Metal Among Plastic: What You Need to Know About Metallurgy for Injection Molding

到处都有金属!在这里,我以为我们在制造塑料零件……实际上,在制造塑料模制零件时使用了大量的金属。

螺杆与料筒

在成型机上,必须考虑的一个关键部位是螺杆和料筒组件。通过机械摩擦熔化塑料需要大量的能量,但熔化的树脂类型会影响钢的选择。

对于一般用途(像聚丙烯这样的材料),标准的钢材就可以了。但是,并非每种材料都易于使用。具有玻璃纤维填料的材料可以迅速磨损较软的钢材,对整个零件质量造成各种破坏。对于易导致磨损的塑料材料,例如添加33%玻璃填充的PA,建议螺杆和料筒组件由CPM 9V或类似类型的钢材制成,这样才能具有更高的耐磨性。

拉杆

拉杆是成型机的另一个重要特征。当这些大型钢材柱体拉伸时产生锁模力。四根拉杆必须均匀地拉伸,以使在模具表面上提供均匀的锁模力。如果差异过大,则可能导致模具过早失效或甚至导致拉杆卡住。从经验来看,这些情况都不令人愉快。在下图 1 中,座板背面与拉杆螺母之间有一个视觉间隙。在这个例子中,机器设定为50吨。使用4个拉杆,每个应提供12.5吨的力,但是由于扭矩不当,拉杆以不同的速率拉伸。

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座板

注塑机座板刚度对于模具和机器的整体寿命至关重要。座板必须是刚性的,以便在注射期间为要锁紧的模具提供刚性结构。这由两个因素完成:所选择的金属材料类型和与模具安装表面相对的支撑结构的形状。如果座板没有正确设计,模具通常会在主料把周围闪缝。这是因为浇道处的压力最高,而肘节式合模系统的中心通常支撑最少(如图 2 所示)。

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钢材选择的材料考虑

了解成型的塑料材料也会影响型腔和型芯钢材的选择。当加工易导致磨损的塑料时,如前面提到的33%玻璃纤维填充尼龙,选择合适的模具钢是关键。在这种情况下,选择具有高洛氏硬度的H13钢将提高整体耐久性。相反,如果我们正在成型PP树脂,P20可能是应用的正确选择 – 它们更柔软并且更有效地传递热量。必须至始至终牢牢记住,硬度与热导率之间存在平衡(图 3)。

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在某些情况下,例如在医疗领域,我们可能会被迫使用不锈钢,而这种钢却不能很好地传递热量。对于注塑加工商来说,时间就是金钱。当选择一种不能很好地传递热量的钢材时,降低并控制周期时间的能力就会变得很困难。

结论

冶金只是成为塑料专业人士需要掌握的六个注塑成型领域之一。我们最新的白皮书将为您提供所有相关内容。