電木機及其電木料的注塑工藝

2022-12-20 08:12:04 字數 2290 閱讀 9138

一、電木塑料

電木料又稱熱固性塑料,或膠木料,它是指樹脂在加工過程中發生化學變化,分子結構從加工前的線性結構轉變為網狀體型結構,一經成型後再加熱也不能軟化流動的一類聚合物。電木料在效能上與熱塑性塑料有許多不同之處,除不能迴圈使用外,它具有強度高,耐蠕變性好,耐熱溫度高,加工尺寸精度高及耐電弧性好等優點。

目前常用電木料有酚醛樹脂,氨基樹脂,環氧樹脂和不飽和聚酯等四種。其他的普通電木樹脂還有脲甲醛、三聚氰胺甲醛、有機矽等塑料,都屬於熱固性塑料。電木料主要在隔熱、耐磨、絕緣、耐高壓電等在惡劣環境中使用,最常用的產品有炒鍋鍋把手和高低壓電器等。

以最常用的酚醛樹脂為例,因其**低廉,原料豐富,效能獨特而獲得迅速發展,目前其產量在塑料中排第六位,在熱固性塑料中排第一位,產量佔整個塑料的5%。同時由於該塑料屬於不可迴圈使用的塑料,因而其加工在歐美及日本等發達國家受較嚴格的限制,因而其製品在我國有較大的市場。

電木製品其成型方法有壓制成型和注射成型兩種,因而多數電木料也分成壓制料和注射料。通常壓制成型成本較低,但工人勞動強度大,製品精度低,成品率也不高。而注射成型則相對於壓制成型而言,儘管其一次性投入成本高,但工人勞動強度小,製品精度高,成品率也高,因而有逐步代替壓制成型的趨勢。

二、電木機

博創公司目前開發的電木機系列注塑機,充分考慮機器的通用性和系列化,由於電木機的料筒螺桿長徑比較短,我公司的產品設計是將下料口前移至料筒上,如圖一。儘管該結構對整機的外形美觀有一定的影響,但其與普通熱塑性注塑機相比,具有較強的通用性,其機械結構幾乎全部相同,更換料筒和螺桿即可還原成普通熱塑性注塑機,可以做到一機多用。

由於酚醛樹脂對料筒螺桿有較大的腐蝕性,一般材料製作的螺桿及噴嘴使用壽命較短,所以我公司設計均採用合金螺桿及合金噴嘴,這進一部提高了塑化元件的使用壽命。此外,由於酚醛樹脂對溫度控制需較為準確,通常誤差不超過±5℃,國內目前普遍採用料筒恆溫系統和普通模溫機加熱兩種方式,通常前一種方式成本較低,後一種溫度控制較為穩定,但成本相對較高,因為該模溫機需要兩段溫度控制,相當於兩台模溫機。目前國外較先進的機器採用加熱圈加熱水冷卻方式,而我公司電木機系列注塑機採用模溫機加熱方式。

電木機與普通熱塑性注塑機相比,還有其動,定模板上需增加模具隔熱板,如圖二。

通常底面有一隔熱板,為保護隔熱板不致被壓壞,外面加裝一鐵板。這主要是因為通常電木模具成型時,溫度需加至160-180℃,為避免模具溫度傳至機器其他部位,影響機器效能,減少熱量損失而增加該裝置。目前我公司產品採用該結構。

目前國內也有部分公司採用複合材料製成的高強度纖維隔熱板,可取消鐵板,使機器結構更美觀,但成本相對較高。相對於模具加熱裝置的加熱功率必須足夠大,否則很容易引起模具加溫時間過長或根本加不到所需溫度等問題,影響機器的正常使用。

由於電木料在固化過程中會產生具有腐蝕性的氣體,所以通常電木模具通常會開有排氣槽,並且模腔內需鍍硬鉻,但對於一些深腔製品,模具的排氣槽較難把產生的氣體排完,所以電木機需有開模放氣的動作要求,該功能為備選功能,根據模具工藝需要時使用。由於模具分型面上開有排氣槽,通常電木製品成型時在製品的分型面上會有一些飛邊,但很薄,可用手直接撥掉或用壓縮空氣吹掉。

由於在電木注塑成型過程中,電木料在模具中保壓和固化時間相對較長,使得我公司產品採用的變數幫浦系統較國內其他廠商有較大的節能優勢,由於在相當長的保壓和固化時間(可視為普通熱塑機的冷卻時間)裡變數幫浦功率輸出較小,通常電木機會較普通熱塑機節能效果更明顯,與裝普通pq液壓系統的電木機相比,節電可達40-60%,因而博創的電木機系列注塑機在市場上有較大的競爭力。三、注射工藝條件的選擇與控制1、溫度

(1)料溫物料達到熔化時的溫度由料筒溫度控制,物料塑化的溫度達到要求時,物料具有良好的流動性,物料在料筒內滯留期內不應過早發生固化現象。料筒的分段控制設定應根據不同的物料特點進行設

置,以滿足要求。

(2)模溫模具溫度是影響電木製品固化定型的主要因素,模溫過低,固化時間長,模溫過高則固化反應速度太快,難於排出產生的氣體,導致產品出現組織疏鬆,起泡及發暗等缺陷。2、壓力與速度

(1)注射壓力與速度電木料中填料成分較多,黏度大,所需的注射壓力較高,通常在100-170mpa間。根據經驗,電木機的注射速度約在3m/min-4.5m/min為最佳。

(2)保壓壓力與保壓時間保壓壓力的大小和保壓時間的長短與製品的收縮和密度關係較大。通常設保壓時間5-20s,保壓壓力約30-70mpa。

(3)背壓壓力與螺桿轉速螺桿的背壓不宜過大,大多數情況下不使用背壓。但應注意背壓過低可能造成計量不穩定,塑化不均等現象。塑化時螺桿轉速不能太高,可設在30-70r/min。

3、成型週期成型週期包括合模時間,注射保壓時間,固化定型時間(含預塑時間),其中固化定型時間為整個成型週期中重要的時間因素。4、常用電木料的典型工藝

下表所列的是幾種常用的電木料注塑工藝,由於相同的注射成型工藝條件會因電木料品級的不同以及生產廠家的不同而有差異,以下所列工藝僅供參考。

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