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注塑加工的热力学分析

2016-04-25 15:44:13 章丘同康塑业 阅读
  注塑加工成型是一个较为复杂的过程。注塑制品的优劣涉及聚合物的热物理、热力学、流变学、传热学、伴随过程的物理、化学变化,特别是相态变化和正确的机械设计以及最佳工艺的实施等。
 
  在注塑成型中,如何确定注塑周期,不仅关系到制品的质量,而且还影响产量和制品的成本。从注入模腔的塑料熔体传递出必要的热量,使其由熔体变成固体,以便从模具中取出而不变形是考虑的出发点。为此,正确地估算注塑周期,这是注塑加工成型应该确定的主要工艺参数。
 
  注塑加工周期主要取决于充模时间和冷却时间。所谓充模时间,即是从塑料熔融物料进入模腔直到充满时为止所需的时间。冷却时间即是模腔内被充满的熔融物开始冷却直到可以从模具内取出制件所需的时问,一般有如下三种定义:
 
  ①成型制品最厚部位中心处的温度冷却到聚合物热变形温度所需的时间。
 
  ②成型制品断面上的平均温度丁冷却到所希望的某一指定温度所需的时间。
 
  ③结晶性制品最厚部位的中心温度冷却到熔点所需的时间,或者结晶度达到某一指定值所需的时间。
 
  升压过程,加热料筒的压力快速升高到给定值,升压期间熔体被注入模腔的物料量忽略不计。
 
  稳流过程,熔体由料筒经流道稳定地注入模腔,即浇口处的压力视为定值。
 
  充模过程,熔体逐渐充满模腔,腔内压力升到最大值。
 
  增压过程,模腔内的熔体因冷却而收缩,为了补加熔体进入模腔,需要提高注射压力。
  
  倒流过程,在浇口未冻结前,由料筒内的压力降为零,模腔内的熔体可以经流道倒流回料筒。亦即模腔的压力释放,直至残余压力为零。
  
  实际上,熔融物的流动在第一阶段的升压期问已经在进行,浇口处的压力也并非稳定,所以设想的一、二阶段与实际情况有出入,总的压缩在一、二阶段都在进行。虽然料筒内的压力损失不是恒定的,但可采用压力损失的平均值,求出料筒内熔体平均温度的升高。同样,浇口处的压力也不恒定,仍可用平均值。
 
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