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注塑件塑膠件超聲波去澆口技術

2021-09-14 15:02
注塑模具在注塑時，存在澆口殘留的問題，就是當產(chǎn)品頂出模具時，產(chǎn)品和進澆口斷開都會在產(chǎn)品表面留下一些殘余的澆料，這樣會影響產(chǎn)品的外觀，需要進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一個分離產(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)展改進空間。超聲波去澆口能夠克服以上缺點。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)省勞動力和成本。
 

超聲波去澆口原理及機理


通過將超聲波能量傳入澆口區(qū)實現(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，由于很大程度的分子間激發(fā)和內(nèi)摩擦而達到高溫和產(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
 
超聲波去澆口機理是超聲振動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)。機械振動產(chǎn)生能量駐波沿澆道穿過澆口區(qū)和進入工件（如圖2）。在澆口區(qū)充當支點的同時自由共振工件經(jīng)受循環(huán)彎矩。彎曲將應力引入已是高應力的澆口區(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。一旦達到熔化溫度，工件從澆道處脫落。
超聲波去澆口過程中的機械振動駐波
圖二 超聲波去澆口過程中的機械振動駐波

影響超聲波去澆口設計的主要因素


在設計超聲波去澆口之前應解決下述問題：
（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，因為它們能更有效地傳遞機械能。低剛性（模量）熱塑性塑料如聚乙烯和聚丙烯吸收機械能，不能產(chǎn)生良好的一致結果。
（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為機械振動造成斷裂而不是產(chǎn)生熔化。當然，熱固性塑料根本不熔化，但可能機械斷裂。
超聲波水口分離機
 超聲波水口分離機

超聲波去澆口特點


加工速度快，典型循環(huán)時間少于1s。
在塑料件中并不形成應力。
工件表面斷面光潔，最低限度的殘余物。
很多工件可同時去澆口并自動分離進入容器。
 
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。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)點是加工速度快、在塑料件中并不形成應力、工件表面斷面光潔、很多工件可同時去澆口并自動分離進入容器。為了獲得滿意的、可重復的結果，澆口區(qū)需要特殊的設計。超聲波去澆口的兩個主要原則是：澆口區(qū)應小（長度小于1.5mm）和/或?。ê?.4mm以下）、焊頭接觸應盡可能靠近澆口。
 
超聲波去澆口自動化程度高，能快速、完全地去除澆口，不會刮花產(chǎn)品，能大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品外觀質(zhì)量，節(jié)省勞動力和成本。