基于熔体PVT关系的注塑制品质量控制方法的研究

摘要

随着我国科技水平的不断发展,各行各业对塑料制品的精度和性能提出了更高的要求,聚合物精密注射成型已经成为塑料成型加工领域备受关注的问题。提高注射成型精度一般有两种方法,一种是提高设备的加工和控制精度,另一种是对注射成型工艺参数进行优化。本文以聚合物PVT关系为核心,采用工艺参数优化的方式提高注射成型精度,对精密注射成型过程控制技术进行了研究。
　　 本文提出了注射过程保压阶段的起点、过程和终点控制原则,并对国内外现有的转压点、保压过程和保压结束点的控制技术进行了总结,最后以聚合物PVT控制方法和原理为基础,提出了一种新型的基于注塑装备的过程控制技术(保压过程的PT控制)。
　　 本文从聚合物注射成型基本原理入手,提出了一系列以型腔压力和型腔温度为控制信号的新型的聚合物PVT控制方法。对保压过程与PVT曲线的关系进行了详细的描述,绘制了单一制品注射成型最佳保压曲线和批量生产制品时不同保压过程控制方法对应的PVT曲线图,指出了不同成型过程控制方法的PVT。曲线特点,从本质上解释了不同保压过程的差异所在,通过理论分析证明了PT控制方法具有高精度的原因。
　　 为了验证PVT控制方法对注射成型过程的控制效果,在海天注射机上进行了PVT控制相关实验,包括型腔压力控制转压、型腔温度控制转压;型腔压力控制保压结束点、型腔温度控制保压结束点;型腔温度控制保压过程(聚合物PT控制技术);以及多参数组合控制。并且与传统的注射机控制方法(时间控制和螺杆位置控制)进行了对比。实验结果表明,采用这些新型的控制技术对制品质量和重复精度都有不同程度的提高作用。型腔压力控制转压点+PT控制保压过程的方法获得了最高的质量重复精度,对于PP料精度为0.0629％,对于ABS料精度为0.0367％,达到精密注射成型对制品质量精度的要求,实现了在普通注射机型上通过控制工艺参数成型精密零件的目的。