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13509001525LCP这种材料,价格贵,还是限制出口的战略材料,这方面这几年有所改善。成形的特性:根据材料流动性好,冷却快的特点,成型条件的要求是成型模具温度高,注射速度快,注射压力高,注射时间短,冷却时间短,成型周期快。根据材料的特性,模具的流道设计做的又细又长,一个重量200g左右的产品,长宽比为5:1,单边2个浇口,浇口孔径只有0.2mm。
试模时各种断水口是常态,将浇口孔径加大到0.5mm后有所好转。但生产不稳定如缺胶,披锋,熔胶不稳定,一直无法解决。
熔胶不稳定尝试过很多方法:
1.烤料温度多次修改;
2.规定烤料时间不得少于多少;
3.用不同的干燥机进行对比试验;
4.规定异常停机多久就要重新上料;
5.是不是材料冷了?减少抽料时间,更换抽料不受控的和倒吸的料斗;
6.规定停机多久要洗机,用专门的洗机料。
7.调机也进行过各种尝试。
以上方法,都没有解决熔胶不稳定导致缺胶、披锋的问题。材料供应商也过来研究,因为LCP材料的使用对象一般是一些小配件,如连接器等,所以他们开发研究的也是在小的部品上的使用情况,没有大部品生产的经验。供应商也针对我们的情况进行了材料配方的调整,进行了几次的试验。但在我们实际的生产中新配方也未能解决熔胶不稳定的情况。
当模具,材料,工艺等找不出对应的方法,就会认为是机台的问题,是螺杆的问题,检查螺杆也发现有磨损,无计可施时就认定是这样的问题,就只能更换新的螺杆了。更换螺杆是另外一种尝试,做一条新的螺杆,十万左右的价格是要的,这对经营会有很大的影响。但似乎还没有到这一个地步。经过我们长时间的尝试,找到了有效对应溶胶不稳定的因素和方法:温度的平衡。
成形过程的温度有:材料温度、模具温度、干燥温度、环境温度,其中材料温度分为加热温度和摩擦剪切温度。我们所观察到的材料温度是加热温度,实际料筒内的材料温度和加热温度是有一定差异的,根据螺杆的转速、背压、周期,有不同的差异,总的来说,材料温度大于加热温度。材料温度对LCP材料的流动性影响非常大,生产料温升高1°的变化就可以提升很多材料的流动性。
没有解决问题时的调机主要思路是为了达到周期快和熔胶快的目标。熔胶速度调到最大,背压为0,料温为了调整缺胶也调的很高。现在来看这就有问题,熔胶稳定的重要因素就是温度和合理的背压。以上的条件必然要产生不稳定,溶胶转速越快,产生的剪切热越多,材料温度就会大大高于加热温度,即设定温度。对于当时的调机者来说,并不能马上能感觉到温度的影响,因为材料温度的上升是一个缓慢的过程,这就涉及到成形周期。LCP材料的成形周期是以保证最快的周期为目标的。当周期快时,转速快产生的剪切热就没有充足的时间释放,因为加热温度在产生初期就会弥补温度的不足而设定了比较高的温度,保证了周期快的温度不足,剪切热属于额外的加热。
这里涉及到我们学到一个定律:能量守恒定律或热力学第一定律。因为成形是一个定时的循环的过程,两个循环之间的热量必须要达到平衡,也就是说,在正常的生产中吸了多少热,除掉消耗的热,就要放出多少热。如果不平衡,热量多了就会留给下一次的循环周期,累积下来,后面生产温度就会高起来,不稳定,如烧焦、缺胶。热量少了就是每下一次的循环都要补充上一次少了的热量,累积下来,温度就会越来越低,就会缺胶等。
当周期循环不能使温度达到平衡,材料温度就会越来越高,造成生产一段时间就会熔胶不稳定,这时我们就会调整温度和认为材料冷了停机换料,这样停机再开机料温又回到原来的水平,生产正常,调机者就会认为真的是材料冷料的问题;或者降低温度,边生产边等待,当温度降到一定的水平后,生产又正常了。
但由于是从高温降到低温,很难把握得到恰当的温度,降的温度一定会大于需要的温度,当温度趋于稳定时,相对于条件就会低了,就会缺胶,这时又要加温。这些方法只能是疲于应付,不能根本解决问题。背压为0,对熔胶不稳定有什么影响?1.熔胶质量会变化,主要是密度的变化;2.温度会变化,体现在流动性不一样;都会表现为缺胶或披锋。从事注塑行业的都知道,背压对成形是非常重要的,背压为0,也使熔胶的稳定性失去了一有力保障。一味追求快,须知热能交换需要时间才能达到平衡,可以加快交换速度,但都有一个度。这个条件还有一个缺点就是使用了压力切换,压力切换对成形的稳定性有帮助,但不是万能的。使用这个是有前提的,比较高贵,需要有稳定的流动性才能发挥其作用。不然的话就是给自己找麻烦,对于这种流动性特好的材料,条件又不稳定,只会让人抓狂。
对于后面LCP材料的稳定成形所做的调整,就是降低熔胶速度,加点背压,使熔胶在一定时间内完成,不能过快也不能过慢。适当降低料温,不使用压力切换,通过观察适当调整,使得循环料温在一个最佳状态。调整了以后,就不用去怀疑材料的问题了,之前得出的一些技巧也用不着,可以按普通的模具去对待了,生产也是正常水平,不用劳心劳力了。