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注塑件塑膠件超聲波去澆口技術(shù)

2021-09-14 15:02
注塑模具在注塑時(shí)，存在澆口殘留的問題，就是當(dāng)產(chǎn)品頂出模具時(shí)，產(chǎn)品和進(jìn)澆口斷開都會(huì)在產(chǎn)品表面留下一些殘余的澆料，這樣會(huì)影響產(chǎn)品的外觀，需要進(jìn)行二次加工去除澆口殘留。傳統(tǒng)去澆料方法是通過人工用水口剪鉗一個(gè)一個(gè)分離產(chǎn)品與澆料，生產(chǎn)效率非常低，而且容易將產(chǎn)品處理好的表面工藝刮花，產(chǎn)品不良率高，需大量操作人員，故人工分離澆料的方法基本上已無發(fā)展改進(jìn)空間。超聲波去澆口能夠克服以上缺點(diǎn)。它是通過超聲波震斷澆口使注塑澆料與注塑產(chǎn)品分離，從而快速、完全地去除澆口，不會(huì)刮花產(chǎn)品，能大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品外觀質(zhì)量，節(jié)省勞動(dòng)力和成本。
 

超聲波去澆口原理及機(jī)理


通過將超聲波能量傳入澆口區(qū)實(shí)現(xiàn)注塑件與澆道系統(tǒng)分離的過程稱之為超聲波去澆口（澆口料超聲切除）。如圖1所示，超聲波去澆口的基本原理是澆口部分在超聲波激發(fā)時(shí)，由于很大程度的分子間激發(fā)和內(nèi)摩擦而達(dá)到高溫和產(chǎn)生熔化，繼而工件出現(xiàn)熔脫。
 
超聲波去澆口原理簡圖
 圖一 超聲波去澆口原理簡圖
 
超聲波去澆口機(jī)理是超聲振動(dòng)焊頭在較輕的壓力下（通常為9.07kgf或18.14kgf）離工件盡可能近地接觸澆道，將最大能量傳入澆道系統(tǒng)。機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生能量駐波沿澆道穿過澆口區(qū)和進(jìn)入工件（如圖2）。在澆口區(qū)充當(dāng)支點(diǎn)的同時(shí)自由共振工件經(jīng)受循環(huán)彎矩。彎曲將應(yīng)力引入已是高應(yīng)力的澆口區(qū)并產(chǎn)生分子內(nèi)摩擦（滯后損耗），快速提高澆口局部區(qū)域材料的溫度。一旦達(dá)到熔化溫度，工件從澆道處脫落。
超聲波去澆口過程中的機(jī)械振動(dòng)駐波
圖二 超聲波去澆口過程中的機(jī)械振動(dòng)駐波

影響超聲波去澆口設(shè)計(jì)的主要因素


在設(shè)計(jì)超聲波去澆口之前應(yīng)解決下述問題：
（1）將要使用何種材料硬質(zhì)熱塑性材料（聚苯乙烯、ABS、聚碳酸酯、丙烯酸、尼龍等）效果最好，因?yàn)樗鼈兡芨行У貍鬟f機(jī)械能。低剛性（模量）熱塑性塑料如聚乙烯和聚丙烯吸收機(jī)械能，不能產(chǎn)生良好的一致結(jié)果。
（2）工件尺寸/質(zhì)量多大？一般說來，小尺寸、輕質(zhì)工件更適合于超聲波去澆口。大而重的工件需要更多能量以克服慣性。脆性熱塑性塑料易于因?yàn)闄C(jī)械振動(dòng)造成斷裂而不是產(chǎn)生熔化。當(dāng)然，熱固性塑料根本不熔化，但可能機(jī)械斷裂。
超聲波水口分離機(jī)
 超聲波水口分離機(jī)

超聲波去澆口特點(diǎn)


加工速度快，典型循環(huán)時(shí)間少于1s。
在塑料件中并不形成應(yīng)力。
工件表面斷面光潔，最低限度的殘余物。
很多工件可同時(shí)去澆口并自動(dòng)分離進(jìn)入容器。
 
超聲波去澆口是一種將注塑工件與澆道系統(tǒng)分離的超聲波裝配技術(shù)。通過不同相方式將超聲波能量作用于澆道，工件在澆口處熔脫。硬質(zhì)熱塑性塑料如聚苯乙烯、ABS、聚碳酸酯、丙烯酸、尼龍等去澆口效果最好。超聲波去澆口的優(yōu)點(diǎn)是加工速度快、在塑料件中并不形成應(yīng)力、工件表面斷面光潔、很多工件可同時(shí)去澆口并自動(dòng)分離進(jìn)入容器。為了獲得滿意的、可重復(fù)的結(jié)果，澆口區(qū)需要特殊的設(shè)計(jì)。超聲波去澆口的兩個(gè)主要原則是：澆口區(qū)應(yīng)?。ㄩL度小于1.5mm）和/或?。ê?.4mm以下）、焊頭接觸應(yīng)盡可能靠近澆口。
 
超聲波去澆口自動(dòng)化程度高，能快速、完全地去除澆口，不會(huì)刮花產(chǎn)品，能大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品外觀質(zhì)量，節(jié)省勞動(dòng)力和成本。