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【振业注塑】通用塑料不同料厚的冷却时间
·注塑周期
注塑周期是指注塑机完成特定的一整套动作所需要的时间。因此，每个部分的动作时间都可能影响到整个周期时间，要达到缩短周期时间，提高生产效率的目的，应分别考虑运作的每个部分以便辨别可能缩短时间的部分，这样对每个部分常常可节省一点点时间。虽然这种节省可能很少，但当这些时间加在一起时，从总体缩短的百分比来看，缩短的时间会十分显著。
·注塑机的空运行时间
空运行时间是注塑机空操作时完成一个完整周期所需的时间，即没有任何塑料在注塑机里面。不管该注塑机的大小和类型如何，当你试图更改运作时应先了解注塑机的空运作，因为它有助于注塑者确定某特定的注塑机是否有能力在高产量下生产或保持该产量。所以在试图减少运作时间之前，从注塑机的状态、年期和空运行时间方面来考虑是否能减少运作时间。
表1：通用注塑机空运行时间
|
锁模力（顿） |
空运行时间（秒） |
空运行时间（不包括射嘴回退时间）秒 |
机板开合总时间（秒） |
|
机肘注塑机 |
|
|
|
|
40 |
1.40 |
1.00 |
0.50 |
|
60 |
1.60 |
1.20 |
0.60 |
|
85 |
1.75 |
1.32 |
0.66 |
|
100 |
1.80 |
1.40 |
0.70 |
|
125 |
1.44-1.80 |
0.80-1.50 |
0.40-0.75 |
|
150 |
1.90 |
1.15-1.55 |
0.58-0.78 |
|
175 |
2.10 |
1.40-1.80 |
0.70-0.90 |
|
210 |
2.20 |
1.50 |
0.75 |
|
250 |
2.60-2.90 |
2.00-2.25 |
1.00-1.12 |
|
300 |
2.80 |
2.20 |
1.10 |
|
350 |
3.00 |
2.25 |
1.12 |
|
420 |
2.60-3.00 |
2.00-2.25 |
1.00-1.12 |
|
560 |
2.75-3.00 |
2.00-2.40 |
1.00-1.20 |
|
750 |
3.69 |
3.00 |
1.50 |
|
1000 |
4.80-7.00 |
3.80-6.00 |
1.90-3.00 |
|
1250 |
4.80-7.00 |
3.80-6.00 |
1.90-3.00 |
|
1600 |
8.00-11.25 |
- |
- |
|
1800 |
8.00-11.25 |
- |
- |
|
2500 |
11.25-20.00 |
- |
- |
|
3000 |
12.00-20.00 |
- |
- |
|
3600 |
12.00-20.00 |
- |
- |
|
油压注塑机 |
|
|
|
|
60 |
1.38 |
- |
- |
|
90 |
1.64 |
- |
- |
|
120 |
1.71 |
- |
- |
|
150 |
1.89 |
- |
- |
|
200 |
2.57 |
- |
- |
|
250 |
2.77 |
- |
- |
|
350 |
3.00 |
- |
- |
|
420 |
3.00 |
- |
- |
|
500 |
3.60 |
- |
- |
|
650 |
5.54 |
- |
- |
·注塑周期的分段
注塑周期主要运行运作分为：闭模…射胶…冷却…开模及注塑件顶出。这四个阶段耗时占整个周期时间的比例为：
1、闭模 5-10%（6）
2、射胶 5-25%（15）
3、冷却 50-85%（75）
4、开模及注塑件顶出 1-5%（4）
括号内数值为典型数值
由此可见，影响注塑周期时间的主要因素在于冷确时间，其次是注塑时间，生产者要想缩短周期时间，提高生产效率，主要要从能否缩短冷却时间和射胶时间两个方面来考虑。
·注塑时间
注塑时间通常分为两个部分：螺杆位移时间（即通常所说的模具填充时间）和螺杆保压时间（即模具保压时间）。
螺杆位移时间是熔化的热塑性塑料填充模具至百分之九十五至百分之九十八的时间。对大多数注塑件来说，这个时间是3秒或更少些，更典型的是用0.4至1.5秒的填充时间。然而生产高质素的注塑件可能需要多于3秒的时间。这种性质的注塑与光学工业有关；如镜片、仪表板和三棱镜等，或生产计算机外壳和小汽车挡板的电子和自动工业有关。
模具填充时间缓慢常常是模具设计不良所导致的，如尺寸错误的进料系统或位置不正确的浇口。如果是这种情况，应修改模具以获得适当的填充时间。
螺杆保压时间是螺杆在它最前的位置保持几乎不动的时间，这样为熔化的塑料提供必要的注塑压力以便在塑料固化阶段中将塑料塞进模腔内。这段时间内能仅把塑料量足够地填塞模具，因此与注塑件壁厚和模具温度有直接关系。正确的保压时间使模具有最佳零件重量和模具收缩、良好机械特性和表面精度、尺寸和稳定性以及注塑件内出现沉降或空洞的较少可能性。因此，应对每个塑料、模具、注塑机组合的保压时间时行精确的计算。
·冷却时间
注塑的循环准确部分是为了保证模具内熔化的塑料充分地固化，注塑件便不会在顶出时变形。
·影响冷却时间的因素
塑料在模具内固化或硬化所需要的时间取决于许多因素，如注塑件的外形、壁厚、塑料的类型、模具的冷却流程以及注塑件的质量要求等。
冷却时间因素在注塑周期中是最长的部分，但却是可能显著节省的部分。虽然可以计算，但通常是凭经验确定的，例如逐渐地降低冷却时间直至不变形的注塑件边续地生产出来为止。
在冷却阶段，需要足够的时间退回螺杆（有时叫做螺杆复位或计量时间），以重新在射料缸内填充塑料（将注塑物再次放置于模具内）。否则注塑过程将不能进行。
·计算冷却时间
控制冷却时间的两个主要影响是：
被加工的热塑性塑料的固化时间。
模具内冷却管道的设计。
许多注塑者依赖模具设计者每时定一个特定模具需要的冷却类型和数量，但提意使用的冷却系统根本不够。模具需要的冷却能量必须计算出来以获得指定和运作时间。
通过计算一特定注塑件、塑料组合的固化时间，得出的数值可能成为一给定模具的基本冷却要求。
表1：通用塑料不同料厚的冷却时间（秒）
|
物料缩写 |
料厚（mm） |
|||||
|
|
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
|
ABS |
1.8 |
7.0 |
15.8 |
28.2 |
44.0 |
63.4 |
|
CA |
2.2 |
8.8 |
19.9 |
35.4 |
55.3 |
79.6 |
|
CAB |
2.1 |
8.2 |
18.5 |
32.8 |
51.3 |
73.8 |
|
PA6 |
1.5 |
5.8 |
13.1 |
23.2 |
36.3 |
52.2 |
|
PA66 |
1.6 |
6.4 |
14.4 |
25.6 |
40.0 |
57.6 |
|
PC |
2.1 |
8.2 |
18.5 |
32.8 |
51.5 |
74.2 |
|
PE-HD |
2.9 |
11.6 |
26.1 |
46.4 |
72.5 |
104.4 |
|
PEI |
1.7 |
7.2 |
16.1 |
27.7 |
43.4 |
62.3 |
|
PE-LD |
3.2 |
12.6 |
28.4 |
50.1 |
79.0 |
113.8 |
|
PES |
2.6 |
10.4 |
23.3 |
41.4 |
64.8 |
93.2 |
|
PMMA |
2.3 |
9.0 |
20.3 |
36.2 |
56.5 |
81.4 |
|
POM-CO |
1.9 |
7.7 |
17.3 |
30.7 |
48.0 |
69.2 |
|
PP |
2.5 |
9.9 |
22.3 |
39.5 |
61.8 |
88.9 |
|
PS |
1.3 |
5.4 |
12.1 |
21.4 |
33.5 |
48.4 |
|
HIPS |
1.3 |
5.4 |
12.1 |
21.4 |
33.5 |
48.4 |
|
PPO-M |
1.4 |
5.6 |
12.6 |
22.4 |
35 |
50.4 |
|
PPVC |
2.2 |
8.9 |
20.1 |
35.7 |
55.8 |
80.3 |
|
PSU |
2.6 |
10.4 |
23.3 |
41.4 |
64.8 |
93.2 |
|
SAN |
2.1 |
8.4 |
18.9 |
33.6 |
52.5 |
75.6 |
|
UPVC |
2.7 |
10.7 |
24.2 |
43.0 |
67.3 |
96.8 |
注：上述计算数值是物料冷却至模温所需时间，但在很多实例里，这是物料冷却至耐变形温度的时间。而这时间是决定注塑件是可以在不变形状态下顶出的。所以以上数值是可以理解为最大值。
·螺杆前进时间（SFT）的设定
计算模具填充时间，在此加上0.5秒，并于此设定生产约5个注塑件。每个注塑件都要量重和/或测量，然后标明数值。应当计算出平均值，然后在SFT时间不断上升时重复这一过程（例如0.5、1.0、1.5、2.0秒等）。时间不断增加，直到注塑件的平均重量或测量值保持不变，这就得出正确的SFT时间。
·浇口尺寸对SFT的影响
要使上述过程有效率，每次注塑要使用合适尺寸的浇口，浇口的小孔不能太小，以免在模腔充满了熔化的塑料之前就冷凝使浇口关闭。另一方面浇口的尺寸也不能太大，以免冷的或半固体塑料被推过浇口而进入模具内……这导致浇口区产生压力和裂痕。由于这些原因，壁厚（深度）应当在0.6t至1.0t之间(t是指定部件的壁厚)。
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