注塑机选择指南:从锁模力计算到材料选择
注塑机选择指南:从锁模力计算到材料选择
注塑机的选择是塑料制品生产中的关键环节,它直接影响到最终产品的质量和生产效率。本文将详细介绍如何根据制品的尺寸、重量和材料特性来选择合适的注塑机,包括注塑机的等级、锁模力计算、材料选择和熔体流动指数(MFI)以及安全系数等关键因素。
注塑机的等级
经验丰富的注塑成型厂,项目之初就能依据几条关键信息(比如尺寸、重量等)估算大致的注塑机,为做项目预算提供信息,一旦图纸冻结,他们能够根据制品的具体需求选择合适的注塑机。
注塑机通常是根据吨位来分类的,其吨位表示机器所能提供的锁模压力大小。其吨位(锁模力)范围从小于 5 吨到超过 4000 吨不等。机器的额定吨位越高,其尺寸就越大。注塑成型厂通常会在网站上列出工厂所用的注塑设备清单,以及每台机器的吨位和性能。
锁模力计算
在注塑过程中,锁模力使模具保持闭合状态;锁模力过大或过小都会影响质量,比如锁模力过小会导致飞边现象(部件边缘出现多余材料),锁模力过大会造成排气通道堵塞造成烧焦等排气问题。
如何选择合适的注塑机尺寸呢?通常需考虑以下关键变量:制品的投影面积,模腔压力,安全系数一般取 1.1-1.2,锁模力的计算公式为:
锁模力F(kN)= 投影面积(cm²)× 模腔压力(kg/cm²)× 安全系数 ÷1000。
以下为常见塑料成型时模腔压力的估算值,供参考
塑料简称 | 成形平均压力(kg/cm²) | 安全系数 |
---|---|---|
ABS | 300 | 440 |
PMMA | 350 | 500 |
SAN | 300 | 400 |
AS | 300 | 440 |
GPPS | 250 | 350 |
PS | 250 | 350 |
HIPS | 250 | 350 |
PP | 250 | 350 |
POM | 350 | 500 |
PC | 400 | 550 |
HDPE | 300 | 400 |
LDPE | 250 | 350 |
EVA | 250 | 350 |
PA6 | 350 | 450 |
PA66 | 400 | 500 |
PAI | 400 | 500 |
PVC(硬) | 300 | 400 |
PVC(软) | 250 | 350 |
例如,一个投影面积为 42 cm²的精密制品,一模4穴,成型的塑胶材质为ABS,选择多大的注塑机合适?
计算锁模力F(kN)= 42(cm²)×4× 500(kg/cm²)× 1.15 ÷1000=96.6T。
材料选择和熔体流动指数(MFI)
塑料的熔体流动指数(MFI),也被称为熔体流动速率(MFR),是衡量熔融塑料材料流动难易程度的关键指标。熔体流动指数高的材料,就像流动的水一样,具有良好的流动性,在注塑过程中能够更顺畅地填充模具型腔;然而,这种良好的流动性也意味着它们在注塑时需要更大的压力才能被有效地控制和成型,就像推动水流需要更大的动力一样。相比之下,熔体流动指数低的材料流动性较差,但对注塑压力的要求相对较低。因此,在选择材料时,需要综合考虑制品的形状、尺寸、精度要求以及注塑机的性能等多方面因素,只有这样,才能挑选出最合适熔体流动指数的材料,确保生产出的制品既满足质量要求,又能实现高效生产。
安全系数
在锁模力计算中加入的一个数值百分比,主要是根据不同的材料的流动难易程度,加入这一修正值,从而避免最终制件出现缺陷,安全系数起到一种缓冲作用;一些专家建议在估算的注塑机吨位的基础上再增加 10%。
如上述例子中,计算出锁模力为96.6吨,再加上 10% 的安全系数,那就需要使用一台锁模力至少为 106.26 吨的压力机。因此一台120 吨的压力机就能适配这个制件的注塑成型。
在塑料注塑成型领域,注塑机的选择通常是第一步,通常需要考量注塑材料、产能、穴数、模具结构以及成型工艺参数等等因素,合适的注塑机是制作出高质量的塑料制品的前提条件。