1、思考题 双向拉伸薄膜成型过程中结晶度怎样变化 拉伸取向之前为什么要进行急冷处理 第6章注塑成型 雷雁洲tit polymer 柱塞式注塑机 单螺杆定位预塑注塑机 移动螺杆式注塑机 效果与预塑注塑机相当 结构简化 制造方便与柱塞式注塑机相比 大大提高了塑料的混合和塑化程度 扩大了注塑成型的品种和注塑量 注塑系统 加料装置料筒柱塞与分流梭螺杆喷嘴加压和驱动装置 锁模系统 在注塑机上实现锁紧模具 启闭和顶出制件的机构机械式 电动机液压式 油缸和液压力机械 液压组合式 注塑模具 主流道冷料穴分流道浇口排气口结构零件加热或冷却装置 6 3注射模塑工艺过程及控制因素 6 3 1成型前的准备原料的预处理外观
2、 工艺性能的检验造粒或染色干燥 何种聚合物需要干燥处理 干燥处理有几种方式 料筒的清洗 嵌件的预热防止嵌件的周围出现裂纹或导致制品强度下降 预热可减少熔料与嵌件的温差 使嵌件周围的熔料冷却较慢 收缩均匀 产生热料补缩作用 防止内应力的产生 脱模剂的选用常用的脱模剂 硬脂酸锌 液体石蜡 硅油过少起不到脱模作用 过多容易造成表面缺陷 注射过程 加料 塑化 注射入模 保压 冷却 脱模塑化 流动与冷却 1 塑化 是指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的全过程 2 决定塑化质量的因素 1 物料的受热情况 料筒对塑料的加热 外热 摩擦热 内热 2 所受到的剪切作用 机械力强化混合和塑化 分子
3、间的摩擦 对塑化的要求 1 塑料熔体在进入模腔之前要充分塑化 既要达到规定的成型温度又要使塑化料各处的温度尽量均匀一致 使热分解物的含量达最小值 2 提供上述质量的足够的熔融塑料以保证生产连续而顺利地进行 总之 与塑料的特性 工艺条件的控制 注射机塑化装置的结构有关 4 塑料的塑化原理 以柱塞式注射机的塑化为例 塑料塑化所需的温度来自 料筒壁对物料的传热 物料内部的摩擦热 设进入料筒的塑料初温为T1 料筒内壁温度为TW 则塑料可达到的最大温升为TW T1 但实际由喷嘴射出的塑料的平均温度T2总小于TW 所以实际温升为T2 T1 1 热均匀性 则加热效率Eh 即 实际温升与最大温升之比 Eh值高
4、 有利于塑化 2 加热效率的影响因素 在料筒几何尺寸一定的情况下 塑料在料筒内的受热时间t与料筒中的存料量Vp 每次注射量W和注射周期tc有如下关系 则存料量多 注射周期长 都可增长受热时间 塑料的热扩散速率的影响 料筒中料层的厚度a与料筒表面之间的温差的影响 可见 塑料的热扩散系数正比于热传导系数 K 热传导系数 C 塑料的比热 塑料的密度 由于塑料的导热性差 故随料层厚度增大和料筒塑料间温差减小 料筒的加热效率会降低 塑料中温度分布的影响 塑料的平均温度总是介于它的最低温度Tm T1 Tm T2 与料筒温度TW之间 温度分布宽 温度分布窄 T1 物料初温 Tm 最小温度 T2 平均温度 T
5、W 控制温度 T1 TW Tm T2 物料所受热 物料可获热 温度分布 Eh 0 7 Eh 0 9 TW一定时 平均温度随温度分布的加宽而降低 Eh低 反之则高 实践证明 Eh值不应小于0 8 2 塑化量 单位时间内料筒熔化塑料的重量 A 塑料的受热面积 V 塑料的受热体积 K 常数 当注射机 塑料 塑料的平均温度 加热效率一定时 流动与冷却 用柱塞或螺杆的推动将具有流动性和温度均匀的塑料熔体注入面积开始 经型腔注满 熔体在控制条件下 冷固定型 到制品从模腔中脱出为止的过程 1 塑料在柱塞式注射机中所受的阻力为 柱状固体的流动阻力 半固体的流动阻力 熔融体的流动阻力 2 塑料在移动式螺杆注射机
6、中所受阻力为 螺杆顶部于喷嘴之间的流动阻力 螺杆区塑料与料筒内壁之间的阻力 移动式螺杆注射机注射时的阻力比柱塞式注射机小得多 3 注射过程中各阶段温度和压力变化 1 柱塞空载期 在时间t0 t1间 物料在料筒中加热塑化 注射前柱塞或螺杆开始向前移动 但物料尚未进入模腔 柱塞处于空载期 而物料在高速流经喷嘴和浇口时 因剪切摩擦而引起温度上升 同时 因流动阻力引起柱塞和喷嘴处压力增加 2 充模期 时间t1时塑料熔体开始注入模腔 模具内压力迅速上升 至时间t2时 型腔被充满 模腔内压力达最大值 同时物料温度 柱塞和喷嘴处压力增加 3 保压期 在t2 t3时间内塑料仍为熔体 柱塞需保持对塑料的压力 使
7、模腔中的塑料得到压实和成型 并缓慢地向模腔中补压入少量塑料 以补充塑料冷却时的体积收缩 随模腔内料温下降 模内压力也因塑料冷却收缩而开始下降 4 返料期 返压期或倒流期 柱塞从t3开始逐渐后移过程中并向料筒前端输送新料 预塑 由于料筒 喷嘴和浇口处压力下降 而模腔内压力较高 尚未冻结的塑料熔体被模具内压返推向浇口和喷嘴 出现倒流现象 5 凝封期 在t4 t5时间内 型腔中料温继续下降 至凝结硬化的温度时 浇口冻结 倒流停止 凝封时间是t4 t5间的某一时间 6 继冷期 是在浇口冻结后的冷却期 实际上型腔内塑料的冷却是从充模结束后 时间t2 开始的 继冷期是使型腔内的制品继续冷却到塑料的玻璃化温
8、度附近 然后脱模 6 3 3制件的后处理 为改善和提高制件的性能及尺寸稳定性 注射制件经脱模或机械加工后 需进行适当的后处理 一 退火处理 塑化不均匀 冷却速度不同 均会使制品内存在不均的结晶 定向 收缩 导致内应力的存在 从而使制品力学性能下降 光学性能变坏 表面银纹 变形开裂等 退火的方法 使制品在定温的加热液体介质 水 矿物油 甘油 乙二醇和液体石蜡等 或热空气循环烘箱中静置一段时间 处理时间决定于 塑料的品种 热介质温度 制品的形状 模塑条件 退火温度 使用温度以上10 20 或低于塑料热变形温度10 20 退火的实质 1 使强迫冻结的分子链得到松弛 凝固的大分子链段转向无规位置 消除内应力 2 提高结晶度 稳定结晶结构 提高制品的弹性模量和硬度 降低断裂伸长率 二 调湿处理 聚酰胺类塑料 高温下与空气接触会变色 在空气中存放易吸水膨胀 因此需将刚脱模的制件放在热水中进行处理 称为 调湿处理
