【正文】 可采用柱塞式或螺桿式注射機(jī)進(jìn)行成型。后收縮量隨制件厚度而定，越厚的，后收縮越大。 ③聚丙烯的結(jié)晶能力較強(qiáng)，提高模具溫度將有助于制件結(jié)晶度的增加，甚至能夠提前脫模。 二、聚丙烯塑料 特點(diǎn)：結(jié)晶性高聚物。 ②模具常用水冷卻。 最短閉模冷卻時(shí)間可按下式計(jì)算 ?????????????????MHMRzcht??????? 4ln22mi n,（ 418） 式中 tc,min—— 最短冷卻時(shí)間， s； hz—— 制件的最大厚度， mm； α —— 塑料的熱擴(kuò)散率， mm2／ s； θ R、 θ M、 θ H—— 分別為熔體充模溫度、模具溫度和制件的脫模溫度， ℃ 。（即包括流動(dòng)充模時(shí)間和保壓時(shí)間兩部分） 影響注射時(shí)間的因素：與塑料的流動(dòng)性能、制品的幾何形狀和尺寸大小、模具澆注系統(tǒng)的形式、成型所用的注射方式和其他一些工藝條件等。 ⑤圖 434說明背壓增大、塑化能力下降時(shí)，螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)塑化能力具有補(bǔ)償作用。 ③增大背壓雖可提高塑化效果，但因螺桿后退速度減慢，塑化時(shí)間或成型周期將會(huì)延長(zhǎng)。 增大背壓可驅(qū)除物料中的空氣提高熔體密實(shí)程度，增大熔體內(nèi)的壓力，螺桿后退速度減小，塑化時(shí)的剪切作用加強(qiáng)，摩擦熱量增多，熔體溫度上升，塑化效果提高。結(jié)合聚合物狀態(tài)方程可以認(rèn)為保壓力大、保壓時(shí)間充分時(shí)，澆口凍結(jié)溫度低 (即冷凍時(shí)間晚 )，補(bǔ)縮作用強(qiáng)，有助于減小制件收縮。 結(jié)晶聚合物的比體積、溫度和保壓力之間的關(guān)系曲線：各條曲線的變化總趨勢(shì)，與圖 426有些相似，即在較高的保壓力與較低的溫度條件下，可使制件得到較小的比體積或較大的密度。曲線 2， 注射壓力和保壓力切換時(shí)，注射機(jī)動(dòng)作響應(yīng)過慢，熔體過量充填模腔，分型面被漲開溢料，導(dǎo)致模腔壓力產(chǎn)生不正常的快速下降，反而造成制件密度減小、缺料、凹陷及力學(xué)性能變差等不良現(xiàn)象。 應(yīng)盡量采用高速注射的有： 熔體黏度高、熱敏性強(qiáng)的塑料，成型冷卻速度快的塑料，大型薄壁、精密制件，流程長(zhǎng)的制件，纖維增強(qiáng)塑料。 注射速度較高的優(yōu)點(diǎn)：熔體流速較快，其溫度維持在較高的水平，剪切速率具有較大值，熔體黏度較小，流動(dòng)阻力相對(duì)降低，料流長(zhǎng)度和模腔壓力會(huì)因此增大，制件將比較密實(shí)和均勻，熔接痕強(qiáng)度有所提高，用多腔模生產(chǎn)出的制件尺寸誤差也比較小。其數(shù)值可通過注射機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，表達(dá)式如下： （ 2）注射速度 ⑤注射壓力還與制件的流動(dòng)比有關(guān)。 ②對(duì)于尺寸較大、形狀復(fù)雜的制品或薄壁制件，因模具中的流動(dòng)阻力較大，也需用較大的注射壓力。 靜壓損失，消耗在注射和保壓補(bǔ)縮流動(dòng)方面，與熔體溫度、模具溫度和噴嘴壓力有關(guān)。 b、 使模溫保持在比熱變形溫度稍低的狀態(tài)下 ， 以求在較高的溫度下將制品脫模 ， 而后由其自然冷卻 ， 這樣做也可以縮短制品在模內(nèi)的冷卻時(shí)間 。 模溫怎樣控制 ？ 依靠通入其內(nèi)部的冷卻或加熱介質(zhì)控制 (要求不嚴(yán)時(shí) ， 可空氣冷卻而不用通人任何介質(zhì) )， 其具體數(shù)值是決定制品冷卻速度的關(guān)鍵 。 ⑥判斷料溫是否合適，可采用對(duì)空注射法觀察，或直接觀察制件質(zhì)量好壞。 ②機(jī)筒溫度應(yīng)保持在塑料的黏流溫度 θf(θm)以上和熱分解溫度 θd以下某一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶Ａ蠝赜绊懰芑妥⑸涑淠?，模溫則同時(shí)影響充模和冷卻定型。 退火原理： 保溫時(shí)間： 與塑料品種和制件厚度有關(guān)，如無數(shù)據(jù)資料，也可按每毫米厚度約需半小時(shí)的原則估算。 ①保壓時(shí)間較長(zhǎng)，模腔壓力下降慢，脫模時(shí)的殘余應(yīng)力偏向 +pH一邊，當(dāng)殘余應(yīng)力超過 +p H，則開啟模具時(shí)可能產(chǎn)生爆鳴現(xiàn)象，制件脫模時(shí)容易被刮傷或破裂； ②未進(jìn)行保壓或保壓時(shí)間較短，模腔壓力下降快，倒流嚴(yán)重，模腔壓力甚至可能下降到比外界壓力要低，這時(shí)殘余應(yīng)力偏向 — pH一邊，制品將會(huì)因此產(chǎn)生凹陷或真空泡。 其中 （ 48） 式中 ρs—— 固化層密度； tc—— 冷卻時(shí)間。 將這種關(guān)系反映在溫度 — 壓力坐標(biāo)系中 ， 可得到許多比容不等的直線 ， 圖 4— 17中的 l、 l’、 2’四條直線 ， 它們統(tǒng)稱為等比體積線 。圖中曲線 1代表模腔壓力很低的情況 ， 曲線 2為正常工藝條件下的情況 。 保壓力、保壓時(shí)間與倒流的關(guān)系：如撤除壓力時(shí)，澆口已經(jīng)凍結(jié)或噴嘴帶有止逆閥，倒流現(xiàn)象不存在。 分析：①保壓補(bǔ)縮階段，如柱塞或螺桿停止在原位保持不動(dòng)，模腔壓力曲線會(huì)略有下降 (圖 4— 11的 EF段 )；反之，若要使模腔壓力保持不變，則需要柱塞或螺桿在保壓過程中繼續(xù)向前少許移動(dòng)，這時(shí)壓力曲線將與時(shí)間坐標(biāo)軸平行。 ③ 注射壓力與熔體充模特性 實(shí)際中，擴(kuò)展流動(dòng)時(shí)，料頭前沿低溫熔膜對(duì)熔體的阻滯作用較大，先進(jìn)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(jìn)模時(shí)的流動(dòng)阻力。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(dǎo)致成型過程出現(xiàn)溢料飛邊。 時(shí)間 t0～ t2代表整個(gè)充模階段 ， 其中 t0～ t1稱為流動(dòng)期； t1～ t2稱為充模期 。 2． 注射充模 什么是注射充模 ？ 柱塞或螺桿從機(jī)筒內(nèi)的計(jì)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(jī)筒前端的噴嘴和模具中的澆注系統(tǒng)快速進(jìn)入封閉模腔的過程稱為注射充模 。也不如介于中間狀態(tài)的部分依靠機(jī)筒熱量的普通螺桿塑化。 影響計(jì)量準(zhǔn)確性的因素：①注射機(jī)控制系統(tǒng)的精度；②機(jī)筒 (即塑化室 )和螺桿的幾何要素及其加工質(zhì)量影響。 常用的脫模劑：硬酯酸鋅、液體石蠟 (白油 )和硅油等。 ④殘料屬熱敏性塑料時(shí)，應(yīng)從流動(dòng)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(jí)作為過渡料對(duì)空注射。 生產(chǎn)中如遇下列情況均應(yīng)對(duì)注射機(jī)的料筒進(jìn)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)。 粉狀或粒狀熱塑性塑料著色的工藝實(shí)現(xiàn)方法：直接法和間接法兩種。對(duì)于粉狀物料，在注射成型前，經(jīng)常還需要將其配制成粒料，因此其檢驗(yàn)工作應(yīng)放在配料后進(jìn)行 生產(chǎn)工藝過程圖4— 7。這里所指的注射容量是指注射壓力為 100MPa時(shí)的理論注射容量。 適用場(chǎng)合：塑料的導(dǎo)熱性差，若料筒內(nèi)塑料層過厚，塑料外層熔融塑化時(shí)，它的內(nèi)層尚未塑化，若要等到內(nèi)層熔融塑化，則外層就會(huì)因受熱時(shí)間過長(zhǎng)而分解。 優(yōu)點(diǎn)：機(jī)體較矮，容易操作加料，制件推出后能自動(dòng)落下，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作；缺點(diǎn)：設(shè)備占地面積大，模具安裝比較麻煩。液壓式推出有單點(diǎn)推出、多點(diǎn)推出。比熱容高的塑料熔融時(shí)需要更多的熱量，熱變形溫度高的塑料冷卻時(shí)間可縮短，熱導(dǎo)率低的塑料必須注意充分冷卻。 熱敏性：指某些塑料對(duì)熱較為敏感，在高溫下受熱時(shí)間較長(zhǎng)或澆口截面過小、剪切作用大時(shí)，料溫增高易發(fā)生變色、降解的傾向。 三、塑料的結(jié)晶性 ①結(jié)晶形塑料須加熱至熔點(diǎn)溫度以上才能達(dá)到軟化狀態(tài)。相對(duì)分子質(zhì)量小、熔融指數(shù)高、螺旋線長(zhǎng)度長(zhǎng)、表觀黏度小、流動(dòng)比大則流動(dòng)性好。 ②收縮率范圍較大的塑料品種，應(yīng)根據(jù)制件的形狀，特別是根據(jù)制品的壁厚來確定收縮率，壁厚取上限 (大值 )，壁薄取下限 (小值 )。 塑料的成型收縮： 與塑料本身的熱脹冷縮性質(zhì)、模具結(jié)構(gòu)及成型工藝條件等因素有關(guān)的塑料制件的收縮統(tǒng)稱為成型收縮。必要時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)、制造一副試驗(yàn)?zāi)＞?，?shí)測(cè)在類似的成型條件下塑料的收縮率。 塑料的流動(dòng)性隨成型工藝條件的改變而變化，熔體成型溫度高則流動(dòng)性好，注射壓力大流動(dòng)性好。 ④結(jié)晶形塑料的結(jié)晶度與冷卻速度密切相關(guān)，在結(jié)晶形塑料成型時(shí)應(yīng)按要求控制好模具溫度。 粒度：指塑料粒料的細(xì)度和均勻度。 2．鎖模裝置 作用：①實(shí)現(xiàn)模具的開閉動(dòng)作，②在成型時(shí)提供足夠的夾緊力使模具鎖緊，③開模時(shí)推出模內(nèi)制件。 優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，模具裝拆方便，安裝嵌件和活動(dòng)型芯簡(jiǎn)便可靠；缺點(diǎn)：不容易自動(dòng)操作，只適用于小注射量的場(chǎng)合，一般注射量為 10— 60g。柱塞是直徑約為 20～100mm的金屬圓桿，在料筒內(nèi)僅作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將熔融塑料注人模具。當(dāng)積存 螺桿式注射機(jī)中螺桿既可旋轉(zhuǎn)又可前后移動(dòng)，因而能夠勝任塑料的塑化、混合和注射工作。 注射成型原理圖 46 。按化學(xué)組成又分成無機(jī)和有機(jī)顏料。③大批量物料可采用抽濕干燥機(jī)或采用負(fù)壓沸騰干燥法。 ①欲換料的成型溫度高于機(jī)筒內(nèi)殘料的成型溫度時(shí)，應(yīng)將機(jī)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(duì)空注射，直到全部殘料除盡止。 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。 (1)塑化的概念 什么是塑化？ 成型物料在注射成型機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、壓實(shí)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。 塑化效果對(duì)比： a稱為普通螺桿塑化； b稱為動(dòng)力熔融。s； N—— 螺桿轉(zhuǎn)速 ,r/s； pb—— 塑化時(shí)熔體對(duì)螺桿產(chǎn)生的反向壓力，通常稱為背壓， Pa.。 要掌握熔體的流動(dòng)充模規(guī)律 ， 須了解注射壓力在此過程中的變化特點(diǎn)以及與它相關(guān)的熔體溫度 、 流速和充模特性問題 。 流動(dòng)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(dòng)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(duì)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 .。 生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免采用過大的注射壓力 ， 否則會(huì)導(dǎo)致熔體熱降解 。 注意：在一定的模具結(jié)構(gòu)條件下 ， 只要保證充模時(shí)不發(fā)生高速噴射流動(dòng) ， 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(dǎo)致制品使用性能不良 ， 而且對(duì)提高生產(chǎn)率也有好處 。 b、 保壓補(bǔ)縮階段熔體仍有流動(dòng) ， 且其溫度亦在不斷下降 ， 此階段是大分子取向以及熔體結(jié)晶的主要時(shí)期 ， 保壓時(shí)間的長(zhǎng)短和冷卻速度的快慢均對(duì)取向和結(jié)晶程度有影響 。 3． 冷卻定型 冷卻定型：從澆口凍結(jié)時(shí)間開始 ， 到制品脫模為止 。 ③若將溫度 — 壓力曲線中因保壓時(shí)間不同而產(chǎn)生的澆口凍結(jié)位置連成曲線，則該曲線為澆口凍結(jié)曲線，在注射工藝條件正常和穩(wěn)定的條件下，凍結(jié)曲線呈直線狀。 圖中， H模腔厚度， h固化層厚度，冷卻過程中 h不斷加大。 適當(dāng)?shù)拿撃囟葢?yīng)在塑料的熱變形溫度 θH和模具溫度 θM之間 ，圖 419， 低于熱變形溫度 。 將制品加熱到 θg～ θf(θm)間某一溫度后 ， 進(jìn)行一定時(shí)間保溫的熱處理過程 。 注意：退火冷卻時(shí)，冷卻速度不宜過快，否則還有可能重新產(chǎn)生溫度應(yīng)力。 料溫過高：很容易引起熱降解，最終反而導(dǎo)致制件的物理和力學(xué)性能變差。 ④ 為了避免成型物料在機(jī)筒中過熱降解 ， 除應(yīng)嚴(yán)格控制機(jī)筒最高溫度之外 ， 還必須控制物料或熔體在機(jī)筒內(nèi)的停留時(shí)間 ， 這對(duì)熱敏性塑料尤為重要 。 提高模溫：可改善熔體在模內(nèi)的流動(dòng)性 、 增強(qiáng)制件的密度和結(jié)晶度及減小充模壓力和制件中的壓力；但制件的冷卻時(shí)間 、 收縮率和脫模后的翹曲變形將延長(zhǎng)或增大 ， 且生產(chǎn)率也會(huì)因冷卻時(shí)間延長(zhǎng)而下降 。 ③ 對(duì)于厚制件 ， 因充模和冷卻時(shí)間較長(zhǎng) ， 若模溫過低 ，易使制件內(nèi)部產(chǎn)生真空泡和較大的應(yīng)力 ， 不宜采用較低的模具溫度 。 注射壓力作用： 在注射成型過程中主要用來克服熔體在整個(gè)注射成型系統(tǒng)中的流動(dòng)阻力，對(duì)熔體起一定程度的壓實(shí)作用。 ①注射壓力不太高且澆口尺寸又較大時(shí)，熔體充模流動(dòng)比較平穩(wěn)，這時(shí)因模溫比熔體溫度低，對(duì)熔體有冷卻作用，容易使熔體在