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影响粉末注射成型制品质量的因素
文章出处:精久机械     人气:744     发表时间:2017-06-22
1.注射成型工艺的影响

  注射成型是获得所需形状的预成坯的过程,是整个工艺过程的关键。因为粉末注射成型产品的缺陷都是在注射成型过程中形成的,如裂纹、空洞、分层、粉末与粘结剂分离等,而这些缺陷往往要在脱脂和烧结完成以及注射应力被释放后才能发现。缺陷形成的原因除原料粉末不合格、粘结剂选择不当、注射料混炼不合格等因素外,主要取决于注射成型时的工艺条件,所以控制和优化注射成型工艺参数对于提高产品成品率和材料的利用率至关重要。

  注射成型过程包括注射和保压两个阶段,其中涉及的工艺参数主要有温度(机筒温度、喷嘴温度、模具温度)、压力(注射压力、保压压力和背压压力)和时间(注射时间、保压时间和冷却时间)。在实际生产中,由于注射料成分不同,产品形状各异,各项参数也不尽相同。

  1)温度  机筒与喷嘴温度的设定与控制对注射成型身患的质量有重要影响。机筒温度是指机筒表面的加热温度,一般为150200.根据注射料在机筒内的塑化机理,分三段加热:第一段——固体输送段,是靠近进炎口的部分,温度要低些,有冷却水冷却,防止物料架桥,保证较高的固体输送效率;第二段——压缩段,是物料处于压缩状态并逐渐熔融的阶段,温度设定比第一段要高出2025℃;第三段——均化段,是物料全部熔融的阶段,预塑开始时,该段对应螺杆均化段,在预塑终止后形成计量室储存塑化好的物料。一般来讲,第三段的温度比第二段要高出2025℃,以保证物料处于熔融状态。

  模具温度是指与制品接触的型腔的温度,它直接影响到制品在型腔中的冷却速度。对于金属粉末的注射成型,由于物料的热导率比较大,物料很容易瘵,因而模具温度要更高一些,甚至高达140℃。如果模具温度太低,转角处的熔体会过快冷却,容易发生欠注现象;太高则可能使粘剂失效,引起飞边,而且冷却时间要加长。

  一般来说,注射成型温度必须高于粘结剂组分中最高熔点温度,脱模温度必须低于其共结晶温度。

  2)压力  注射成型压力对充模速度影响较大,其上限由产生喷射、坯件粘模、飞边和锁模力决定。注射压力的设定值一般在30200MPa之间(常用的压力范围为80120MPa),保压切换点(即注射压力向保压压力的转换点)设置在熔体充满模具的95%98%时。如果保压压力低,没有足够的压力填实模具来补偿冷却收缩,则制品表面易出现缩孔;反之,保压压力太高,则会阻碍脱模。

  3)时间  成型时间与型腔大小、充模时间和冷却时间有关,短则几秒,长则娄分钟。充填时间一般控制在0.51.0s,冷却时间与构件壁厚有关。

  粉末注射成型对工艺条件的控制精度要求比普通塑料注射成型高得多,稍有偏差就有可能导致制品缺陷。要获得理想的充模过程和无缺陷制品,注射工艺参数的合理选择极为重视。

  注射成型时难免有一些粘结剂会被吸附在模具表面,一般经过24h生产以后,需要中断生产,对模具(包括所有活动机构,如顶杆、定位销等)进行彻底清洁。

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