让薄壁注塑更“轻松”

疫情过后，生鲜、外卖成为生活热点，包装餐盒每日需求过千万。而“地摊经济”也成为热议话题，热度高居不下。“地摊经济”中的美食产业，更是***于市场。因此，一次性刀叉碗碟，成为重点所需。

当薄壁包装变为生活必需品，如何保证塑料污染与生活质量的平衡，成为必须讨论的话题。正视快消产品消耗量大与绿色环保安全实施的相互平衡。用轻量化、化、节能化、自动化***新领地，使制品企业良性健康运作，才能实现塑料包装业的可持续发展。  

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如何寻找注塑工艺中背压和松退的平衡点？

注塑工艺中的背压和松退是两个相当重要的参数，他将直接
影响到产品的质量。虽然两者没有内在的联系，所起的作用也不同，只是在调试工艺的时候会相互有所补充，所以两者在工艺上和产品外观质量的表现是相互影响的。

如何在实际的工艺调试中来平衡两者的关系，首先我们要知道什么是背压、松退，及两者在工艺调试中所起的作用。

背压定义、形成、作用背压的定义就是在螺杆储料过程中，螺杆往后旋转的过程中，螺杆前部堆积的料越来越多，这些料把螺杆加速往后挤，但为了把前面的料要压实，就要给螺杆一个往前推的力，这个力就是背压（也叫塑化压力）。

背压的形成在塑胶熔融、塑化过程中，熔料不断被螺杆输送到料筒前端（计量室内），且越来越多，逐渐形成一个压力，推动螺杆向后退。为了阻止螺杆后退过快，确保熔料均匀压实，需要给螺杆提供一个反方向的压力，这个反方向阻止螺杆后退的压力称背压。它的控制是通过调节注射油缸之回油节流阀实现的。预塑化螺杆注塑机注射油缸后部都设有背压阀，调节螺杆旋转后退时注射油缸泄油的速度，使油缸保持一定的压力。

薄壁注塑成型中存在的主要问题

虽然塑件薄壁化有很多优点,但却降低了塑件的可成型性,以至于用常规的注塑成型方法无法成型这些薄壁塑件。在进行薄壁塑件的成型时,存在三个常见问题: 短射、翘曲变形和熔接线。

  (1) 短射

 短射( short shots)是指由于模具型腔填充不完全造成塑件不完整的质量缺陷,即熔体在完成填充之前就已经凝结。如果某塑件填充不完整,则无需考虑其他质量缺陷就可判为不合格产品。常规注塑成型的填充过程和冷却过程是交织在一起的。

当聚合物熔体流动时,熔体前沿遇到相对温度较低的型芯表面或型腔壁,就会在其表面形成一层冷凝层。熔体在冷凝层内继续向前流动,随着冷凝层厚度的增加,实际型腔流道变窄,冷凝层厚度对聚合物的流动有着显著的影响。

因为常规注塑成型时塑件的厚度较厚,所以此时冷凝层对注塑成型的影响还不是很大。但在薄壁注塑成型中,当冷凝层的厚度与塑件厚度之比随着塑件厚度的变薄逐渐增加时,这个影响就很大。特别是二者的尺寸可以相互比较时更为突出。 研究表明,当塑件的厚度减小时,冷凝层对流动的影响将会以指数形式增加,这也更说明了冷凝层在薄壁注塑成型中的影响之大。

(2) 翘曲变形 翘曲变形(warpage)是不均匀的内部应力导致的塑件缺陷。翘曲变形产生的原 因是收缩不均匀、取向不均匀和冷却不均匀。翘曲变形值超过一定数值后塑件将被视为不合格,而且薄壁塑件对翘曲的要求更为严格。可以通过平衡冷却系统、调节冷却时间、保压压力以及保压时间等措施来改善塑件的翘曲变形缺陷。  

(3) 熔接线 熔接线(weldline)是型腔内两个或多个熔体流动前沿熔合时形成的界线。熔接线不但影响塑件的外观质量,而且在熔接线处易产生应力集中,削弱塑件的机械强度,对塑件特别是薄壁塑件的机械性能尤为不利,受外力后塑件非常容易在熔接线处开裂。在设计时可以通过减少浇口数目或改变浇口位置来减少或改变熔接线的位置,来满足塑件的设计要求。

塑胶的粘度及条件对粘度的影响

熔融塑料流动时大分子之间相互摩擦的性质称为塑料的粘性.而把这种粘性大小的系数称为粘度,所以粘度是熔融塑料流动性高低的反映.粘度越大,熔体粘性越强,流动性越差,加工越困难.

工业应用上,比较一种塑料的流动性并不是看其粘度值,而是看其熔体流动指数大小(称MFI):所谓MFI,就是在一定熔化温度下,熔体受到额定的压力作用下,单位时间内(一般为10分钟)通过标准口模的熔体重量.以g/10min表示,如注塑级的PP料,牌号不同,MFI的值可以从2.5~30间变化,塑料的粘度并非一成不变,塑料本身特性的变化,外界温度,压力等条件的影响,都可促成粘度的变化.

1.1分子量的影响

分子量越大,分子量分布越窄,反映出来的粘度愈大.

1.2低分子添加济的影响

低分子添加济可以降低大分子连之间的作用力.因而使粘度减小,有些塑料成型时间加入溶济或增塑 剂就是为了降低粘度,使之易于模成型.

3温度粘度的影响

温度对大多数熔融塑料的粘度影响是很大的,一般温度升高,反映出来的粘度越低,但各种塑料熔体粘度降低的幅度大小有出入:

PE/PP类塑料,升高温度对提高流动性,降低熔体粘度作用很小,温度过高,消耗加大,反而得不偿失

PMMA类等塑料,温度升高粘度就显著下降,PS ABS升高温度对于降低粘度于成型亦有较大好处

4剪切速度的影响

有效的增加塑料的剪切速度可使塑料粘度下降,但有部分塑料,如PC亦有例外,其粘度几乎不受螺杆转速的影响.

5压力的影响

压力对粘度的影响比较复杂,一般PP&PE类粘度受压力的影响不是很大,但对PS的影响却相当显著,实际生产中,在设备较完善的机器上,应注意发挥高速注射,即高剪切速度的作用,而不应盲目地将压力提高.