1、注塑工艺,罗 中 强2010年12月30日,互动题（1）,什么叫注塑？,1、 通过螺杆将塑料搅入料管中进行塑化，达到熔融状态，在注射油缸推动螺杆前进时，熔融塑料经过射嘴、浇道进入模具型腔而成型，开模取出以达到周而复始的运行，我们称它叫注塑成型。2、 锁模注射储料冷却开模（抽芯绞牙）顶出再循环 。,工艺考量的范围,收缩率 流动性 结晶性 热敏性塑料 易水解塑料 应力开裂及熔体破裂、热性能及冷却速度 吸湿性,一、收缩率 热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积变化，内应力强，冻结在塑件内的残余应力大，因此与热固性塑料相比则收缩率较大，收缩率范围宽、方向性明显，另外成型后的收缩、退火或调湿处理
2、后的收缩率一般也都比热固性塑料大。 成型时熔融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。由于塑料的导热性差，使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的固态层。所以壁厚、冷却慢。,进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、保压补缩作用及成型时间。 模具温度高，熔融料冷却慢、密度高、收缩大，模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关，直接影响到各部分收缩量大小及方向性。保持压力及时间对收缩也影响较大，压力大、时间长的则收缩小但方向性大。料温高、收缩大，因此在成型时调整模温、压力、注塑速度及冷却时间等因素也可适当改变塑件收缩情况。,模具设计时根据各种塑料的收缩范围，塑件壁厚、形状，进料口形式尺寸及
3、分布情况，按经验确定塑件各部位的收缩率，计算型腔尺寸。 对塑件外径取较小收缩率，内径取较大收缩率 测量时必须在脱模后24小时以后，按实际收缩情况修正模具。 再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。,二、流动性 塑料流动性大小，熔融指数、表现粘度及流动比（流程长度/塑件壁厚）等一系列指数进行分析。对同一品名的塑料必须检查其说明书判断其流动性是否适用于注塑成型。按模具设计要求大致可将常用塑料的流动性分为三类： 流动性好如：PA、PE、PS、PP 流动性中等如：ABS、AS、PMMA、POM 流动性差 PC、硬PVC,塑料的流动性也因各成型因素而变，主要影响的因素有如下几点： 料温
4、高则流动性增大，但不同塑料也各有差异，成型时宜调节温度来控制流动性。 注塑压力增大则熔融料受剪切作用大，流动性也增大，所以成型时宜调节注塑压力来控制流动性。 模具结构浇注系统的形式，尺寸，冷却系统设计，熔融料流动阻力（如型面光洁度，料道截面厚度，型腔形状，排气）等因素都直接影响到熔融料在型腔内流动性。,三、结晶性 热塑性塑料按其冷凝时无出现结晶现象可划分为结晶型塑料与非结晶型塑料两大类。 结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时，分子由独立移动，完全处于无次序状态，变成分子停止自由运动，按略微固定的位置，并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。 判别这两类塑料的外观标准可视塑料的厚壁塑件的透
5、明性而定，一般结晶性料为不透明或半透明（如POM等），非结晶型（如PMMA等）。,模具设计应注意对结晶型塑料有下列要求： 熔融态与固态的比重差大，成型收缩大，易发生缩孔、气孔。 冷却快，结晶度低，收缩小，透明度高。结晶度与塑件壁厚有关，壁厚则冷却慢，结晶度高，收缩大，物性好。 各向异性显著，内应力大，易发生变形。,四、热敏性塑料及易水解塑料 热敏性指某些塑料对热较为敏感，在高温下受热时间较长，料温增高易发生变色、降解，分解的倾向，具有这种特性的塑料称为热敏性塑料。在分解时产生单体、气体、特别是有的分解气体对人体、设备、模具都有刺激、腐蚀作用或毒性。 塑料含有少量水分，但在高温、高压下也会发生分
6、解，这种性能称为易水解性，对此必须预先加热干燥。,五、应力开裂及熔体破裂 有的塑料对应力敏感，成型时易产生内应力并质脆易裂，塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂现象。为此，除了在原料内加入添加剂提高开抗裂性外，对原料应注意干燥，合理的选择成型条件，模具设计时应增大脱模斜度，选用合理的进料口及顶出机构，成型时应适当的调节料温、模温、注塑压力及冷却时间，尽量避免塑件过于冷脆时脱模，成型后塑件还宜进行后处理提高抗开裂性，消除内应力并禁止与溶剂接触。 当一定融熔体流动速度，在恒温下通过喷嘴孔时其流速超过某值后，熔体表面发生明显横向裂纹称为熔体破裂，有损塑件外观及物性。应增大喷嘴、浇道、进料口截面，
7、减少注塑速度，提高料温。,六、热性能及冷却速度 塑料有不同比热、热传导率、热变形温度等热性能。热传导率低的塑料冷却速度慢、故必须充分冷却，要加强模具冷却效果。热浇道模具适用于比热低，热传导率高的塑料。比热大、热传导率低，热变形温度低、冷却速度慢的塑料则不利于高速成型。 塑料按其种类特性及塑件形状，要求必须保持适当的冷却速度。所以模具必须按成型要求设置加热和冷却系统，以保持一定模温。,七、吸湿性 塑料中因有各种添加剂，使其对水分有不同的程度，所以可分为吸湿、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的两种，料中含水量必须控制在允许范围内，不然在高温、高压下水分变成气体或发生水解作用，使树脂起泡、流动性下降、
8、外观及力学性能不良。 吸湿性塑料必须按要求采用适当的加热方法及规范进行预热，在使用时防止再吸湿。,参数设置,理论注射容积 注射压力 注射速率 分段多级成型 开关模 抽芯绞牙,理论注射容积,理论注射量:注射柱塞或螺杆的截面积和前进的距离相乘得到的容积. 实际注射量:对空注射所能注射出的成型材料的体积或重量.(一般用通用聚苯乙烯做实验，用克数表示)。 实际注射量通常要比理论注射量小些，在实际注射过程中成型制品的重量要比注射机的注射容量适当地小些。,注射压力,注塑机的注射压力是指螺杆向移动时，其头部对塑料熔体所施加的压力。其作用是克服塑料熔体从料筒向型腔的流动阻力。注射机上常用表压指示注射压力的大小
9、，注射压力一般在0140MPa之间。 1） 注射压力70MPa,可用于加工流动性好的塑料，且塑件形状简单，壁厚较大。2） 注射压力为70-lOOMPa，可用于加工粘度较低的塑料，且形状和精度要求一般的塑件。3） 注射压力为100140MPa，用于加工中高粘度的塑料，且塑件的形状、精度要求一般。,注射速率,在注塑成型过程中，单位时间内熔料从喷嘴射出的理论注塑量,注塑机系统压力输出至注射油缸推动螺杆的前进速度称为速率 。 通过点浇口和直浇口模具 , 注射速率对精度的影响具有最佳值 ,当注射速率低于某一值时 ,精度随注射速率的增加而提高 ,当注射速率高于该值时 ,精度则随注射速率的增加而下降。原因是
10、注射速率的多种作用造成的 ,其主要影响因素为型腔尺寸、熔体粘度和浇口类型 。,分段多级成型,根据程序设定，结合制品要求在一个注射过程中，螺杆在不同位置上具有不同注射速度和注射压力的成型方法。此法适用于形状复杂的注塑制品。 分段射出的动作原理：利用电光控制指挥油压系统中的流量比例阀瞬间获得在一点位置的射胶速度，以达到分段射速。,分段射出成型工艺中，充填过程不管有几段变化其射压只有一个压力即一次压，而保压阶段不管几段保压其速度仅保持一个即可。 分段射出实例： 1、同一成品可使用较小锁模力成型，从而可以延长机器、模具寿命； 2、成型塑胶流动太好时，以防止毛边产生采取低速射胶，但不得使原料冷却固化为原
11、则，待熔融树脂通过肉厚处再提高射速快速充满模穴. 3、进胶口（即浇口）部位成型较厚的情况，射速太快会造成乱流，冷料易残留通道而形成流痕，故应慢速低压进胶推开冷料头，使后面的塑料顺利进入。,开 关 模,根据模具和产品的需要而定的，有些模具有大滑块的，开模过快滑块滑动就有惯性，所以在斜导柱没退出完的那一段是要慢的，而退出完后，为了节约时间就可以把速度放快了，还有就是有些产品在快速开模的时候容易拉伤。 设定注塑机开关模参数的原则是两头速度低，中间快。,抽 芯 绞 牙,一般有时间设定，位置设定，有的还有用计数的。 时间设定是用时间控制抽芯动作的时间，对模具不安全； 位置设定就是模具上要有微动开关之类的确认装置，前进和后退要分清楚，否则是没有动作的，控制方式是确认装置确认了才会做下一个动作，动作的时间要看你的模具而定，内部设定的时间没有到的话，还是要等时间到了才会做下一个动作. 计数设定，一般是针对马达绞牙的，在马达上装有光电感应开关，每次的开关一次就是计数一次，根据模具的特点设定多少的计数，前进到位就会停止.,谢谢！,非学无以广才 非志无以成学,
