【原創】用物理學知識講解注塑(二)

2021-01-18 微注塑

如果說,普通話是中國人與中國人交流的語言,英語是和「歪果仁」交流的語言,那麼物理學就是人類與世間萬物交流的語言!


純物理學有5個分支:1.力學、2.電磁學、3.熱力學、4.相對論、5.量子力學。


多學科物理學有7個分支:1.生物物理學、2.化學物理學、3.醫學物理學、4.天文物理學、5.地球物理學、6.經濟物理學、7.大氣物理學。


上一篇講內應力以及內應力對塑料製品的影響,那麼本篇我們來講講熱力學、流體力學與注塑成型的關係。


熱力學在注塑成型當中是絕對用的上的,這一點是毋庸置疑的,而熱力學和流體力學在注塑成型當中又是密不可分的。但是我們又不必去深入研究它。


熱傳導公式我們在這裡就不講了,因為熱方程的解具有將初始溫度平滑化的特質,這代表熱從高溫處向低溫處傳播。一般而言,許多不同的初始狀態會趨向同一個穩態(熱平衡)。


因此我們很難從現存的熱分布反解初始狀態,即使對極短的時間間隔也一樣。熱方程也是拋物線偏微分方程最簡單的例子。而微積分是高等數學裡的知識,大學沒讀過,或者大學數學學的不好的也沒法算(其實我也算不好,哈哈哈!),不過沒關係我們也不需要去精確的計算,我們只需要知道熱傳導跟材料的熱導率、接觸面積、時間、溫差等條件有關,從而可以快速估算就行。


或許有人會認為:我有那麼多年的工作經驗了,不需要這些花裡胡哨的東西!哈哈!那是因為你沒有嘗試過結合這些知識去分析問題,你試過之後就會知道有沒有用了(再次強調:熱力學與流體力學在注塑成型當中是密不可分的),舉個例子來說吧。


我們在調產品縮水的時候為了保證不會出現有毛邊的現象出現,一般都會給一個射膠停頓時間,比如4秒鐘就能射膠填充模具型腔的95%到99%完成射膠,我們會設定大於4秒,根據澆口的大小來給個停頓時間,就是在保證澆口沒有冷固的前提下,讓射入模具型腔裡的塑料流體冷卻一下,使其降低流動性,然後再用保壓填充至100%,這樣模具的分型面裡面就不容易起毛邊了(也可由小往大用多段保壓,我一般形象的稱之為「沙漏型工藝」這個技巧可能新手不一定能理解,不過沒關係,慢慢摸索!)。


但是能把這一項技能發揮到任何結構的產品都有效的程度,你必須要了解材料的熱導率是高是低、澆口的大小、產品的厚薄(產品薄了冷固速度也很快)、模具的溫度(模具越冷吸熱越快)、以及停頓的時間等等。好像這些條件恰好是熱傳導公式裡的條件吧?這是巧合嗎?看到這裡你還確定這些是花裡胡哨的東西嗎?


說到這裡我再舉個不常見的例子吧:


1、這個例子比較常見,但是還是有必要先說一下,(這種情況多出現在側澆口的產品)比如一模多穴的產品,澆口不一樣大,澆口大的一穴如圖1所示,圖中可看出1、4穴澆口較小,然後2、3澆口較大。


那麼在塑料流體填充模具型腔的時候肯定是2、3兩穴先填充滿,其次是1、4兩穴。所以為了保證澆口小的兩穴產品不會出現缺膠或者縮水的情況的時候,澆口大的相對容易起毛邊(離澆口越近毛邊就越大)。     

 

                     

2、不常見的例子,同樣是一模多穴的有時候澆口大的反而縮水,澆口小的還不縮了!這又作何解釋?來!來!來!我來解釋:一般這種情況只出現在淺澆口或者3板模的那種小澆口,如圖2所示



原因就在於塑料流體在快速流動的時候是不會冷固的,一旦停止流動,那麼冷固的時間就可以根據前面講到的那些條件推算出來了,圖中可看出1、4穴澆口較小,然後2、3澆口較大。


那麼在塑料流體填充模具型腔的時候肯定是2、3兩穴先填充滿,其次是1、4兩穴。所以在我們用射膠停頓或者「沙漏型工藝」的時候就會出現由於澆口大的模穴已經填充完成,澆口位置的塑料流體停止流動,然後這個時間再加上射膠停頓的時間,導致澆口較大的模穴停頓射膠的時間過長,澆口冷固,所以後面的保壓就保不進去了。


好了!該講的已經講完!感謝大家的閱讀。如有說錯的地方請微信賜教:LZW18262054512


下面幾張福利圖,能看懂多少在你們。看不懂的歡迎評論留言,下篇講。



下面是「沙漏型工藝」參考圖,工藝的精髓是壓力、位置、保壓的壓力、保壓的時間(根據澆口大小來定)。



教會徒弟,餓死師傅!不知道會不會有人覺得我在「砸他們飯碗」啊?哈哈哈!最後再開個玩笑。


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