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泰州科德橡胶机械-密炼机:橡胶注射成型设计、工艺及常见问题解决方案

发布时间:2018-03-30 22:54:00 点击:    关键词:密炼机,捏炼机,开炼机,橡胶机械

一.绪论

泰州科德橡胶机械-密炼机2018年3月30日讯  在橡胶制品中,主要的成型技术有:压延成型,压注成型,注射成型,挤出成型等成型工艺。

二.橡胶配方设计

橡胶的硫化体系我司有分为:硫磺硫化体系,过氧化物硫化体系,氧化物硫化体系等。

三.混炼工艺

混炼胶对胶料的后序加工和制品的质量起着决定性的作用,混炼不好胶料会出现配合剂分散不均匀、可塑度过高或过低、焦烧、喷霜等现象,使后序加工难以正常进行,且会导致产品质量不均,所以混炼工艺是橡胶制品生产中重要的基本工艺过程之一。

四.注射模具设计

(1).注射成型模具

它是将预加热成塑性状态的胶料经注射模的浇注系统注入模具中定型硫化。

特点:结构复杂、适用于大型、厚壁、薄壁、形状复杂的制品。生产效率高、质量稳定、能实现自动化生产。

射出机上的注射硫化温度一般在170℃-200℃之间,在高温,高压作用下胶料的流动性好,因此对模具的设计要求高,模板一般采用45#钢或40Cr,根据产品的尺寸和注射机上板的尺寸来确定模具穴数,还可以通过胶料的流动性的分析来确定模具穴数。

根据我们公司现有的射出机台设计射出模具,射出模具的设计都是大同小异的,例如KT052420000的设计如图:

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(2).胶料收缩率1.硫化温度越高(超过正硫化温度),收缩率越大。在一般情况下,温度每升高10°C,其收缩率就增加0.1%~0.2%。

2.半成品胶料量越多,制成品致密度越高,其收缩率越小。

3.胶料的可塑性越大,收缩率越小;胶料的硬度越高,收缩率越小。(高硬度例外,据实验测定,胶料硬度超过邵氏90度以上,其收缩率有上升的趋势)

4.填充剂用量越多,收缩率越小;含胶量越高,收缩率越大。

5.多型腔模具中,中间模腔压出制品的收缩率比边沿模腔制品的收缩率略小。

6.注射法制品比模压法制品的收缩率小。

7.薄形制品(断面厚度小于3mm)比厚制品(10mm以上)的收缩率大0.2%~0.6%等。

五.注射硫化工艺

橡胶注射成型工艺是一种把胶料直接从机筒注入模性硫化的生产方法,注射硫化特点是胶料温度比较均匀一致,硫化速度快,刻加工大多数的模压产品。

生产过程包括:

1.喂料、

2.塑化、

3.注射、

4.保压、

5.硫化、

6.出模。

注射硫化的大特点是内层和外层得胶料温度比较均匀一致,硫化速度快,可加工大多数模压制品。

(1).注射工艺参数

控制注射过程的主要参数

温度:模具温度,胶料温度;

时间:硫化时间,射料延迟时间,保压时间,入料延迟时间,退料时间;

压力:注射压力,胶料压力;

速度:注射速度,塑化速度;

位置:前射退,入料段,后射退,射料1、2 、 3 、终段;

(2).模具温度

要缩短硫化时间,不能通过增加温度来实现,因为过高的温度会使的胶料在注射型腔的过程中(模具型腔还未注满胶料的情况下)而开始硫化,这样会导致做出来的产品出现缺料的现象。

对于壁厚较厚的产品,需采用较长的硫化时间;

(3).胶料温度

相反产品进行注射工艺时通常为了减少硫化时间而提升胶料的温度,这样会导致产品出现早熟的现象。

而胶料在进入注射流道的过程中,会因为摩擦和热传导使胶料温度进一步升高,(一般注射速度↑,胶料摩擦↑,胶料温度↑)

(4).注射压力

设置注射参数时,需根据胶料的流动性进行改变;

压力设置不当则会出现产品缺料,变形,早熟,烧焦等现象;

如果注射压力过高,就会出现产品分型面的溢胶和产品变形的现象;

如果注射压力不足型腔就不能充满;

(5).注射速度

注射阶段主要靠注射速度;

注射速度过快会导致注射过程中提前硫化,也会出现早熟现象;

如果注射速度过低,胶料充满模具型腔缓慢,从而在产品表面形成烧焦;

六.产品出现的问题

1.产品表面有封闭气泡;

2.产品表面出现裂痕;

3.硫化不均匀;

4.缺料;

5.烧焦;

6.产品硫化不足;

7.产品喷霜及发白现象;

8.模具粘膜等。,

分析:

(1).产品表面有封闭气泡

原因:模具结构:当产品脱模后,由于外界压力减少,产品的一些位置就会膨胀突起形成气泡,或者是往往复杂的产品模具的溢料槽设置太少,气体不容易跑出,硫化操作时,注射速度过快,使气体不能及时的排出都会造成产品表面出现气泡现象;

改善:复杂产品应合理设计模具结构,延长硫化时间,降低注射速度,适当调节模具升压速度,模具温度不能过高,增加注射速度增加螺杆转速等。

(2).产品表面出现裂痕

原因:过高的注射压力,过高的保压压力,过长的保压时间,做产品时喷洒隔离剂或脱模剂太多这些都会造成产品表面出现裂痕状态;

改善:降低模具温度,减少硫化速度,降低注射压力,减少保压压力和时间,减缓开模速度等。

(3).硫化不均匀

在塑化过程中,有些胶料的流动性比较慢,而辊筒的温度使胶料在运输的过程中会出现早熟的现象,导致做出的产品过熟,为了防止此现象的出现,应在喂料时,在胶料上喷洒适量的脱模剂,使胶料在辊筒内迅速注射模具型腔内;

原因:胶料温度过高,模具温度过高,注射速度过慢或者过快;

改善:降低模具温度,降低胶料温度,根据产品的具体情况改变注射速度。

(4).缺料

原因:脱模剂用量太多,注射压力不足,保压压力过低,注射量过少,流到板和分型面溢胶过多等都会导致产品出现缺料现象;

改善:增加注射压力,增加注射速度,增加注射量,增加保压压力,增大流到或浇口等。

(5).烧焦

原因:模具温度过高,橡胶在合模的过程中还没来的及充分流动就已经部分硫化失去融合的能力;

改善:适当降低模温。

(6).产品硫化不足

原因:模具温度过低,硫化时间过短,胶料温度过低等;

改善:增加胶料温度,增加螺杆转速,延长硫化时间内,增加注射速度,增加冷流到温度。

(7).产品喷霜及发白现象

原因:硫化不足混炼胶或硫化胶内部的液体或固体配合剂因迁移而在橡胶品表面析出形成云雾状或白色粉末物质的现象,这是由于硫,石蜡,某些防老剂,软化剂的使用量超出了它们在橡胶中的溶解度而引起的;

改善:为了防止橡胶产品发白的现象,配合剂的使用量要适当,在橡胶中适当加入松焦油以减少发白现象。

(8).模具粘膜

原因:胶料过度硫化,脱模剂使用过少,模具表面粗糙或者压制的压力过高等;

改善:适当降低压力,降低模具温度,使用恰当的脱模剂等。

七.注射产品脱模

一般来说,橡胶制品都要通过相应的模具来进行成型加工,橡胶制品都是经过高温,高压硫化后,从模具型腔中取出产品的过程叫脱模过程,而橡胶产品脱模不良可造成产品出现撕裂或者变形的现象等缺陷,有的甚至会损伤模具,而对于比较简单的产品脱模,可以通过手工进行脱模,借助辅助工具气枪进行脱模,如图1所以,但是射出产品中的大部分的空气管的脱模方式都是比较复杂,对于空气管的脱模方式,一般都要制作对应的脱模治具,如图2和3所示:


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八.注射产品修边

模压制品中的注射产品的修边效果是好的,只需沿着毛边用剪刀修就行了。    

九.几种常用胶料易产生的缺陷及特点

序号

常用胶料

易产生的胶料及特点

1

天然胶

易产生粘模、卷边、闷气现象,扯断力差、伸长率大,易于取出制品、硫化流动性好

2

丁晴胶

易闷气,结合力差,在接头处易产生痕迹而影响制品的强度

3

氯丁胶

因黏度大,制品表面易产生凹痕(如低洼麻点),制品取出过程中变形量大(特别是热模,强制拉出制品)

4

丁苯胶

该胶料(特别是3160胶料)对模具型腔腐蚀性大,型腔表面易发黑,因而制品表面光亮度差

5

硅橡胶

收缩率不易掌握,因而制品尺寸较难保证。6144胶料粘模、硬度低、飞边薄,而且扯断力差,制品取出比较困难

6

氟橡胶

收缩率变化范围大;与其他胶料相比,加工工艺性差(如硬度大、流动性小、结合性能差)、不易变形、硫化定性快,在分型处易卷边(缩边)和产生裂痕(缝)

7

乙丙橡胶

三元乙丙橡胶(1023胶料)硫化启模后,气味难闻、制品易撕裂,所以有的制品采用冷却后取出

8

聚氨脂橡胶

混炼、成型、硫化加工工艺性差,易起泡、发粘、开裂、流动性差

十.结论

橡胶注射成型与压延和压注成型比较,注射的生产效率高,具有稳定性,节省胶料,材料的损耗小,操作方便,做出产品的飞边少,产品质量好等这是注射成型的优点,但注射成型也有缺点,模具结构较复杂,而且模具价格比较高等缺点。


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