【正文】 射時發(fā)生水降解。 (3)預(yù)熱干燥 預(yù)熱干燥成型物料的方法：①在空氣循環(huán)干燥箱中進行。②多品種、小批量物料，也可采用循環(huán)熱風、紅外線及遠紅外線等較為簡單的設(shè)備預(yù)熱干燥。③大批量物料可采用抽濕干燥機或采用負壓沸騰干燥法。④高溫下易氧化變色的塑料 (如聚酰胺等 )，可采用真空干燥法。⑤采用料斗干燥新工藝 (圖 48)，使干燥設(shè)備與注射機相連，簡化生產(chǎn)工序，可防止吸濕性塑料再次吸濕。 生產(chǎn)中如遇下列情況均應(yīng)對注射機的料筒進行清洗：改變塑料品種、更換物料、調(diào)換顏色，或發(fā)現(xiàn)成型過程中出現(xiàn)了熱分解或降解反應(yīng)。 清洗方法：①柱塞式機筒存料量大，須將機筒拆卸清洗。②螺桿式機筒，可采用對空注射法清洗。③最近研制成功了一種機筒清洗劑，是一種粒狀無色高分子熱彈性材料， 100℃ 時具有橡膠特性，但不熔融或粘結(jié)，將它通過機筒，可以像軟塞一樣把機筒內(nèi)的殘料帶出，這種清洗劑主要適用于成型溫度在 180～ 280℃ 內(nèi)的各種塑性塑料以及中小型注射機。 采用對空注射清洗螺桿式機筒時，應(yīng)注意下列事項。 ①欲換料的成型溫度高于機筒內(nèi)殘料的成型溫度時，應(yīng)將機筒和噴嘴溫度升高到欲換料的最低成型溫度，然后加入欲換料或其回頭料，并連續(xù)對空注射，直到全部殘料除盡止。 ②欲換料的成型溫度低于機筒內(nèi)殘料的成型溫度時，應(yīng)將機筒和噴嘴溫度升高到欲換最高成型溫度，切斷電源，加入欲換料的回頭料后，連續(xù)對空注射，直到全部殘料除盡止。 ③兩種物料成型溫度相差不大時，不必變更溫度，先用回頭料，后和欲換料對空注射可。 ④殘料屬熱敏性塑料時，應(yīng)從流動性好、熱穩(wěn)定性高的聚乙烯、聚苯乙烯等塑料中選黏度較高的品級作為過渡料對空注射。 有嵌件的塑料制件，由于金屬與塑料兩者的收縮率不同，嵌件周圍的塑料容易出現(xiàn)收縮應(yīng)力和裂紋。若成型前對嵌件預(yù)熱，可減小它在成型時與塑料熔體的溫差，避免或抑制嵌件周圍的塑料發(fā)生收縮應(yīng)力和裂紋。 為什么要預(yù)熱嵌件？ 3．預(yù)熱嵌件 什么情況下嵌件需預(yù)熱？ ①分子鏈剛性大的塑料 (如聚苯乙烯、聚苯醚、聚碳酸酯和聚砜等 )，一般均需預(yù)熱嵌件，因它們本身很容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。 ②分子鏈柔順性大的塑料，且嵌件較小時，可以不預(yù)熱，原因在于小嵌件容易在模內(nèi)加熱。 嵌件預(yù)熱溫度： 一般取 110～ 130℃ ，并以不破壞嵌件表面鍍層為限。對鋁、銅等有色金屬嵌件，預(yù)熱溫度可提高到 150℃ 。 4．選擇脫模劑 目的：使成后的制件容易從模內(nèi)脫出。 常用的脫模劑：硬酯酸鋅、液體石蠟 (白油 )和硅油等。硅油脫模效果最好，只要對模具施用一次，即可長效脫膜，但價格很貴。硬酯酸鋅（不能用于聚酰胺）多用于高溫模具，而液體石蠟多用于中低溫模具。 注意；含有橡膠的軟制品或透明制品不宜采用脫模劑，否則影響制品的透明度。 二、注射成型原理及其工藝過程 工藝過程分為：塑化計量 、 注射充模和冷卻定型三個階段 。 (1)塑化的概念 什么是塑化？ 成型物料在注射成型機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、壓實以及混合等作用以后，由松散的粉狀或粒狀固體轉(zhuǎn)變成連續(xù)的均化熔體的過程稱為塑化。 均化包含四方面的內(nèi)容： 熔體內(nèi)組分均勻、密度均勻、黏度均勻和溫度分布均勻。 (2)計量 計量：指能夠保證注射機通過柱塞或螺桿，將塑化好的熔體定溫、定壓、定量地輸出 (即注射出 )機筒所進行的準備動作，這些動作均需注射機控制柱塞或螺桿在塑化過程中完成。 影響計量準確性的因素：①注射機控制系統(tǒng)的精度；②機筒 (即塑化室 )和螺桿的幾何要素及其加工質(zhì)量影響。 (3)塑化效果和塑化能力 塑化效果：指物料轉(zhuǎn)變成熔體之后的均化程度。 塑化能力：指注射機在單位時間內(nèi)能夠塑化的物料質(zhì)量或體積。 塑化效果與物料受熱方式和注射機結(jié)構(gòu)有關(guān)： ①柱塞式注射機，物料在機筒內(nèi)只能接受柱塞的推擠力，幾乎不受剪切作用，塑化所用的熱量主要從外部裝有加熱裝置的高溫機筒上取得。 ②螺桿式注射機，螺桿在機筒內(nèi)的旋轉(zhuǎn)會對物料起到強烈的攪拌和剪切作用，導致物料之間進行劇烈摩擦，并因此而產(chǎn)生很大熱量，物料塑化時的熱量既可同時來源于a、高溫機筒和自身產(chǎn)生出的摩擦熱，也可以 b、只憑摩擦熱單獨供給。 塑化效果對比： a稱為普通螺桿塑化； b稱為動力熔融。顯然，在動力熔融條件下，強烈的攪拌與剪切作用不僅有利于熔體中各組分混合均化，而且還避免了波動的機筒溫度對熔體溫度的影響，有利于熔體的黏度均化和溫度分布均化，能夠得到良好的塑化效果。而柱塞式注射機塑化物料時，既不能產(chǎn)生攪拌和剪切的混合作用，又受機筒溫度波動的影響，故熔體的組分、黏度和溫度分布的均化程度都比較低，其塑化效果既不如動力熔融。也不如介于中間狀態(tài)的部分依靠機筒熱量的普通螺桿塑化。 實驗驗證：圖4— 9為柱塞式和普通螺桿式注射機塑化相同物料時機筒中物料和熔體的溫度分布曲線?？梢钥闯觯篒、 用螺桿式注射機塑化物料時，噴嘴附近熔體的徑向溫度分布要比柱塞式注射機來得均勻。 II、不同結(jié)構(gòu)的注射機，塑化能力不相同： ①柱塞式注射機的理論塑化能力 ? ?VKm tppp ??????54 2（ 44） 式中 mpp—— 柱塞式注射機的塑化能力， kg／ h； α—— 熱擴散率， m2／ h； Ap—— 塑化物料接受的傳熱面積，與機筒內(nèi)徑和分 流錐直徑有關(guān)， m2； ρ—— 物料密度， kg／ m3； Kt—— 熱流動系數(shù)，與加熱系數(shù)有關(guān)，參見圖 410， ξ—— 常數(shù)，無分流錐時 ξ=1，有分流錐時 ξ= 2； V—— 受熱物料的總體積， m3。 ②螺桿式注射機的理論塑化能力，用螺桿計量段對熔體的輸送能力表示，即有 bmmmmps pLDhNhDm??????12sin2cossin 2322 ??（ 45） mps—— 螺桿式注射機的塑化能力， cm3／ s； D—— 螺桿的基本直徑 ， cm； Lm—— 計量段長度， cm； hm—— 計量段螺槽深度 ,cm； φ—— 螺桿的螺旋升角 ,(?)； ηm—— 熔體在計量段螺槽中的黏度， Pas； N—— 螺桿轉(zhuǎn)速 ,r/s； pb—— 塑化時熔體對螺桿產(chǎn)生的反向壓力，通常稱為背壓， Pa.。 分析上兩式： ①柱塞式注射機的塑化能力與機筒結(jié)構(gòu)和物料體積有關(guān)，提高塑化能力，需增大傳熱面積 AP或減小物料的總體積 V，而增大 AP時常會使 V跟著增大， V的增大將導致熔體不易均化； ②螺桿式注射機塑化能力與物料體積無關(guān)，塑化能力一般都比柱塞式注射機大，這也是普通柱塞式注射機為什么只能成型小型制品的主要原因之一。 影響螺桿式注射機塑化效果和塑化能力的主要因素除了成型物料本身的特性之外，還與機筒結(jié)構(gòu)、筒的加熱溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、螺桿行程 (或計量段長度 )、螺桿幾何參數(shù)以及熔體對螺桿產(chǎn)生的背壓等因素有關(guān)。 2． 注射充模 什么是注射充模 ？ 柱塞或螺桿從機筒內(nèi)的計量位置開始 ， 通過注射油缸和活塞施加高壓 ， 將塑化好的塑料熔體經(jīng)過機筒前端的噴嘴和模具中的澆注系統(tǒng)快速進入封閉模腔的過程稱為注射充模 。 分三個階段：流動充模 、 保壓補料 、 倒流 。 (1)流動充模 指注射機將塑化好的熔體注射進入模腔的過程 。 熔體注射過程中會遇到機筒 、 噴嘴 、 模具澆注系統(tǒng) 、模腔表壁對熔體的外摩擦 ， 及熔體內(nèi)部產(chǎn)生的黏性內(nèi)摩擦 。為了克服這些流動阻力 ， 注射機須通過螺桿或柱塞向熔體施加很大的注射壓力 。 要掌握熔體的流動充模規(guī)律 ， 須了解注射壓力在此過程中的變化特點以及與它相關(guān)的熔體溫度 、 流速和充模特性問題 。 ① 注射壓力的變化 注射壓力的變化可用注射成型的壓力 時間曲線描述 ，圖 4— 11。 t0， 柱塞或螺桿開始注射熔體的時刻；t1， 熔體開始流入模腔的時刻； t2， 熔體充滿模腔的時刻 。 時間 t0～ t2代表整個充模階段 ， 其中 t0～ t1稱為流動期； t1～ t2稱為充模期 。 a、流動期內(nèi)，注射壓力和噴嘴處的壓力急劇上升，而模腔(澆口末端 )的壓力卻近似等于零，注射壓力主要用來克服熔體在模腔以外的阻力。如， t1時刻的壓力差Δpl=pi1— pg1代表熔體從機筒到噴嘴時所消耗的注射壓力而噴嘴壓力 pg1則代表熔體從噴嘴至模腔之間消耗的注射壓力。 b、充模期內(nèi)，熔體流入模腔，模腔壓力急劇上升；注射壓力和噴嘴壓力也會隨之增加到最大值 (或最大值附近 )，然后停止變化或平緩下降，這時注射壓力對熔體起 兩方面作用，一是克服熔體在模腔內(nèi)的流動阻力，二是對熔體進行一定程度的壓實。 壓力隨時間呈非線性變化，注射壓力對熔體的作用必須充分，否則，熔體流動會因阻力過大而中斷，導致生產(chǎn)出現(xiàn)廢品。 流動充模階段，注射 a、 剪切速率一定 ，壓力 — 溫度曲線分為三段 ，左邊一段熔體熱分解區(qū) ，注射壓力隨溫度升高迅速下降 ， 不能在此區(qū)注射成型；右邊一段高彈變形流動區(qū) ， 注射壓力隨著溫度降低迅速增大 ， 也不適于注射成型；只有中間一段溫度區(qū) ， 曲線相對平緩 ，溫度和注射壓力都較適中 ，易于注射成型 ， 溫度升高有利于降低熔體黏度 ， 注射壓力可隨之減小一定幅度 .。 ② 注射壓力與熔體溫度、熔體流速的關(guān)系 b、溫度一定時，剪切速度增大，注射壓力也要增大，完全符合流體力學壓力與流速的關(guān)系。反之，過大的注射壓力引起很高的剪切速率時，熔體內(nèi)的剪切摩擦熱也隨之增大，很可能引起熱分解或熱降解。另外，過大的剪切速率又很容易使熔體發(fā)生過度的剪切稀化，從而導致成型過程出現(xiàn)溢料飛邊。 注射壓力對流動充模時噴嘴處的熔體溫度也有影響 。 注射壓力上升階段 ， 噴嘴處的熔體溫度也隨著升高 ， 圖 4— 13。 AC段和圖4— 11噴嘴壓力曲線上的AC段對應(yīng) 。 可見 ， 引起溫升的主要原因是注射壓力增大 。 生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免采用過大的注射壓力 ， 否則會導致熔體熱降解 。 熔體充模流動形式與充模速度有關(guān)，充模速度受注射工藝條件和模具結(jié)構(gòu)的影響。注射成型時不希望充模期發(fā)生高速噴射流動，而希望獲得中速或低速的擴展流動，為此，需通過分析充模期的流動取向，了解注射壓力對于熔體充模特性的影響。 ③ 注射壓力與熔體充模特性 實際中，擴展流動時，料頭前沿低溫熔膜對熔體的阻滯作用較大，先進入模腔的熔體溫度下降得很快，黏度也隨之增大，這加劇后面熔體進模時的流動阻力。如此時的注射壓力不大，很容易使充模流動中止，導致注射成型出現(xiàn)廢品。為此，往往需提高注射壓力。而注射壓力提高后，熔體內(nèi)的剪切作用加強，流動取向效應(yīng)將增大，最終可能導致制品出現(xiàn)比較明顯的各向異性并引起熱穩(wěn)定性變差。在這種情況下生產(chǎn)出的制品，若在溫度變化大的環(huán)境中工作，很有可能發(fā)生與取向一致的裂紋。 注意：在一定的模具結(jié)構(gòu)條件下 ， 只要保證充模時不發(fā)生高速噴射流動 ， 充模速度盡量取快一些 ， 這樣不僅避免使用較大的注射壓力導致制品使用性能不良 ， 而且對提高生產(chǎn)率也有好處 。 (2)保壓補縮 保壓補縮階段：指從熔體充滿模腔至柱塞或螺桿在機筒中開始后撤為止 ， 圖 4— 11 t2～ t3 段 。 保壓 ， 指注射壓力對模腔內(nèi)的熔體繼續(xù)進行壓實的過程；補縮 ， 指保壓過程中 ， 注射機對模腔內(nèi)逐漸開始冷卻