外文翻譯為什么在鋁制注塑模中塑料的流動性更好中文版.doc

WhyPlasticFlowsBetterinAluminumInjectionMolds為什么在鋁制注塑模中塑料的流動性更好一項調(diào)查研究直接比較了樹脂在10鋁模具和P20鋼模具中時的融化流動特性。著：DavidBank,，鋁注塑模具有限公司DaveKlafhen,，塑料加工顧問RonSmierciak,美鋁鍛造和鑄造模具第一部分導(dǎo)言鋼制模具和鋁制模具在配有相同的澆口、零件幾何形狀和冷卻通道的時候，鋁制模具有周期優(yōu)勢，目前已有許多關(guān)于這種優(yōu)勢的文章，但沒有具體資料表明這種情況的原因及如何提高注射模的進程。美鋁鍛造和鑄造公司以及注塑模具有限公司（羅徹斯特，紐約州）聯(lián)手贊助了一個案研究，來揭示熱塑性塑料在鋁和鋼模具中時所顯示的不同。主要目標(biāo)是通過比較熱塑性塑料在鋁制模具和模具鋼制模具時的反應(yīng)來量化差異，衡量這些差異，并且分享實驗的成果。成果應(yīng)有助于模具制造商和模塑商更好地了解如何在鋁模具成型塑料部件過程中的節(jié)余和改進，具體處理方法如下：1）和鋼制模具相比，在使用較小的注射壓時，鋁制模具中的塑料可以流動更長距離。2）塑料的填充更快，更高效。3）零件有最小的彎曲和更好的尺寸穩(wěn)定性。鋁的熱傳導(dǎo)率是鋼的近5倍，（表1）。發(fā)表在模具制造技術(shù)的文章（2002年）道格拉斯布萊斯在五年內(nèi)做了一個用鋁制模具和模具鋼模具生產(chǎn)同一塑料件的實驗。文章提到，鋁模具成本可以節(jié)省多達50的成本，并可以在一半的時間內(nèi)完成分離，它接著說，鋁制模具相對于鋼制模具，可以生產(chǎn)出更高質(zhì)量的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品的有效周期是鋼制模具產(chǎn)品的25到40。測量QC-10P20導(dǎo)熱系數(shù)BTU/ft/hr/ft2/92.220.2表1在2005年，Moldflow公司出版撰寫的文章，F(xiàn)lowfront，研究了時間周期和實際冷卻成型的計算機模擬。在經(jīng)過12個在形狀、尺寸大小、塑料材質(zhì)上有很大差異的部分進行模擬之后，得出的結(jié)論是，我們可以用鋁制模具替代模具鋼制模具來實現(xiàn)縮短周期時間。在沒有嚴(yán)格的公差要求和效果熱引起變形的情況下，周期時間可以縮短1020，然而，在熱變形影響了關(guān)鍵設(shè)計公差的情況下，節(jié)省60-200的周期時間的現(xiàn)象就會出現(xiàn)。像這樣的研究是和工業(yè)相關(guān)的，這個案例是以為什么塑料在鋁制模具中流動性更好為基礎(chǔ)研究探討的。第二部分模具螺旋測試模具，按照美國ASTMD312398標(biāo)準(zhǔn)的模具設(shè)計形式，這種形狀會統(tǒng)一流道的長度，整體模具的尺寸，冷卻和澆口的位置。此外，每個模具內(nèi)安裝4個用來監(jiān)測的熱電偶和一系列文件，在實際情況中，當(dāng)融化的塑料注射時，所有的熱電偶都被連接到一個數(shù)據(jù)記錄器和計算機中用來收集數(shù)據(jù)。對于鋁制模具，我們使用QC-10模具鋼板，對于鋼制模具，我們用P20鋼板。六個相同的幾何模具被建立了，其中3個用QC-10，3個用P20。螺旋模具的形狀是大小為6毫米寬，流道深度分別為1毫米、2毫米和3毫米。這些模具的尺寸是一個標(biāo)準(zhǔn)為7x8的單元模，所有的模具板厚度相同。（圖1）6個單位模具的澆口直徑大小是相同的，供水管道被鉆至完全暢通的冷卻回路。在6個模具中，4個使用1mm和2mm深度的流道，這4個模具內(nèi)都裝有離型腔表面大約0.5mm的熱電偶。在使用3mm流道深度的螺旋裝置模具中，第5熱電偶被放置在中間的通氣孔區(qū)域來模擬成型過程中的通氣孔溫度。這個測試在一個55噸的東洋注塑機內(nèi)進行。選擇作為本次試驗使用的熱塑性塑料有7種未被注滿，分別是聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，ABS，聚碳酸酯/ABS，尼龍和聚碳酸酯。第三部分成型試驗試驗1：相同的熔融溫度，相同的模具溫度（都為各個制造商建議的成型溫度）；7種樹脂，六副模具。這個試驗確定了一個預(yù)定孔，一個預(yù)熱溫度和一個注射的預(yù)壓力（1000防擴散安全倡議）。一個25片件樣品在每個模具組中進行。我們的假說認為，由于鋁具有更高的熱導(dǎo)率，QC10和P20模具的流動長度將有很大的差異。成型預(yù)備前，材料必須是干燥的，將熔融溫度和模具溫度設(shè)定在制造商建議的預(yù)設(shè)值。在所有組內(nèi)，P20模具最先運行，螺旋的平均流動長度設(shè)置為10”到15”，這符合制造商的設(shè)定。QC-10在所有材料中都運行，我們期望看到一個有巨大差異的流動長度，但是我們沒有。試驗的結(jié)果是，流動長度在所有P20模具的相同范圍內(nèi)，我們不理解為什么這樣，最后，在所有模具上，所有的材料組基本上都得到相同的結(jié)果，這出乎我們的預(yù)料。根據(jù)超過25年的加工鋁工具的經(jīng)驗，我們確信這次試驗將證明我們所知道的是真實可信的。研究小組不得不停止試驗并重新考慮有關(guān)情況。我們正在尋找我們知道存在的東西，但不知道如何量化它。然而，我們經(jīng)過多次的討論決定，我們需要將相同的材料在一個試驗中運行，包括模具的注射量和容量。試驗2：七樹脂；六副模具，并監(jiān)測溫度，注射量和容量。第二次試驗啟動，再次記錄了溫度。注射模的壓力始終保持在試驗1中所用材料的基礎(chǔ)線上。在這次試驗中，我們用實際生產(chǎn)中成型零件的方法運行每個單位模具，每個模具組試驗開始的時候都進行短程注射（在更短的螺旋長度的情況下）并且得到了最想要的結(jié)果。當(dāng)澆口是干凈的并且零件處在彈出位置并足夠冷卻的時候，循環(huán)建立起來了。記錄模具25個部分每次運行時的循環(huán)時間和模具溫度。在QC-10模具中，在此過程中的溫度圖顯示，在開模之前，溫度幾乎從模具起始溫度垂直上升了10到12度，之后立即回落到之前設(shè)置點。相對于參考點，聚苯乙烯模具的周期為12.2秒，我們完成了QC-10模具組。所有這三個厚度，雖然產(chǎn)生的都是很短的流動長度，但是厚度都在12.0秒到12.5秒的循環(huán)注射范圍內(nèi)。P20模具和QC-10模具運行是的溫度是一樣的。第一個觀察點是融化的塑料注射時模具溫度的反應(yīng)。和QC-10模具相同的強度下，P20模具溫度并沒有暴漲或者暴跌。此外，P20模具停止和冷卻時間越來越多了。而且，P20模具通常在模具溫度設(shè)置點周圍20度左右的位置時運行。模具溫度的增加是由于注射熔體有額外的15-20度。這些多余的溫度，即模具的過度反應(yīng)和增長的很慢的溫度，我們看到P20模具有一個20秒以上的循環(huán)注射，QC-10有一個大約12秒的循環(huán)注射。在這一點上，我們相信我們終于找到了塑料在QC-10中成型的更好的原因，并且決定繼續(xù)另一個試驗來證明我們的發(fā)現(xiàn)。試驗3：2種材料：1個非晶態(tài)，1個半結(jié)晶態(tài)，QC-10和P20的3mm單位模具，注射量和容量。由于我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了用任何特別的模具組和任何材料，流動長度幾乎沒有任何不同，所以我們決定用聚苯乙烯（非結(jié)晶態(tài)）和尼龍（半結(jié)晶態(tài)）放在QC-10和P20的3mm模具中來驗證這個試驗。QC