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埃克森美孚聚烯烃与聚丙烯加工技巧

时间:2013-11-28 22:42:56  来源:http://www.simibc.com/  作者:湘樟改性塑料
注塑成型加工与故障排除指南
Exxtral™ 高性能聚烯烃与ExxonMobil™ 聚丙烯树脂成功加工之技巧
 
抗冲击共聚聚丙烯树脂
 
前言
目标用户
采用注塑机加工纯净、填充和改性聚丙烯的工程师和技术人员。
 
目的
为设置聚丙烯材料注射成型设备的工艺条件提供指南。
为解决典型注塑成型加工问题提方案。
 
安全
埃克森美孚化工强烈建议用户在加工聚烯烃材料时遵守各项操作规程。
至少每天对所有安全系统(电气、液压、机械)检查一次,以确保其正常运行。
对设备或其周围所有泄漏点进行检修,以避免油和水溢漏到地面。
在任何加工区内穿戴和使用适当的个体防护设备。
遵守机械和材料生产商提出的所有安全建议。
 
目录
一、ExxonMobil™ 聚丙烯树脂(无填充)典型加工条件
二、Exxtral™ 高性能聚烯烃树脂(热塑性聚烯烃)与填充聚丙烯典型加工条件
三、注塑成型加工故障排除
四、注射成型加工知识
五、聚丙烯和热塑性聚烯烃注射成型故障排除检查清单
六、解决溢料问题的技巧
七、解决零件尺寸问题的技巧
 
一、ExxonMobil™ 聚丙烯树脂(无填充)典型加工条件
加工条件 美制单位 国际单位
熔体温度 400-450℉ 200-235℃
机筒温度    
喷嘴 400-450℉ 200-235℃
前部 400-450℉ 200-235℃
中部 390-440℉ 190-225℃
后部 390-440℉ 190-225℃
模具温度 70-120℉ 20-50℃
注射压力 500-1500磅/英寸2 35-100巴
保压压力 300-1200磅/英寸2 20-80巴
背压 50-150磅/英寸2 3-10巴
注射时间 1-10秒 1-10秒
保压时间 5-20秒 5-20秒
冷却时间 5-30秒 5-30秒
注射速度 中速到快速 中速到快速
螺杆回复时间 少于冷却时间-2秒 少于冷却时间-2秒
余料 0.25-0.50英寸 5-15毫米
进料量 调整以达到留有足够原料 调整以达到留有足够原料
﹒其它需考虑因素:
﹒无填充聚丙烯不需要干燥
﹒一般在约510℉(265℃)下开始降解
﹒压力和时间设定视零件表面质量
﹒按照注射压力或速度曲线充填零件95-99%
﹒循环周期取决于具体应用
 
二、Exxtral™ 高性能聚烯烃树脂(热塑性聚烯烃)与填充聚丙烯典型加工条件
加工条件 美制单位 国际单位
干燥 在194℉下干燥2-4小时 在90℃下干燥2-4小时
熔体温度 400-480℉ 200-250℃
机筒温度    
喷嘴 400-464℉ 200-240℃
前部 410-482℉ 210-250℃
中部 410-482℉ 210-250℃
后部 390-446℉ 190-230℃
模具温度 80-120℉ 25-50℃
注射压力 700-1500磅/英寸2 50-100巴
保压压力 300-1200磅/英寸2 20-80巴
背压 50-150磅/英寸2 3-10巴
注射时间 1-10秒 1-10秒
保压时间 5-20秒 5-20秒
冷却时间 10-40秒 10-40秒
注射速度 慢速到快速 慢速到快速
螺杆回复时间 少于冷却时间-2秒 少于冷却时间-2秒
余料 0.25-0.50英寸 5-15毫米
进料量 调整以达到留有足够原料 调整以达到留有足够原料
﹒其它需考虑因素:
﹒一般在约510℉(265℃)下开始降解
﹒压力和时间设定视零件和模具设计而设置
﹒注射速度取决于所要求的零件表面质量
﹒按照注射压力曲线充填零件95-99%
﹒循环周期取决于具体应用
 
三、注射成型加工故障排除
1、检查工艺和设备条件
﹒机筒温度是否达到设定值?
﹒热流道温度和温降是否达到设定值?
﹒冷却水是否接通?
﹒调温机和冷水机是否打开?
﹒模板是否夹紧?
﹒模具内是否留有任何杂质?
﹒审核压力、时间和位置基本设定值。
﹒检查实际值与设定值是否吻合。
2、不要过快排除可能的问题起因。
3、可能需要改变一个或多个工艺参数来判断问题起因。
4、逐渐改变条件并观察对零件的影响。
 
解决缩痕问题的实例
﹒将保压压力提高100磅/英寸2(10巴)。
﹒如果缩痕仍然存在,不要立即排除保压压力是问题的起因。
﹒检查零件的总体质量,然后再将保压压力提高50磅/英寸2(5巴)并观察效果。
﹒继续调整压力,直到零件质量达到要求或直到观察到其它不良后果。
 
四、注射成型加工故障排除
1、了解您的材料
﹒什么是材料的熔体流动速率?
﹒材料是否需要干燥?如果不确定请先核实。
﹒材料最容易从什么样的模具表面最容易脱离?
﹒什么是材料的弯曲模量?
﹒与类似的材料相比材料散热速度是快还是慢?
﹒材料对的缺口的敏感性如何?
2、了解您的设备
﹒使用哪种螺杆?常规、螺旋混台、屏障型等?
﹒使用哪种止逆环?滑动、钢球、弹簧式等?
﹒增强化比是多少?
﹒对注塑,报压,螺杆转动和松退的速度控制如何?
﹒压力控制极限是多少?
﹒是否设有压力表检验压力?
3、了解您的模具
﹒冷却水管如何布置?
﹒装有哪种热流道板?热电偶如何连接?
﹒针阀式浇口如何排顺和如何编号?
4、保持您的模具清洁
﹒确保冷却管、模具表面和排气口清洁。
 
五、聚丙烯和热塑性聚烯烃注射成型故障排除检查清单
1、水源是否接通?
水应通过模具和机器流动。调温器的温度设定值应与实际温度相吻合。
型腔与型芯之间的温差不应超过20℉(7℃)。如果温差过大,想想为什么,考虑可能是什么原因。
2、冷却剂出口管隔离阀是否打开并且工作正常?
如果出口管或隔离阀关闭或堵塞,模具将无法得到冷却。
3、在保压期间螺杆是否有余料?
螺杆不应露出底部。目测确认在螺杆润滑脂环与螺杆拉杆之间有一段距离。
4、螺杆是否正确校准?
当螺杆底部露出时,读数应为0.000-0.040英寸(0-1毫米)。
6、检查熔体减压(螺杆松退)
螺杆松退距离应为0.250-0.750寸(6-20毫米),而不是0-2.0英寸(0-50毫米)。在200吨或以下的小型注塑机上,螺杆松退距离应为0.100英寸(2.5毫米)。
7、注意注塑时的螺杆前进速度/定时。
充填过程是否按照程序进行?液压阀可能卡住和需要重新校准,机器程序控制器回路可能因故障而恢复为默认设定,所以根据程序机器充填时间应为7.0秒,但实际可能只有3.5秒。
8、注意在充模期间螺杆是否发生任何转动。
在充模期间螺杆不应转动,如果转动,螺杆止逆阀可能有问题。
9、注意保压期压的螺杆。
螺杆不应移动过长距离,在螺杆回复开始之前的1秒钟停止移动。
10、检查螺杆回复时间。
当材料厚度为0.80-0.135英寸(20-3.4毫米)时,螺杆复位时间应为10-20秒。它应比冷却时间短2-3秒,或只要合理即可。
11、注意在从住设向保压转换时螺杆是否会回弹。
螺杆回弹尽量应极小。可能造成螺杆回弹量过大的因素包括:
﹒注射保压转换位置
﹒在注射结束时注射速度过快
﹒浇口太小
﹒流道太小
﹒熔体温度太低
﹒模具太冷
﹒混合喷嘴限流
﹒机器滤网堵塞
﹒零件内存在许多薄壁截面
﹒熔体流动距离长
﹒使用错误材料
﹒要求更高的熔体流动速率。
12、检查螺杆背压。
螺杆背压应为50-151磅/英寸2(3-10巴)
13、检查模具注入口是否有材料熔体泄漏(喷嘴流涎)。
流涎可能是由于喷嘴弯曲(从而造成喷嘴与注入口之间的不同心)而造成的,也可能是由于注射装置的偏移或松动引起滑移而造成的。有时注入口的球面半径与机器喷嘴半径不匹配。这可能会同时损坏注入口压力。
14、检查料筒设定值与实际值是否匹配。
与440℉(227℃)的设定值相比,机筒温度是过高还是过低?同时用探针式测温计检查材料的实际熔体温度。料筒温度设定值应予以调整,以使材料的熔体温度达到440℉(227℃)目标值。止逆阀组件如部分堵塞,将会延长螺杆复位时间,增加熔体剪切热量,从而使实际温度高于设定值。切勿按照实际读数来调整设定值。
15、检查热流道系统设定值。
流道板的设定温度应为目标熔体温度的+/-10℃(+/-5℃),以保持熔体温度不变,材料不会被加热或冷却。当热流道系统的设定温度与目标熔体温度的偏差超过+/-30℃(+/-16℃),通常表示热流道系统的设计或其在模具上的安装有问题。如果实际温度较低,意味着加热带损坏或熔断,或热电偶接头损坏或松动。应确定各区温度不高于设定值。
16、短射或溢料
在模具开闭期间,快速检查注入口处是否有流涎。这样做可能很困难(例如注塑机上的树脂玻璃很脏或被腐蚀,浇口设在注塑机或机械手取零件区域)。找到一个能看见注入口的位置进行观察。
 
六、解决溢料问题的技巧
1、检查型腔投影面积
确认模具处于适当大小的压力比下。建议压力比为2-3吨/英寸2(0.3-0.45吨/厘米2)。
2、检查是否有任何材料使模具不能闭合。
模具内是否有材料留下或导柱孔是否被堵塞
3、观察液压表,来证实显示屏设定值正确。
显示屏设定压力600磅/英寸2(40 bar)是否与实际液压表读数600磅/英寸2(40 bar)一致?
4、注意模板的打开与闭合
确认模板对中良好并且紧密配合。这两点中的任何一点欠缺都会引起溢料和拖痕(刮痕)问题。
5、审核机器参数设定表与实际机器设定值是否一致。
 
七、解决零件尺寸问题的技巧
1、检查零件公差是否切合实际/可行。
每8英寸(约200毫米)长的聚丙烯零件典型制造公差为+/-0.25%。这里包括型腔钢材安全条件、材料收缩率与铣削型腔膨胀系数的差异、加工、循环时间/冷却问题、检验量规的重复性和可靠性问题。
2、大尺寸零件的热膨胀可能会带来问题。
当零件在较高的环境温度[例如90℉与68℉(30℃与20℃]下测量时,会出现这种情况。
3、检查CMM夹具和量规的重复性和可靠性。
零件是否受到支撑和夹持?
4、观察零件上的基准点、4-向和2-向定位点。
在长度超过20英寸(约500毫米)的零件上,应在零件的中间设置4-向定位点。
5、喷漆零件在烘箱内是否得到稳妥支撑?
烘箱是否设置了正确的温度和时间?在电清洗炉内零件是否与其它热源接触?如果是,这是什么样的热源?
 
 
 
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