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;固定资产投入并不是小投资项目,太大的注塑机固然浪费,太小又不合用,因此选择一台符合本身产品需要的注塑机是每位投资买家最关心的内容.作者基于实际经验,产品和注塑机技术系统性地介绍如何选择注塑机.关 键 词:注塑成型注塑机注塑机技术参数注塑机选择
1前言
注塑成型是塑料制品的重要加工方法之一,注塑成型生产效率高,批量大,成本低,特别在工程塑料的应用发挥着重要作用.
注塑机的评估主要考虑以下内容:
注塑机的技术参数要先进合理
注塑机工作的稳定性,可靠性,安全性,使用寿命
自动化程度,功能齐全,生产效率高,甚至专用性更强
节能及环保
控制系统的人机对话能力及操作便利性
注塑机维护,检修便利
注塑机的可扩展性,可组合性
注塑机的重量及使用空间
性能价格比
一台适合的,优良的注塑机必须制造品质一致的塑件,并于再次加工新的定单产品时亦然,既满足产品及模具功能上的需求.市场上习惯单以注塑机的最大注射重量规格作选机,这是过于简化,或者只用注塑机的锁模力来选机也不充分的.本文从注塑机技术特性方面,系统介绍如何依据注塑产品或模具特性选择注塑机.特别在注塑机可量化的技术参数特性讨论对选择适合注塑机的影响.
注塑机的技术参数,即可量化特性也是采购方必须认真评估的重要内容,才能确保加工的品质适宜,并且单位成本最合理,保持产品的市场竞争力.注塑机的可量化特性可在各品牌注塑机的各种机型规格表上均可查到.在采购注塑机前时,必须依据产品和模具对注塑机的可量化特性作全盘考虑,评估,本文作了详细的论述,或者说向读者介绍如何读懂注塑机规格表.
2注塑机技术性能参数
以MA1600为例,主要技术规格如下:
注塑机技术规格表SpecificationMA1600/540ABC注射装置INJECTIONUNIT螺杆直径ScrewDiametermm404550螺杆长径比ScrewL/DRatioL/D22.52018理论容积ShotSizecm3253320395注塑重量InjectionWeight(PS)g230291359注塑速率InjectionRateg/s117148183塑化能力PlasticizingCapacityg/s172328.4注塑压力InjectionPressureMPa215169137螺杆转速ScrewSpeedrpm0~205合模装置CLAMPINGUNIT合模力ClampTonnageKN1600移模行程TonnageStrokemm430拉杆间距SpaceBtweenTheBarsmm470*470最大模厚Max.MoldHeigm520最小模厚Min.MoldHeigm180顶出行程EjectorStrokemm140顶出力EjectorTonnageKN33其它OTHERS最大油泵压力Max.PumpPressureMPa16油泵马达PumpMotorPowerKW15.00电热功率HeaterPowerKW9.95外形尺寸MachineDimension(l*w*h)m5.4*1.3*2.08重量MachieWeightt5.65料斗容积HopperCapacitykg25油箱容积OilTankCapacityL230注塑机规格表的多数可量化特性是注塑机的最大许可参数值.
3可量化特性说明
3.1注射装置部分
3.1.1螺杆直径
在一台机器的注射装置上,很多注塑机厂商都提供多种螺杆直径可选.螺杆直径直接影响长径比,注射压力,及注射容量,注射重量.规格表内有A,B,C项,B为标准螺杆,A为高压螺杆,C为低压螺杆,螺杆直径越小,注射压力越大,注射速率小.即注塑机厂以模块方式提供3套不同的塑化部件,包括螺杆,料筒,螺杆头组件供用户依据产品选用.
3.1.2长径比
螺杆有效长度与螺杆直径之比为螺杆长径比.
在注塑机选型时,螺杆长径比是选择过程的一个重要参数.一个22:1或更大的长径比可以在螺杆的压缩区具有较佳的混和及较均匀的加热,品质要求高的注塑制品,如注塑工程塑料,或在0.01毫米公差内高精度的注塑制品,都需要选择大的长径比.在给定的螺杆长度,较大的长径比等于较小的螺杆直径.因此注射压力增加,而注射容量及注射重量降低.
20:1的长径比属中等,适合一般要求的注塑制品,而18:1或更小的长径比适用于制品要求不高的注塑,而需要较大的注射重量,注射压力不高.
当螺杆直径一定时,大的长径比相应可增加螺杆各段的长度,提高塑化质量,但长径比过大,螺杆长度较长,增加了螺杆自重,使螺杆前部下垂易造成螺杆与机筒间隙的不均匀,甚至在螺杆转动时与机筒刮磨,降低其使用寿命,因此大的长径比对螺杆材料及其加工过程要求更高,成本也会增加.
长径比的大小同时会与使用的原料有关系,一般高黏度类,热敏性类等原料不建议使用大的长径比,一般取到22:1以下,例如PVC,PC,PMMA,阻燃性材料等,对低黏度类的原料同时有混色要求的,建议选取大的长径比,同时螺杆结构上可以考虑增加阻碍流动的结构及装置.
单位时间所需的材料量大,注塑机容量小时,也可用大的长径比来提高塑化能力.
某些原料不允许压缩比太大,压缩比越大,剪切力就越大,也需选用大的长径比螺杆.例如PET,PBT等.
3.1.3注射重量及理论注射容积
注射重量是注塑机注射装置的一个重要参数.它是选择注塑机时最常用的参数,也是关键的参数,单位以克(g)或安士(oz)表示(注:1克等于0.035盎司1盎司等于28.35克).即通常所说的多少克注塑机,这个参数简单易明,但容易被误解.原因在于当选定了塑料材料后,注塑工厂便可确定塑件的重量,很容易以此注射重量来选择注塑机,如不进行换算,可能会误选.
注射重量的定义是指机器在对空注射条件下(没有注射进模具里),注射螺杆作一次最大注射行程时,注射装置所能到达的最大塑料注射重量,该参数在一定程度上反映了注塑机的加工能力,标志着注塑机所能成型制品的最大重量,可以是测量出来的,也可以是从理论计算出来的(理论值与实测值会有一定程度的差异).
测试所用的材料是比重1.05g/cm3的聚苯乙烯PS硬胶,当产品的材料有别于PS时,需要换算成PS材料的重量,规格表上的注射重量需要经以下换算后才可使用.
非PS材料的注塑重量换算为PS材料的注塑重量Wx:
Wx等于W样本×Vx/1.05
(Vx等于产品材料的比重,单位g/cm3Wx等于产品材料的注塑重量,单位:g.)
例如:聚丙烯PP的比重是0.91g/cm3,它在一台注射重量(以PS算)227g的注塑机上注塑生产.此机以若加工聚丙烯PP的注射重量应为227g*0.91/1.06等于196.7g.
常用塑料密度(g/cm3)
塑料名称密度塑料名称密度硬聚氯乙烯(PVC)1.35～1.45高密度聚乙烯(HDPE)0.94～0.965改性有机玻璃(372)(PMMA)1.18聚乙烯(PE)0.92改性聚苯乙烯(204)(PS)1.07聚丙烯(PP)0.9～0.92超高冲击型ABS1.05聚砜(PSF)1.24低温冲击型ABS1.02尼龙1010(未增强)(PA)1.04～1.06高强度中冲击型ABS1.07尼龙1010(玻璃纤维增强)(PA)1.23耐热型ABS1.06～1.08尼龙66(PA)1.14～1.15聚苯醚(PPO)1.06～1.07聚碳酸酯(未增强)(PC)1.20聚甲醛(POM)1.41聚碳酸酯(增强)(PC)1.4～1.42聚对苯二甲酸乙醇(PET)1.353.1.3.1注射量的确定
注塑量的选择必须考虑制品型腔,以及模具主流道,分流道,浇口的总塑料用量,热流道模具可不考虑流道重量,此基础上还需要考虑熔体高压下的压缩性,模具间隙的充料和螺杆头部的安全垫料,即一次模塑产品需要的塑料总量.
制品的每模重量W:W等于制品重+浇口系统重量
式中:(W等于注射所需的重量)
通常,所有实际注射量参数都是以聚苯乙烯PS作为考核材料来计算的,因此在实际情况中也分两种情况来考虑.当注塑制品是用聚苯乙烯(PS)制造时,注塑机应具备的注射量为Wps,
Wps等于(3～1.2)×(制品重+浇口系统总重),
其中,当制品的品质要求较高,或周期较短时,上式中的系数应取大值,反之可取小值.
当制品是其他塑料(命名为X塑料),先计算出该种塑料的理论注塑量为Wx,
Wx等于(3～1.2)×(制品重+浇口系统总重)
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