【正文】 積 為 V(cm3) ? 則 注射量 為 ：GV樹 脂的比重 注射效率 (注射效率因 樹 脂不同，多少有些差異，約為 四 、選定與所用模具相適應(yīng)的注塑機(jī)型 2 ? 如下 圖 所示，適當(dāng)?shù)淖⑺苋萘渴歉鶕?jù) 1次注塑重量所相 對(duì) 的成型機(jī)容量的關(guān)系 計(jì) 算的。必須選擇 能 滿 足下 圖 斜線 部分容量的成型機(jī)。下 圖 是根據(jù) 過 去的成型 實(shí)際 以 驗(yàn) 部 結(jié) 的內(nèi)容。一般最好以 注塑容量的 70ー80%的注塑重量 進(jìn) 行成型。 選擇合適的鎖模力 選擇合適的噴嘴和螺桿 選擇合適的注射壓力和注射速度 ? 根據(jù)成型品形狀、澆口 /流道形狀、所用樹脂及成型品的質(zhì)量 ,來估算所需壓力及注射速度 ,選定料筒 . 注塑成型工藝參數(shù) ? 所謂的注塑成型工藝參數(shù) ,是指和溫度、速度、位置、壓力及時(shí)間有關(guān)系的參數(shù) .實(shí)際成形中應(yīng)綜合考慮 ,要在能保證制品的質(zhì)量 (如 :外觀、尺寸精度、機(jī)械強(qiáng)度等 )和成形作業(yè)率 (如 :成型周期 )的基礎(chǔ)上來合理決定 . ? 一、注射壓力 ? 注射過程中的壓力分布 ? 注射壓力是為了克服熔體在流動(dòng)過程中的阻力 ,流動(dòng)過程中存在的阻力需要注塑機(jī)的壓力來抵銷 ,給予熔體一定的充填速度及對(duì)熔體進(jìn)行壓實(shí)、補(bǔ)縮 ,以保證充填過程順利進(jìn)行 . 注塑成型工藝參數(shù) 2 ? 如圖一可以看出 ,在注塑過程中 ,注塑機(jī)噴嘴處的壓力最高 ,以克服熔體全程中的流動(dòng)阻力 。其后 ,注射壓力隨著流動(dòng)長(zhǎng)度往熔體最前端逐步降低 ,如果模腔內(nèi)部排氣良好 ,則熔體前端最后的壓力就是大氣壓 . 注塑成型工藝參數(shù) 3 ? 如圖二所示 ,隨著流動(dòng)長(zhǎng)度的增加 ,沿途需要克服的阻力也增加 ,注射壓力也隨著增大 .為了維持恒定的壓力梯度以保證熔料充填速度的均一 ,必須隨著流動(dòng)長(zhǎng)度的變化而相應(yīng)地增加注塑壓力 ,因而必須相應(yīng)增加熔體入口處的壓力 ,以維持需要的注塑流動(dòng)速度 . 影響注射壓力的因素 ? 影響熔體注射 壓 力的因素很多，主要有三 類 ：A類 是 材料因素 ，如塑料的 類 型 、粘度等； B類 是 結(jié) 極性因素 ，如 澆 注系 統(tǒng)的 類 型 、數(shù)目和位置 、模腔形狀以及制品的厚度等； C類 是 成型的工 藝 要素 。 注塑壓力與制品 /模具和工藝的關(guān)系 注塑壓力與制品 /模具和工藝的關(guān)系 2 ? 模腔所需的注射 壓 力與 注塑流道系 統(tǒng) （主流道 、分流道 、澆口） 、材料的粘度 、制品的厚度 、熔體的流 動(dòng)長(zhǎng) 度以及流 動(dòng)速率有關(guān) ，下 圖 中 顯 示注射 壓 力隨著上述參數(shù) 變 化的 趨勢(shì) 。 注塑壓力與制品 /模具和工藝的關(guān)系 3 ? 注射壓力與熔體粘度成正比 ,和熔體的流動(dòng)長(zhǎng)度成正比 ,即熔體在模具型腔中的流動(dòng)長(zhǎng)度越長(zhǎng) ,則注射壓力越大 。和澆口或截面積成反比 。與熔體的流動(dòng)速度成正比 . ? 注射壓力與澆口位置和數(shù)目的關(guān)系 ? 流動(dòng)長(zhǎng)度越長(zhǎng) ,熔體在流動(dòng)過程中損失的壓力也越大 ,熔體到達(dá)制品的末端需要的壓力也越高 ,流動(dòng)長(zhǎng)度越短越好 . ? 對(duì)于給定的制品 ,要想縮短熔體的流動(dòng)長(zhǎng)度 ,唯一的辦法就是增加澆口數(shù)量 ,或者調(diào)整澆口的位置 ,使其流動(dòng)心可能短的距離來完成充填 . 注塑壓力與制品 /模具和工藝的關(guān)系 5 ４、注射 壓 力與制品厚度的關(guān)系 制品厚度 明 顯 地影響所需的 注射 壓 力 。成品的 厚度越小 ，則 熔體在流 動(dòng)時(shí) 越容易 冷卻，流 動(dòng) 也受到限制，因此熔體填充所需的 壓 力越高 ；對(duì) 于一定的塑材料，在 許 可的注射 壓 力下，具有特定的 許 可流 長(zhǎng) 比（流 動(dòng)長(zhǎng) 度 /制品的最小厚度），一般 為 ： L＝ 30ー40,體的 流 動(dòng)長(zhǎng) 度越 長(zhǎng) ,則 制品的 厚度必 須 越大 . 注射 壓 力與材料的關(guān)系 不同的材料 顯 示的流 動(dòng) 行 為 不同 ,所需注射 壓 力亦不同 ,熔體粘度 是流 動(dòng) 性 質(zhì) 中 影響注射 壓 力最 顯 著 的 .材料 選擇 是根據(jù)制品的使用要求而定的 ,確定材料種 類 、 制品的形狀和 結(jié) 極后 ,就只能通 過 調(diào) 整 澆 口數(shù)量和位置 來 降低成型 壓 力 ,或者通 過 提高熔體的溫度來降低熔體粘度 ,進(jìn) 而達(dá)到降低成型 壓 力的目的 .當(dāng) 調(diào) 整它 們 不能 滿 足 壓 力要求 時(shí) ,根據(jù)要求 ,可以更 換 材料 ,或者修改制品的 結(jié) 極以 滿 足 壓 力要求 . 注塑壓力與制品 /模具和工藝的關(guān)系 6 注射 壓 力與注射 時(shí)間 的關(guān)系 ? 一般而言 ,填充 時(shí)間 愈短 ,熔體的容 積 流 動(dòng) 速率愈高 ,所需的 注射 壓 力也愈高 .對(duì) 于一個(gè)固定的模腔容 積 而言 ,填充 時(shí)間 與容 積 流 動(dòng) 速率成反比 ,但是高速填充 產(chǎn) 生的摩擦 熱 會(huì)使材料溫度升高 。塑料熔化的 高溫和高剪切率 (由于高流 動(dòng) 速率 )引起的摩擦 熱 會(huì)效 應(yīng) 會(huì)使得 熔體粘度降低 ,從而彌 補(bǔ) 了壓力需求。 ? 另一方面充填時(shí)間也同時(shí)取決于 模壁的冷卻效果 ，如果充填時(shí)間較長(zhǎng)，則熔體在冷卻過程中將產(chǎn)生較厚的凝固（固化）層，從而使 流動(dòng)管道較窄 ，因此需要 較高的注射壓力 。 ? 定性的分析表明， 填充時(shí)間 與 注射壓力 之間的關(guān)系呈現(xiàn)一 U形曲線 ，如下圖所示， 最佳填充時(shí)間 位于曲線中 注射壓力的最低點(diǎn) ，即為：如果用較小的注射時(shí)間填充充滿模腔，就必須要有很高的注射速度，因此也就必須要有較高的壓力；當(dāng)注射時(shí)間很長(zhǎng)時(shí)，熔料溫度下降，粘度增加，從而增加了填充難度，因此也需要很大的注射壓力。只有在曲線的中間位置出現(xiàn)了一個(gè)最低點(diǎn)，此時(shí)的注射時(shí)間恰好對(duì)應(yīng)于注射壓力最低的區(qū)域。 注射 壓 力與注射 時(shí)間 的關(guān)系 2 注射壓力與熔體及模壁溫度的關(guān)系 ? 熔體及模具溫度 不僅對(duì)成型 過程有影響 ，而且對(duì)制品的 最終成型結(jié)果亦有直接影響 。熔體及模具溫度 影響注射壓力、制品的表面質(zhì)量、成品的收縮／變形、成型周期等等 ，例如，升高熔體及模具溫度將降低熔體的粘度，進(jìn)而降低成型時(shí)所需的注射壓力。經(jīng)驗(yàn)分析表明，在特定材料的成型溫度范圍內(nèi)，熔體溫度每增加１０ ℃ 。溫度升高時(shí)，塑料的粘度會(huì)下降，從而使得注射壓力降低。但是升高溫度只對(duì)分子鏈較柔軟的“ 溫敏性” 塑料有比較大的影響，例如PC等；對(duì)于分子鏈較剛性的“ 剪敏性 ”塑料影響卻較小，例如 PP等。過分地升高料筒溫度則會(huì)使塑料降解，影響制品的表面質(zhì)量和強(qiáng)度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，料筒溫度每升高１ ℃ ，注射壓力往往會(huì)下降１．５ MPa左右；另外料筒溫度過高使得塑料粘度下降很大，導(dǎo)致飛邊的出現(xiàn)和收縮痕跡加重，因此在注塑過程中要合理得把握好這個(gè)參數(shù) . 注射 壓 力與注射 時(shí)間 的關(guān)系 注射壓力與注射速度的關(guān)系 ? 降低注射壓力是使用可變化的注射速度分布的唯一好處。最佳的注射速度分布使熔體以較 緩慢的流動(dòng)速率通過澆口區(qū)域 ，以 避免噴射流 和過高的剪應(yīng)力 ，然后 增加流動(dòng)速率使熔體填充大部分的模穴。在熔體完全填滿模穴之前，注塑速度會(huì)再度降低，以避免壓力突增及因超過鎖模力，使模具被撐開而造成溢料現(xiàn)象。 ? 注射壓力一般分為兩個(gè)階段，第一階段是把熔融物料高速的注射入模具中的階段，此時(shí)的壓力稱為一次注射壓力，這就是通常所稱的注射壓力。第二階段是材料充滿模具后所加的壓力，稱為二次注射壓力或保壓壓力。 因熔融物料在流動(dòng)時(shí)的抵抗與其熔融特性、制品開頭及模具構(gòu)造有關(guān)。所以（ 1）次注射壓力要根據(jù)具體要求來設(shè)定，依據(jù)一般為 80120MPa(8001200kgf/cm2) ? 對(duì)熔體粘度特別高的材料或?qū)Τ叽缇纫筇貏e高的制品 ,可采用 150200MPa較高范圍的注射壓力 .(1)次注射壓力過低 ,會(huì)引起 充填不足 的情況 ,而 較高的 (1)次注射壓力可使制品的密度增大 、收 縮 率減小 。但 過高的 話 ,則 會(huì)使制品 產(chǎn) 生毛 邊 或 發(fā) 生 較 大的殘留 應(yīng) 力 ,有 時(shí)還 會(huì)使制品因脫模困 難 而影響工效 .因此 ,在 試 制塑件 時(shí)應(yīng) 從低 壓 開始并逐 漸 提高 ,以確定合適的 (1)次注射 壓 力 . 注射壓力與注射速度的關(guān)系 2 ? 此外 ,注射壓力的可調(diào)范圍和注塑機(jī)的機(jī)型有關(guān) ,也應(yīng)引起注意 .例如 ,成型各種家用小商品時(shí) ,為了增加注射量一般傾向于使用較大螺桿直徑的注塑機(jī) ,即使是同一廠家同一機(jī)型的注塑機(jī) ,如果螺桿直徑不同的話 ,其最大注射壓力也會(huì)發(fā)生變化 ,其最大注射壓力能否滿足要求應(yīng)該進(jìn)行確認(rèn) . ? 二 、保 壓 ? 在 注射 過 程將近 結(jié) 束 時(shí) ,注射 壓 力切 換為 保 壓壓 力 后 ,就會(huì)進(jìn) 入保 壓階 段 .保 壓過 程中注塑機(jī)由 噴 嘴向型腔 補(bǔ) 料 ,以填充由于制件收 縮 而空出的容 積 。如果型腔充 滿 后不 進(jìn) 行保壓 ,制件大 約 會(huì)收 縮 25%左右 ,特 別 是筋 處 由于收 縮過 大而形成收 縮 痕跡 .保 壓壓 力一般 為 充填最大 壓 力的 85%左右 ,當(dāng)然要根據(jù) 實(shí)際 情況來確定 . 注射壓力與注射速度的關(guān)系 3 注射壓力與注射速度的關(guān)系 4 ? 保 壓壓 力控制 對(duì) 于 減小 飛邊 和 防止膠件粘模 有著非常重要的意 義 ,良好的保 壓壓 力控制方式有助于減小制品收 縮 ,提高制品的外 觀質(zhì) 量 .保 壓壓 力一般為 注射 壓 力的 75%85%,采用如下的保 壓壓 力控制曲 線 有助于減小注射 壓 力和 鎖 模力 ,保持良好的制品 質(zhì) 量。 ? 下 圖 1表示注塑開始； 3表示填充 過 程中 發(fā) 生了保 壓切 換 位置； 4代表型腔已 經(jīng) 充 滿 ，填充 過 程 進(jìn) 入 補(bǔ)塑 階 段，后填充 階 段包含保 壓 和冷卻兩個(gè) 過 程。 注射壓力與注射速度的關(guān)系 5 注射壓力與注射速度的關(guān)系 6 ? . ? 保壓時(shí)間過長(zhǎng)或過短都對(duì)成型不利 .過長(zhǎng) 會(huì)使得 保壓不均勻 ,塑件內(nèi)部 應(yīng)力增大 ,塑件 容易變形 ,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生 應(yīng)力開裂 。過短則保壓不充分 ,制作體積收縮嚴(yán)重 ,表面質(zhì)量差 . ? 保壓曲線分為兩部分 ,一部分是 恒定壓力的保壓 ,大約需要23s,稱為 恒定保壓曲線 。另一部分是 保壓壓力逐步減小釋放 ,大約需要 1s,稱為 延遲保壓曲線 ,延遲保壓曲線對(duì)于成型制件的影響非常明顯 .如果恒定保壓曲線變長(zhǎng) ,制件體積收縮會(huì)減小 ,反之則增大 。如果 延遲保壓曲線斜率變大 ,延遲保壓時(shí)間變短 ,制件體積收縮會(huì)變大 ,反之則變小 。如果延遲保壓曲線分段且延長(zhǎng) ,制件體積收縮變小 ,反之則變大 . 注射壓力與注射速度的關(guān)系 7 注射壓力與注射速度的關(guān)系 8 ? 注塑填充過程中 ,當(dāng)型腔 快要充滿時(shí) ,螺桿的運(yùn)動(dòng)從流動(dòng)速率控制轉(zhuǎn)換到壓力控制 ,這個(gè)轉(zhuǎn)化點(diǎn)稱為保壓切換控制點(diǎn) .保壓切換對(duì)于成型工藝的控制很重要 ,保壓切換點(diǎn)以前熔料前進(jìn)的速度和壓力很大 ,保壓切換后 ,螺桿向前擠壓推動(dòng)熔料前進(jìn)的壓力較小 .如果不進(jìn)行保壓切換 ,當(dāng)型腔充滿時(shí)壓力會(huì)很大 ,造成注射壓力陡增 ,所需鎖模力也會(huì)變大 ,甚至?xí)霈F(xiàn)飛邊等一系列的缺陷 .保壓切換的選擇應(yīng)該適當(dāng) ,過早或過遲的保壓切換都對(duì)成型不利 .過早地進(jìn)行保壓切換會(huì)使充模壓力降低 ,充模困難 ,甚至出現(xiàn)注不滿的現(xiàn)象 .過遲的保壓切換將導(dǎo)致注射壓力增大 ,甚至于出現(xiàn)飛邊 .保壓切換方式有位置 、速度 、壓 力 、時(shí)間 等 .例如 ,當(dāng)注射 壓 力達(dá)到一定 值時(shí) 即 進(jìn)行保 壓 切 換 。如果按照位置 進(jìn) 行切 換 。如果按照位置 進(jìn) 行切 換 ,一般選擇 型腔填充到 95%(注塑體 積 )時(shí)進(jìn) 行切 換 . ? 注塑機(jī)中的保 壓 切 換 一般都是按照注塑位置 進(jìn) 行 的 ,也就是 說 當(dāng)螺桿 進(jìn) 行到某一位置即 發(fā) 生保 壓 切 換 ,保 壓 切 換 的位置 、時(shí)間 和 壓力如下 圖 所示 . 注射壓力與注射速度的關(guān)系 9 注射壓力與注射速度的關(guān)系 10 ? 獲得 最佳注塑質(zhì)量的關(guān)鍵是在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻從熔體注射階段切換到保壓階段 .如果切換過早 ,模腔在保壓階段中被填充 (產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力 ),切換過遲 ,注射過度 .確定模腔注滿時(shí)刻的方法 ,沒考慮保持壓力 ,而是基于下列參數(shù) : ? 時(shí)間 ? 液壓壓力 ? 螺桿位置 ? 模腔壓力 注射壓力與注射速度的關(guān)系 11 ? 相比之下 ,在恒定的保持壓力水平切換 ,是控制注塑的最佳方式 . ? 保壓壓力是在物料 充滿模腔時(shí)至冷卻固化作用于物料上的壓力 ,在保壓壓力作用下的整個(gè)時(shí)間 ,稱為保壓時(shí)間 .找出最小保壓時(shí)間的最省時(shí)最便捷的方法是設(shè)定一較長(zhǎng)的保壓時(shí)間 ,再逐漸降低保壓時(shí)間 ,直到凹陷產(chǎn)生 .保壓所起的作用是 ,在防止毛邊的發(fā)生和過度充填的基礎(chǔ)上 ,把伴隨著冷卻固化中因收縮引起的體積減小的部分 ,從噴嘴用熔融物料進(jìn)行不斷地補(bǔ)充 ,以防止制品因收縮而產(chǎn)生縮痕 . ? 從保壓所起的作用上，其壓力設(shè)定往往比（ 1）次注射壓力低，但保壓必須保持到模腔中的物料完全固化，即各流道中的物料也發(fā)生固化時(shí)為止。 ? 保壓力曲線分析如下 : ? 過程優(yōu)化 ? 沒有出 現(xiàn)錯(cuò)誤 ? 可以期望得到高 質(zhì) 量的零件 . ? 模腔 壓 力出 現(xiàn) 尖峰 : ? VP切 換過遲 (過 度注射 ). ? 在 壓縮 前 壓 力下降 : ? VP切 換過 早 (充填失控 ,注塑件 翹 曲 ) ?