精密塑膠齒輪注塑工藝
在前文中我們?cè)?jīng)提到:漸開線精密塑膠齒輪的齒形收縮是非線性收縮,即在齒輪平面上x與y方向收縮量不等。因而,模具型腔齒廓是包含收縮量的假想齒輪。精密塑膠齒輪的注塑成型實(shí)踐是一種包含收縮的“仿形”,即先以假想齒輪為模板成型,然后冷卻收縮后成形為漸開線齒形。從這一個(gè)觀念能夠看出:控制收縮是整個(gè)精密塑膠齒輪設(shè)計(jì)制造的重中之重。因而,精密塑膠齒輪的注塑工藝皆與收縮相關(guān)。換言之,控制合理的收縮才干制造出精密塑膠齒輪。
在精密塑膠齒輪的注塑工藝控制過程中,控制收縮必需思索兩個(gè)方面:一是資料特性;二是注塑參數(shù)。鑒于精密塑膠齒輪常見的資料為聚甲醛(POM),故我們以POM精密塑膠齒輪為例扼要引見精密塑膠齒輪的注塑工藝。
1 材料特性
POM的資料特性及加工性能能夠歸結(jié)為六點(diǎn):①流變性:POM在熔融狀態(tài)下呈非牛頓流體,溫度對(duì)POM熔體的黏度影響不大,所以不能采用進(jìn)步溫度的辦法來進(jìn)步POM熔體的活動(dòng)性。②結(jié)晶性:POM普通結(jié)晶度為75%~80%。POM熔融時(shí),有明顯的體積變化,因而注塑時(shí)必需有足夠的保壓時(shí)間,以補(bǔ)償固化的體積變化,否則就會(huì)呈現(xiàn)縮孔。③熱穩(wěn)定性:POM熱穩(wěn)定性較差,在保證活動(dòng)的前提下,加工溫度要盡量低,普通溫度范圍是:均聚甲醛180℃~200℃,共聚甲醛170℃~190℃。因而,受熱時(shí)間要盡量短。④吸濕性:POM吸濕性小,普通為0.2%~0.25%。⑤收縮率:POM收縮率較大,為1.5%~3.5%。⑥其他方面:POM摩擦系數(shù)較小,凝固速率大,外表硬度高,剛性大,具有自光滑及回彈性,脫模應(yīng)力較小的特性,故能夠快速脫模。
2 注塑參數(shù)
POM塑料齒輪的精度受資料收縮率影響很大,所以必需嚴(yán)厲控制注塑工藝參數(shù)降低資料收縮的動(dòng)搖范圍來取得高精度的齒輪產(chǎn)品。POM塑料齒輪注塑工藝的關(guān)鍵參數(shù)有:①料筒溫度:普通為170℃~190℃。②注塑壓力:普通為40~130MPa。注塑壓力的上下與塑料熔體活動(dòng)速率、模具澆口外形與尺寸、齒輪設(shè)計(jì)構(gòu)造及尺寸、模具溫度、注塑機(jī)類型等有關(guān)。③注塑速度:普通在20~80。為防止熔體過早冷卻產(chǎn)生缺陷,普通采用快速注塑的辦法,而厚壁齒輪普通采用慢速注塑。④模具溫度:普通不低于75℃,對(duì)厚壁齒輪模溫可恰當(dāng)調(diào)高一些,但不要超越120℃。另外,模具溫度應(yīng)盡量平均,避免齒輪翹曲變形。⑤保壓時(shí)間:隨齒輪厚度增加而增加,普通從幾秒到幾分鐘不等。⑥廢品熱處置:普通在130℃的恒溫箱中保溫4~8小時(shí),以釋放內(nèi)應(yīng)力等。
在上述注塑工藝參數(shù)中,主要的參數(shù)有三個(gè):模具溫度、注塑壓力和保壓時(shí)間。這三個(gè)參數(shù)對(duì)塑料齒輪成型的收縮率具有重要影響,如圖15~17所示的參數(shù)與成型收縮率的關(guān)系曲線圖?!咀ⅲ呵€關(guān)系為近似關(guān)系,不同成分的資料曲線有差別?!坑捎谧⑺芄に囀軝C(jī)臺(tái)其其他外部環(huán)境的影響,所以必需經(jīng)過屢次調(diào)機(jī)才干找出[敏感詞]注塑參數(shù)。圖18所示為我公司塑料齒輪的注塑現(xiàn)場(chǎng)圖片。