精密注射成型。但由于各種材料本身的性質(zhì)和加工工藝不同,不能把塑料制件的精度與金屬零件的精度等同起來。 精密注射成型是一門涉及原材料性能、配方、成型工藝及設(shè)備等多方面的綜合技術(shù),精密塑料制品包括DVD數(shù)碼光盤、DVD激光頭、數(shù)碼相機零件、電腦接插件、導(dǎo)光板、非球面透鏡等精密產(chǎn)品,這類產(chǎn)品的顯著特點是不但尺寸精度要求高,而且對制品的內(nèi)在質(zhì)量和成品率要求也極高。成型制品的模具是決定該制品能否達到設(shè)計要求的尺寸公差的重要條件,而精密注塑機是保證制品始終在所要求的尺寸公差范圍內(nèi)成型,及保證極高成品率的關(guān)鍵設(shè)備。塑料制品最高的精度等級是三級。 2 精密成型特點: (1)制件的尺寸精度高、公差小,即有高精度的尺寸界限; (2)制品重量重復(fù)精度高,要求有日、月、年的尺寸穩(wěn)定性; (3)模具的材料好、剛性足,型腔的尺寸精度、光潔度以及模板間的定位精度高; (4)采用精密注射機更換常規(guī)注射機; (5)采用精密注射成型工藝; (6)選擇適應(yīng)精密注射成型的材料。 評定制品最重要的技術(shù)指標(biāo),就是注塑制品的精度( 尺寸公差、形位公差和制品表面的光潔度) 。我國使用的標(biāo)準(zhǔn)是SJ1372 D78,與日本塑料制品的精度和模具精度等級很接近。欲注塑出精密的塑料制品,需從材料選擇、模具設(shè)計、注射成型工藝、操作者的技術(shù)水平等4大因素進行嚴格控制。精密注塑機要求制品尺寸精度一般在0.01~0.001mm以內(nèi),許多精密注塑還要求注塑機具有高的注射壓力、高的注射速度;要求合模系統(tǒng)具有足夠大的剛性和足夠高的鎖模精度,所謂鎖模精度是指合模力的均勻性、可調(diào)、穩(wěn)定和重復(fù)性高,開合模位置精度高;要求對壓力、流量、溫度、計量等都能精確控制到相應(yīng)的精度,采用多級或無級注射,保證成型工藝再現(xiàn)條件和制品尺寸的重復(fù)精度等。 精密注塑成型中的收縮問題 影響收縮的因素有四種:熱收縮、相變收縮、取向收縮以及壓縮收縮。 1 熱收縮是成型材料與模具材料所固有的熱物理特性。模具溫度高,制品的溫度也高,實際收縮率會增加,因此精密注射的模具溫度不宜過高。 2 相變收縮由于結(jié)晶型樹脂在定向過程中,伴隨高分子的結(jié)晶化,由于比容減少而引起的收縮,即叫相變收縮。模具溫度高,結(jié)晶度高,收縮率大;但另一方面,結(jié)晶度提高會使制品密度增加,線膨脹系數(shù)減小,收縮率降低。因此實際收縮率由兩者綜合作用而定。 3 取向收縮,由于分子鏈在流動方向上的強行拉伸,使在冷卻時的大分子有重新卷曲恢復(fù)的趨勢,在取向方向?qū)a(chǎn)生收縮。分子取向程度與注射壓力、注射速度、樹脂溫度及模具溫度等有關(guān)。但主要的是注射速度。 4 壓縮收縮與彈性復(fù)位,一般塑料都具有壓縮性。即在高壓下比容發(fā)生顯著變化。在一般溫度下,提高壓力成型制品比容會減小,密度會增加,膨脹系數(shù)減小,收縮率會顯著下降。對應(yīng)于壓縮性,成型材料具有彈性復(fù)位作用,使制品收縮減小。影響制品成型收縮的因素與成型條件和操作條件有關(guān)。
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