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，就是當產品頂出模具時，產品和進澆口斷開都會在產品表麵留下一些殘餘的澆料，這樣會影響產品的外觀，需要進行二次加工去除澆口殘留。傳統去澆料方法是通過人工用水口剪鉗一個一個分離產品與澆料，生產效率非常低，而且容易將產品處理好的表麵工藝刮花，產品不良率高，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品分離，從而快速、完全地去除澆口，不會刮花產品，能大大提高生產效率和產品外觀質量，節省勞動力和成本。

超聲波去澆口原理及機理

通過將超聲波能量傳入澆口區實現注塑件與澆道係統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時，由於很大程度的分子間激發和內摩擦而達到高溫和產生熔化，繼而工件出現熔脫。

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係統。機械振動產生能量駐波沿澆道穿過澆口區和進入工件（如圖2）。在澆口區充當支點的同時自由共振工件經受循環彎矩。彎曲將應力引入已是高應力的澆口區並產生分子內摩擦（滯後損耗），快速提高澆口局部區域材料的溫度。一旦達到熔化溫度，工件從澆道處脫落。

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，不能產生良好的一致結果。
（2）工件尺寸/質量多大？一般說來，小尺寸、輕質工件更適合於超聲波去澆口。大而重的工件需要更多能量以克服慣性。脆性熱塑性塑料易於因為機械振動造成斷裂而不是產生熔化。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

超聲波去澆口特點

加工速度快，典型循環時間少於1s。
在塑料件中並不形成應力。
工件表麵斷麵光潔，最低限度的殘餘物。
很多工件可同時去澆口並自動分離進入容器。

超聲波去澆口是一種將注塑工件與澆道係統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於澆道，工件在澆口處熔脫。硬質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。超聲波去澆口的優點是加工速度快、在塑料件中並不形成應力、工件表麵斷麵光潔、很多工件可同時去澆口並自動分離進入容器。為了獲得滿意的、可重複的結果，澆口區需要特殊的設計。超聲波去澆口的兩個主要原則是：澆口區應小（長度小於1.5mm）和/或薄（厚0.4mm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，不會刮花產品，能大大提高生產效率和產品外觀質量，節省勞動力和成本。

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