【正文】 ～ 纖維素塑料(CAB) 聚 乙 烯 (PE) 聚 丙 烯 (PP) ～ 結晶性 聚 甲 醛 (POM) ～ 聚酰胺(尼龍6) ～ 塑料 聚酰胺(尼龍66) 聚酰胺(尼龍610) 聚酰胺(尼龍11) P E T 樹 脂 ～ P B T 樹 脂 ～ 注塑加工前的準備工作 ? 注射成型的最終目的 是更精密 、更 快、 更便宜地 生 產(chǎn) 出 質 量更好 的制品 ,通 過 努力能 實現(xiàn)這 些目 標 ,是我 們 從事注塑成型作者的最大欣慰 . ? 塑件的成型 取決于四大要素 ,即 :樹 脂原料 、模具 、成型條件及注塑機 .因此 ,從事注塑成型技 術 工作的人 員 必 須 精通上述各方面的知 識 ,這樣 在出現(xiàn) 次品 時 ,能及 時 、正確地分析出原因 ,快速解決 問題 ,減少 損 失 .換 句 話說 ,在初期 階 段能正確地判斷出 產(chǎn) 生次品的原因 ,研究上述四種因素中哪一種因素都是十分重要的 . 注塑加工前的準備工作 2 ? 一 了解所用 樹 脂的性能 ? 必 須 充分熟悉成型所用 樹 脂的成型特性 ,特 別 是事前 應對 成型溫度的范 圍 (熱穩(wěn)定性 )、熔融指數(shù)及成型性 進 行 調查 .此外 ,有的 樹 脂事先必 須進 行干燥 ,因而需要做事前準 備 工作 . ? 了解每種成型 樹 脂的 熱穩(wěn) 定性 、熔融指數(shù)及成型性等特性差異 : ? 熱穩(wěn) 定性 ? 熱穩(wěn) 定性 較 好的 樹 脂 聚乙 烯 、聚丙 烯 、聚苯乙 烯 等 ? 熱穩(wěn) 定性差的 樹 脂 硬聚 氯 乙 烯 (HPVC)、軟 聚 氯 乙 烯 (SPVC)和聚甲 醛 (POM)、防火塑料等 . ? 熔融指數(shù) (FMI) ? 熔融指數(shù) 較 低的 樹 脂 HPVC、ＳＰＶＣ、聚碳酸 酯 、PMMA等 ? 熔融指數(shù) 較 高的 樹 脂 聚苯乙 烯 、聚乙 烯 、聚丙 烯 、尼 龍 等 各種塑料在不同成型條件下的合適壁厚 三 .塑料的含水量與干燥溫度 ? a)干燥程度很差 .樹脂中水分多 ,熔融粘度急劇下降 ,熔體迅速淌出 ,噴嘴在劈啪響中不斷噴出泡沫狀、云球白煙或氣體 ,制件的塑件無使用價值 . ? b)干燥程度稍差 .噴嘴中緩慢注出的細條渾濁不清 ,表面不光亮 ,內部夾有少量小氣泡 ,注塑的制件在澆口附近或其他部位表面粗糙失光 ,抗沖擊強度較低 . ? c)干燥程度好 .從噴嘴緩慢注出的細條晶瑩透亮 ,光潔無泡 ,注塑的制件具有優(yōu)良的性能 . 常用塑料的注塑條件一覽表（僅供參考） 成型性 成形性 優(yōu) 良的 樹 脂 聚苯乙 烯 、聚乙 烯 、聚丙 烯 、AS、HIPS、ABS等 ? 成形性低務的 樹 脂 HPVC、聚 酰 胺 、聚碳酸 酯 、PMMA等 ? 一般 熔融指數(shù)高的塑料 熱穩(wěn) 定性和成型性都好 ,但聚甲 醛 盡管熔融指數(shù) 較 高 ,但其 熱穩(wěn) 定性及成型性卻 較 差 .因 為 其熔融所需溫度范 圍 窄 ,過 高 則樹 脂分解 ,過 低 則 流 動 性急 劇變 差 。 ? 熔融 樹 脂被 賦 予形后就 進 入了固化 過 程， 在固化 過 程中 發(fā)生的主要 現(xiàn) 象是 收 縮 ，固化 時 因 冷卻引起的收 縮 和因 結 晶化 而引起的 收 縮 將同 時 進 行。 ? 美國人斯迪文森彩計算機模擬的方法，描繪了有兩個澆口的熱流道模具成型聚丙烯汽車門時的充填過程，并以此計算出注射時間（即充填時間） 、熔接 線 及所需 鎖 模力等， 圖 ｄ是其模 擬 所得的模型。 流動 ? 從 圖 c中可知 ,熔體在模腔的 壁面附近流 動 枀慢 ,而在模腔 的中心部分流 動較 快 ,樹 脂的分子在流 動較 快的區(qū)域中被 拉伸 和 取向 。部品制造課成形技術教育 成形技術基礎 注塑加工行業(yè)的概述 注塑成型加工的流程 注塑原理 ? 所謂熱注塑性樹脂的注塑 ,是指將樹脂 加熱熔融 后 ,在一定的 壓力 和 速度 下使其注入模具內 ,經(jīng) 冷卻 定形而得到具有所要求 形狀 /尺寸 的成形品的過程 .其原理和糖果的成型或金屬的鑄造沒什么不同 ,但熱塑性樹脂在成型中 ,僅僅是把其熔融并使之自然地流入到模具中固化 ,是不可能制成完好的制品的 .這是因為樹脂的熔融粘度極高 ,靠其自然流入到模具中賦予形狀是不可能的 . ? 為了使熔融的樹脂能充分地流入到模具型腔的各個角落 ,而獲得具有復雜的形狀 ,且其表面上沒有縮痕 、內部沒有空的制品 ,必 須 在成型 時對 溶融 樹 脂加上很高的 壓 力才行 .注塑是在料筒中加 熱樹 脂使之熔融 ,對 熔融 樹 脂加高 壓 并使之注射到模具中 ,在模具中使之冷卻 、固化而成 為 制品的幾個 過 程 組 成 . ? 在 圖 a所表示的注塑 過 程中 ,樹 脂將 發(fā) 生種種的 變 化 ,首先 樹脂在料筒中被 加 熱 和 壓縮 、然后加 脫去 夾帶 的空氣 邊 熔融 ,熔融后的 樹 脂 經(jīng)計 量并用高 壓 將其注射入模具中 .注射 時溶融 樹 脂將 急 劇 地從 壓縮 狀 態(tài)變?yōu)?膨 脹 狀 態(tài) ,并高速地向模具中流 動 ,在流 動 中 樹 脂的大分子將隨著 流 動 方向取向 .樹 脂 進 入模具 經(jīng) 冷卻固化 后 ,將伴隨著 結 晶化 過 程而 產(chǎn) 生收 縮 ,因制品在形成 過 程中受到了 較 大的注射 壓 力和急速的冷卻 ,所以在大多數(shù)的情況下其內部將有內 應 力的 發(fā) 生 . 注塑工藝說明 ? 下面介紹樹脂在 軟化 、 熔融 、 流動 、 賦形 及 固化 等階段中的物理變化情況 . 軟化和熔融 ? 注塑機的料筒及螺桿結構 ,因料筒外部設有圓形加熱器 ,在螺桿的轉動下 ,樹脂一邊前進一邊熔融 ,最后經(jīng)噴嘴被注射到模具內 .在這個過程中樹脂將發(fā)生如下變化 ： ? 首 先 樹 脂 從 送 料 段 （Ｌ１）進 入 壓縮 段 （Ｌ２）時 ,因 螺桿槽體 積 的 變小 而被 壓縮 并 發(fā) 生脫氣 ,在 進 入計 量段 （Ｌ３）前 ,樹 脂溫度已達到溶融溫度而成 為 熔融體 .為 了保證 制品的 質 量 ,樹 脂就 須 充分脫氣后再熔融 ,否 則樹 脂如果在 進入 壓縮 段就已 經(jīng) 溶融的 話 ,其脫氣效果將受到很大的影響 . ? H1 ? H2 軟化和熔融 2 ? 在 計 量 段（Ｌ３） 也 稱 混 煉 段 ,由于螺桿槽深 ｈ２更小， 樹 脂將在螺桿旋 轉過程中受到 較強 的 剪切力 的混 煉 ，因而熔融 變 得更加完全 ? 下列三個有關螺桿的數(shù) 值 ,將完全支配 樹 脂脫氣和熔融的程度 ? （１）螺桿的有效 長 度和直徑比 （長 徑比 ）：Ｌ/Ｄ ２２－２５ ? （２）螺桿的 壓縮 比： ｈ１/ｈ２ ２．０－３．０（一般 為 ２．５） ? （３）螺桿的 壓縮 部分相 對長 度比： Ｌ１/Ｌ２ ４０％－６０％ 這 三個 值 越大 ,材料的熔融也就越完全 。熔融 樹 脂 進 入模具并接觸到接觸到冷壁面 時 ，也將 產(chǎn) 生急 劇 的溫度下降； 二是熔融 樹 脂的大分子將 順 著其流 動 方向 發(fā) 生取向 ，圖 ｃ是描述 這 種 現(xiàn) 象的模式 圖 。但熔融樹脂被充填到模具中的時間實際上只有數(shù)秒鐘，要想觀察其充填過程是非常困難的。） 現(xiàn) 在，人 們 往往采用 這 些模 擬 手段來 預測 熔融 樹 脂在模具中的充填 過 程，以期 進 行更合理的模具 設計 ，選擇澆 口位置 /形式。在表 f中 給 出了各種 結 晶性和非 結 晶性聚合物的成型收 縮率， 對 非 結 晶性聚合物而言，其收 縮 率均在百分之零點幾的范 圍 ，相比之下 結 晶性了聚合物的收 縮 率 都 較 大，一般達 百分之一 以上。 ? 為 提高成型品的 質 量， 縮 短周期，需 重 視 模具冷卻水道 及模具溫度 的 調 整。 三 、熟悉注塑機的性能及 檢查 2 四 、選定與所用模具相適應的注塑機型 ? 假設成型品的 重量 （包括主流道 、分流道） 為 G克 ；成型品的 投影面 積 （包括主流道 、分流道） 為 Acm2 ? 選擇 合適的注塑機容量 ? 若注塑機料筒的 理 論 注射容積 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的注塑機型 2 ? 如下 圖 所示，適當?shù)淖⑺苋萘渴歉鶕?jù) 1次注塑重量所相 對 的成型機容量的關系 計 算的。 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、壓力及時間有關系的參數(shù) .實際成形中應綜合考慮 ,要在能保證制品的質量 (如 :外觀、尺寸精度、機械強度等 )和成形作業(yè)率 (如 :成型周期 )的基礎上來合理決定 . ? 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過程中的阻力 ,流動過程中存在的阻力需要注塑機的壓力來抵銷 ,給予熔體一定的充填速度及對熔體進行壓實、補縮 ,以保證充填過程順利進行 . 注塑成型工藝參數(shù) 2 ? 如圖一可以看出 ,在注塑過程中 ,注塑機噴嘴處的壓力最高 ,以克服熔體全程中的流動阻力 。和澆口或截面積成反比 。 ? 另一方面充填時間也同時取決于 模壁的冷卻效果 ，如果充填時間較長，則熔體在冷卻過程中將產(chǎn)生較厚的凝固（固化）層，從而使 流動管道較窄 ，因此需要 較高的注射壓力 。熔體及模具溫度 影響注射壓力、制品的表面質量、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，進而降低成型時所需的注射壓力。過分地升高料筒溫度則會使塑料降解，影響制品的表面質量和強度。 ? 注射壓力一般分為兩個階段，第一階段是把熔融物料高速的注射入模具中的階段，此時的壓力稱為一次注射壓力，這就是通常所稱的注射壓力。但 過高的 話 ,則 會使制品 產(chǎn) 生毛 邊 或 發(fā) 生 較 大的殘留 應 力 ,有 時還 會使制品因脫模困 難 而影響工效 .因此 ,在 試 制塑件 時應 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系 2 ? 此外 ,注射壓力的可調范圍和注塑機的機型有關 ,也應引起注意 .例如 ,成型各種家用小商品時 ,為了增加注射量一般傾向于使用較大螺桿直徑的注塑機 ,即使是同一廠家同一機型的注塑機 ,如果螺桿直徑不同的話 ,其最大注射壓力也會發(fā)生變化 ,其最大注射壓力能否滿足要求應該進行確認 . ? 二 、保 壓 ? 在 注射 過 程將近 結 束 時 ,注射 壓 力切 換為 保 壓壓 力 后 ,就會進 入保 壓階 段 .保 壓過 程中注塑機由 噴 嘴向型腔 補 料 ,以填充由于制件收 縮 而空出的容 積 。過短則保壓不充分 ,制作體積收縮嚴重 ,表面質量差 . ? 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 。如果按照位置 進 行切 換 。 ? （２）對 于 熱穩(wěn) 定性差的塑料 (如 :PVC、POM等 )或著色 劑 ,因熔料的溫度升高且在料筒中受 熱時間 增 長 而造成 熱 分解 ,或著色 劑變 色程度增大 ,制品表面 顏 色 /光 澤變 差 . ? (3)背 壓過 高 ,螺桿后退慢 ,預 塑回料 時間長 ,會增加周期 時間 ,導 致生 產(chǎn) 效率下降 ? (4)背 壓 高 ,熔料 壓 力高 ,射膠后 噴 嘴容易 發(fā) 生熔膠流涎 現(xiàn) 象 ,下次射膠 時 ,水口流 產(chǎn) 內的冷料會堵塞水口或制品中出 現(xiàn) 冷料斑 . ? (5)在啤塑 過 程中 ,常會因背 壓過 大 ,噴 嘴出 現(xiàn) 漏膠 現(xiàn) 象 ,浪 費 原料并 導 致射嘴附近的 發(fā)熱 圈 ? (6)預 塑機極和螺桿筒磨 損 增大 . ? 背壓的調校 ? 螺桿背壓可以提高材料的熔融效果和混煉效果 ,同時也可以保證使熔融物料在螺桿前部的完全充滿 ,以提高注射計量的準確性 .但螺桿背壓過高 ,將引起物料處理能力下降 ,還將使物料因摩擦熱增加而引起溫度上升 .反之 ,螺桿背壓過低 ,會引起注射量的計量不準 . ? 背壓的調校應視原料的性能 、干燥情況 、產(chǎn)品結構及質量狀況而定 ,背壓一般調校在 315kg/氣花 、混色 、縮水及產(chǎn)品尺寸重量變化大時 ,可適當增加背壓 .當射嘴出現(xiàn)漏膠 、流涎 、熔料過熱分解產(chǎn)品變色及回料太慢時可考慮適當減低背壓 . ? 背壓是注塑成型工藝中