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收縮是東莞家電精密塑料模具加工商們面臨的大敵,特別是對于表面質(zhì)量要求較高的大型東莞家電精密塑料模具制品,收縮更是一個頑疾。因此人們開發(fā)了各種技術(shù),以最大限度地減少收縮,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
在注塑東莞家電精密塑料模具部件較厚位置,如筋肋或突起處形成的收縮要比鄰近位置更嚴(yán)重,這是由于較厚區(qū)域的冷卻速度要比周圍區(qū)域慢得多。冷卻速度不同導(dǎo)致連接面處形成凹陷,即為人們所熟悉的收縮痕。這種缺陷嚴(yán)重限制了東莞家電精密塑料模具產(chǎn)品的設(shè)計和成型,尤其是大型厚壁制品如電視機(jī)的斜面機(jī)殼和顯示器外殼等。事實(shí)上,對于日用電器這一類要求嚴(yán)格的產(chǎn)品上必須消除收縮痕,而對于玩具等一些表面質(zhì)量要求不高的產(chǎn)品允許有收縮痕的存在。
形成收縮痕的原因可能有一個或多個,包括加工方法、部件幾何形狀、材料的選擇以及模具設(shè)計等。其中幾何形狀和材料選擇通常由原材料供應(yīng)商決定,且不太容易改變。但是模具制造商方面還有很多關(guān)于模具設(shè)計的因素可能影響到收縮。冷卻流道設(shè)計、澆口類型、澆口尺寸可能產(chǎn)生多種效果。例如,小澆口如管式澆口比錐形的澆口冷卻得快得多。澆口處過早冷卻會減少型腔內(nèi)的填充時間,從而增加收縮痕產(chǎn)生的幾率。對于成型工人,調(diào)整加工條件是解決收縮問題的一種方法。填充壓力和時間顯著影響收縮。部件填充后,多余的材料繼續(xù)填充到型腔中補(bǔ)償材料的收縮。填充階段太短將會導(dǎo)致收縮加劇,最終會產(chǎn)生較多或較大的收縮痕。這種方法本身也許并不能將收縮痕減少到滿意的水平,但是成型工人可以調(diào)整填充條件改善收縮痕。
還有一種方法是修改模具,有一種簡單的解決方法就是修改常規(guī)的型芯孔,但是并不能指望這一方法適用于所有的樹脂。另外,氣體輔助方法同樣值得一試。
柱、氣體和泡沫
GE聚合物加工研究中心(PPDC)進(jìn)行了一項(xiàng)12個月的研究,來評估8種不同的旨在減少收縮痕的方法。這些技術(shù)代表了減少收縮痕的一些最新思路。這些方法可以分為兩類:一類可以稱為取代材料法,另一類為去除熱量法。取代材料法是通過增加或減少可能收縮區(qū)域的材料用量來減少收縮痕。去除熱量法旨在快速地將可能產(chǎn)生收縮的區(qū)域的熱量去除,從而減少較薄區(qū)域和較厚區(qū)域產(chǎn)生的冷卻不均的可能性。
在本次研究中,共評估了5種取代材料法:伸出式凸柱、圓頭凸柱、帶彈簧凸柱、氣體輔助成型和化學(xué)發(fā)泡。三種去除熱量法:鈹-銅凸柱、鈹-銅嵌件以及特殊設(shè)計的熱活動凸柱。評估的對象是待試部件中產(chǎn)生的收縮痕的數(shù)量,待試部件為帶有三角形凸起的制品。所有方法比較的標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)工具——不銹鋼凸柱。該測試工具能產(chǎn)生壁厚為2.5mm的圓盤,凸柱高為22.25mm,直徑為4.5mm,壁厚為1.9mm,在底盤上有2mm的三角鐵。
該研究所用的成型設(shè)備為350t的水平觸動液壓機(jī),材料為日用電子產(chǎn)品中常用的材料,也是收縮問題嚴(yán)重的材料,即GE的PC/ABS、Cycoloy CU6800和PPE/PS、Noryl PX5622。這兩種材料的加工范圍均在產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)建議范圍的中間點(diǎn)。如果收縮痕處于最小狀態(tài),可以下調(diào)填充量來引發(fā)更多收縮痕,以方便度量并與經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行比較。盡管收縮痕通常都是通過肉眼來觀察的,但是這些試驗(yàn)采用了一種機(jī)器對收縮痕的深度進(jìn)行了定量測量。
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