【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 量，包括完整性、顏色、光澤等；第二是尺寸和相對(duì)位置間的準(zhǔn)確性；第三是與用途相應(yīng)的物理性能、化學(xué)性能、電性能等。這些質(zhì)量要求又根據(jù)制品使用場(chǎng)合的不同，要求的尺度也不同。制品的缺陷主要在于模具的設(shè)計(jì)、制造精度和磨損程度等方面。但事實(shí)上，塑料加工廠的技術(shù)人員往往苦于面對(duì)用工藝手段來彌補(bǔ)模具缺陷帶來的問題而成效不大的困難局面。生產(chǎn)過程中工藝的調(diào)節(jié)是提高制品質(zhì)量和產(chǎn)量的必要途徑。由于注塑周期本身很短，如果工藝條件掌握不好,廢品就會(huì)源源不絕。在調(diào)整工藝時(shí)最好一次只改變一個(gè)條件，多觀察幾回，如果壓力、溫度、時(shí)間統(tǒng)統(tǒng)一起調(diào)的話，很易造成混亂和誤解，出了問題也不知道是何道理。調(diào)整工藝的措施、手段是多方面的。例如：解決制品注不滿的問題就有十多個(gè)可能的解決途徑，要選擇出解決問題癥結(jié)的一、二個(gè)主要方案，才能真正解決問題。此外，還應(yīng)注意解決方案中的辨證關(guān)系。比如：制品出現(xiàn)了凹陷，有時(shí)要提高料溫，有時(shí)要降低料溫；有時(shí)要增加料量，有時(shí)要減少料量。要承認(rèn)逆向措施的解決問題的可行性。 注射成型的主要設(shè)備是注射成型機(jī)，注射成型機(jī)（簡(jiǎn)稱注塑機(jī)）有三個(gè)基本部件：注射系統(tǒng)﹑鎖模系統(tǒng)和模塑系統(tǒng)。1） 注射系統(tǒng)：它是注射劑最主要的部分，其作用是使塑料均化和塑化，并在很高的壓力和很快的速度下，通過螺桿或柱塞的推擠將均化和塑化好的塑料注射入模具，注射系統(tǒng)包括：加料裝置﹑料筒﹑螺桿（柱塞式注射機(jī)則為柱塞和分流梭）及噴嘴等部件。2） 鎖模系統(tǒng)：在注射劑上實(shí)現(xiàn)鎖合模具﹑啟閉模具和頂出制件的機(jī)構(gòu)總稱為鎖模系統(tǒng)。鎖模力的大小決定于注射壓力p和施壓方向成垂直的制品投影面積（A）的乘積，也就是說F﹥﹦，事實(shí)上，注射壓力在模塑過程中有很大的損失，為達(dá)到鎖模要求，鎖模力只需保證大于模腔壓力p和投影面積的乘積，即F﹥,模腔壓力通常是注射壓力的40%70%。常用的啟閉磨具和鎖模機(jī)構(gòu)有三種型式：機(jī)械式﹑液壓式和機(jī)械液壓組合式。3） 注射模具：注射模具是指在成型中賦予塑料以形狀和尺寸的部件。模具主要由澆注系統(tǒng)﹑成型零件和結(jié)構(gòu)零件三部分組成。氣質(zhì)澆注系統(tǒng)和成型零件是與塑料底部直接接觸部分，并隨塑料盒制品而變化，是塑模中最復(fù)雜，變化最大，要求加工光潔度和精度最高的部分。澆注系統(tǒng)是指塑料從噴嘴進(jìn)入型腔前的流道部分，包括主流道﹑冷料穴﹑分流道和澆口等。成型零件是指構(gòu)成制品形狀的各種零件，包括動(dòng)模﹑定模和型腔﹑型芯﹑成型桿以及排氣口等。注射成型的基本工藝流程為：加料——塑化——注射——冷卻——脫模 1)加料：由于注射成型是一個(gè)間歇過程，因而需定量（定容）加料，以保證操作穩(wěn)定，塑料塑化均勻，最終獲得高質(zhì)量的塑件。　　塑化：成型物料在注射機(jī)機(jī)筒內(nèi)經(jīng)過加熱，壓實(shí)以及混合等作用，由松散的粉狀或粒狀固態(tài)轉(zhuǎn)變成連續(xù)的均化熔體之過程?！　?)注射：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)快速送入封閉模腔的過程。注射又可細(xì)分為流動(dòng)充模、保壓補(bǔ)縮、倒流三個(gè)階段?！　?)冷卻：當(dāng)澆注系統(tǒng)的塑料以及凍結(jié)后，繼續(xù)保壓已不再需要，因此可退回柱塞或螺桿，卸除料筒內(nèi)的塑料熔體的壓力，并加入新料，同時(shí)在模具內(nèi)通入冷卻水、油或空氣等冷卻介質(zhì)，對(duì)模具進(jìn)行進(jìn)一步的冷卻，這一階段稱為澆口凍結(jié)后的冷卻。實(shí)際上冷卻過程從塑料熔體注入型腔起就開始了，它包括從充模、保壓到脫模前的這一段時(shí)間?！　?)脫模：塑件冷卻到一定的溫度即可開模，在推出機(jī)構(gòu)的作用下將塑件推出模外。(1)工作前必須檢查各螺栓是否擰緊緊，各操作手柄的開關(guān)是否在空位上，按機(jī)床潤(rùn)滑圖表加還油量，并在各潤(rùn)滑處加注潤(rùn)滑油劑；接通冷卻水和放掉油管道內(nèi)空氣，空轉(zhuǎn)運(yùn)行數(shù)次，檢查其各傳動(dòng)及潤(rùn)滑系統(tǒng)是否良好?！　?2) 根據(jù)制品不同要求，在一般情況下，調(diào)整機(jī)床時(shí)可用慢速，生產(chǎn)時(shí)則為快速?！　?3) 當(dāng)機(jī)床分別在調(diào)整、手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)四個(gè)程序使用時(shí)，必須注意其他相應(yīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)動(dòng)作位置的正確性，半自動(dòng)與全自動(dòng)調(diào)換時(shí)必須使其循環(huán)過程走完?！　?4) 機(jī)床開動(dòng)應(yīng)注意觀察期工作情況，防止出現(xiàn)“爬行”現(xiàn)象?！　?5) 在進(jìn)行螺桿退回操作時(shí)，必須在保證料筒中物料充分塑化狀態(tài)下進(jìn)行，如果料筒中溫度過低，必須先將料筒溫度加熱到塑化溫度之后方可進(jìn)行，避免造成機(jī)床損壞?！　?6) 壓力油衣潤(rùn)滑油應(yīng)保持一定的容量和清潔，管道應(yīng)保持經(jīng)常暢通。　　(7) 應(yīng)充分保證冷卻用水，不允許水份混入油液中，油溫不準(zhǔn)超過50℃?！　?8) 液壓系統(tǒng)?！　?9)閉模鏈撐板機(jī)構(gòu)上兩斜面巾合角不對(duì)時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整活塞桿上的板座兩邊的螺母，使斜面貼合?！　?10) 機(jī)床工作時(shí)，應(yīng)注意觀察其工作情況，嚴(yán)禁超負(fù)荷使用，如發(fā)現(xiàn)有不正常聲音或溫度過高時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)檢查和排除故障，設(shè)備發(fā)生事故應(yīng)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，報(bào)告設(shè)備安全員逐級(jí)上報(bào)。工作完畢后，除按設(shè)備保養(yǎng)內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真保養(yǎng)外，還必須所有開關(guān)、手柄放至空位，關(guān)閉好電門及開關(guān)。 在塑料注射成型過程中，工藝條件的選擇和控制是保證成型順利進(jìn)行和塑件質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。主要的工藝條件是影響塑化流動(dòng)和冷卻的溫度、壓力和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間。在注射成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。前兩種是影響塑料的塑化流動(dòng)；后一種溫度主要影響充型和冷卻。為了保證塑料熔體的正常流動(dòng)而又不使塑料發(fā)生變質(zhì)分解，料筒最合適的溫度應(yīng)高于Tf（Tm），但也必須低于塑料的分解溫度Td，即在Tf（Tm）～Td 之間。對(duì)于Tf（Tm）～Td區(qū)間狹窄的塑料（如硬質(zhì)聚氯乙烯），料筒溫度應(yīng)控制稍低些；而對(duì)于Tf（Tm）～Td區(qū)域較寬的塑料（如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯），料筒溫度可控制高一些，即比Tf（Tm）高得多。料筒溫度的分布一般遵循前高后低的原則，即從料斗（后端）起至噴嘴（前端）止，是逐步升高的。但當(dāng)塑料含水量較多時(shí)也可提高后端溫度。由于螺桿式注射機(jī)中的塑料受到螺桿剪切摩擦生熱有利于塑化，故可將料筒前端溫度稍低于中段，以防塑料發(fā)生過熱分解。塑料的加工溫度主要是由注射機(jī)料筒的溫度決定。而料溫有對(duì)成型條件及制品的物理性能有較大的影響。由于本設(shè)計(jì)選的原料是HDPE，根據(jù)HDPE的注射成型特點(diǎn)，故料筒各段的溫度分別?。毫贤埠蟛繛?40～160℃，料筒中部為180～220℃，料筒前部為180～190℃。為防止熔體在噴嘴處產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象，通常將噴嘴溫度控制在略低于料筒的最高溫度，但溫度也不能太低，否則易堵塞噴嘴，即大致與料筒中段溫度相同即可。根據(jù)HDPE的注射成型特點(diǎn)，故取噴嘴溫度為150～180℃。模具溫度對(duì)塑料熔體的流動(dòng)性、塑件的內(nèi)在性能和外觀質(zhì)量影響很大。模具必須保持一定的溫度，這主要是由通入定溫的冷卻介質(zhì)來控制，也有靠熔體入模后的自然升溫和自然散熱達(dá)到平衡而保持一定的模溫的。通常根據(jù)不同塑料成型時(shí)所需要的模具溫度來確定是否設(shè)置冷卻或加熱系統(tǒng)。對(duì)于結(jié)晶型塑料，模具溫度直接影響制品的結(jié)晶度和結(jié)晶構(gòu)型，可以采用較高的模具溫度。因?yàn)槟剌^高時(shí)，冷卻速率小，結(jié)晶速率大。此外，模具溫度高時(shí)也有利于分子的松弛過程，分子定向效應(yīng)小。對(duì)于非結(jié)晶型塑料，當(dāng)熔融粘度較低或中等時(shí)（如聚苯乙烯、醋酸纖維素等），模具溫度常偏低；而對(duì)于熔融粘度偏高的非結(jié)晶型塑料（如聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜等），則必須采用較高的模溫。當(dāng)所需模溫大于80℃時(shí)，應(yīng)設(shè)置加熱裝置。根據(jù)HDPE的注射成型特點(diǎn)，故取模具溫度為30～70℃。注射成型過程需要控制的壓力有塑化壓力、注射壓力、保壓壓力和型腔壓力4種，他們直接影響塑料的塑化和塑件質(zhì)量。它所代表的的是塑料塑化過程中所承受的壓力，故稱塑化壓力。它也是指螺桿式注射成型時(shí)，螺桿頭部轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的阻力，所以又稱背壓。它的大小是靠調(diào)節(jié)排油閥，改變排油速度來控制的。背壓不能太低，否則螺桿后退速度加快，從料斗進(jìn)入料筒的塑化密度小、空氣量大而降低塑化效果；背壓也不宜太高，否則螺桿后退時(shí)阻力增大，受螺桿推動(dòng)的塑料熱效應(yīng)增高，不但會(huì)惡化塑化效果，而且還會(huì)延長(zhǎng)預(yù)塑化時(shí)間，容易使噴嘴產(chǎn)生流涎現(xiàn)象。所以，通常在保證塑件質(zhì)量的前提下背壓一般不大于2MPa。注射壓力是指柱塞或螺桿頂部對(duì)塑料熔體所施加的壓力。其作用是克服熔體流動(dòng)充型過程的流動(dòng)阻力，是熔體具有一定的充型速率。注射壓力的大小取決于注射機(jī)的類型、塑料的品種、模具的結(jié)構(gòu)、模具溫度、塑件的壁厚及流程的大小等，尤其是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和尺寸。根據(jù)HDPE的注射成型特點(diǎn)，此時(shí)的注射壓力取70～100MPa，時(shí)間為1～5s。型腔充滿后，注射壓力的作用在于對(duì)模內(nèi)熔體的壓實(shí)，此時(shí)注射壓力也可稱為保壓壓力。在生產(chǎn)中，保壓壓力等于或小于注射時(shí)所用的注射壓力。如果注射時(shí)和保壓時(shí)的壓力相等，則往往可以使塑件的收縮率縮小，并且尺寸穩(wěn)定性及力學(xué)性能較好。缺點(diǎn)是會(huì)造成脫模時(shí)的殘余壓力過大，使塑件脫模困難，因此保壓應(yīng)適當(dāng)。根據(jù)HDPE的注射成型特點(diǎn)，此時(shí)的保壓壓力取40～50MPa，時(shí)間為15～60s。型腔壓力是指注射壓力在經(jīng)過注射機(jī)噴嘴、模具的流道、澆口等的壓力損失后，作用在型腔單位面積上的壓力。～，大約為20～60MPa。 注射速率注射速率主要影響熔體在型腔內(nèi)的流動(dòng)行為。通常隨著注射速率的增大，熔體流速增加，剪切作用加強(qiáng)，熔體粘度降低，熔體溫度因剪切發(fā)熱而升高，所以有利于充型。制品各部分塑料熔體的熔接處的熔接強(qiáng)度也得以增加。但是由于注射速率增大可能使熔體從層流狀態(tài)變?yōu)橥牧鳡顟B(tài)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起熔體在模內(nèi)噴射而造成模內(nèi)空氣無法排出，這部分空氣在高壓下被壓縮迅速升溫，會(huì)引起制品局部燒焦或分解。在實(shí)際生產(chǎn)中，注射速率通常是通過實(shí)驗(yàn)來確定的。一般以低壓慢速注射，然后根據(jù)制品的成型情況來調(diào)整注射速率。HDPE的注射速率取108g/s. 成型周期（時(shí)間）完成一次注射成型工藝過程所需要的時(shí)間稱為成型周期。它是決定注射成型生產(chǎn)率及塑件質(zhì)量的一項(xiàng)重要因素。成型周期直接影響生產(chǎn)效率和設(shè)備的利用率，應(yīng)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型，冷卻過程。在整個(gè)成型周期中，注射時(shí)間和冷卻時(shí)間是基本組成部分，注射時(shí)間和冷卻時(shí)間的多少對(duì)塑料制品的質(zhì)量有決定性的影響。注射時(shí)間中的充型時(shí)間不長(zhǎng)，一般不超過10s；保壓時(shí)間較長(zhǎng)，一般為20～120s（特厚塑件可達(dá)5～10min），通常以塑料制品的收縮率最小為保壓時(shí)間的最佳值；冷卻時(shí)間主要決定于塑料制品的壁厚、模具溫度、塑料的熱性能和結(jié)晶性能。冷卻時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)以保證塑料制品脫模時(shí)不引起變形為原則，一般為30～120s。此外，在成型過程中應(yīng)盡可能縮短開模、脫模等其他時(shí)間，以提高生產(chǎn)效率。根據(jù)HDPE的注射成型特點(diǎn)，一般成型周期取40～140s最佳。注射成型工藝過程包括注射前的準(zhǔn)備，注射過程和制品的后處理三個(gè)主要階段，各個(gè)階段又可以細(xì)分為多個(gè)小的階段，如下圖所示。 圖7為了使注塑成型順利進(jìn)行，保證塑件質(zhì)量，一般在注射之前要進(jìn)行原料預(yù)處理，清洗料筒，預(yù)熱嵌件和選擇脫模劑等準(zhǔn)備工作。（1）原料的預(yù)處理1）分析檢驗(yàn)成型物料的質(zhì)量。注射前必須對(duì)HDPE的外觀（色澤，粒度收縮性等）及工藝性能（如流動(dòng)性，熱穩(wěn)定性、收縮性、水分含量等）進(jìn)行檢驗(yàn)，判斷原料的品種規(guī)格牌號(hào)等與所要求的參數(shù)是否符合。HDPE是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂。原態(tài)HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明狀。該聚合物不吸濕并具有好的防水蒸汽性，成型前可不進(jìn)行預(yù)熱干燥處理。其流動(dòng)性較好可用于注射成型。一般的HDPE熔點(diǎn)為142℃，分解溫度為300℃，收縮率為16‰；。2)著色。塑料著色就是往塑料成型物料中添加一種稱為著色劑的物質(zhì)，借助這種物質(zhì)改變塑料原有的顏色或賦予塑料特殊光學(xué)性能的技術(shù)。著色劑按其在塑料中的分散能力，可分為染和顏料兩大類。①染料的著色力強(qiáng)、色彩鮮艷、色譜齊全。但對(duì)熱、光、和化學(xué)藥品的穩(wěn)定性比較差，故在塑料中應(yīng)用較少；當(dāng)塑料成型溫度不高又希望制品透明時(shí)，可采用耐熱性較好的蒽醌類和偶氮類染料。②顏料是塑料的主要著色劑，按化學(xué)組成又分為無機(jī)顏料和有機(jī)顏料兩種。無機(jī)顏料對(duì)光、熱、和化學(xué)藥品的穩(wěn)定性都比較高而且價(jià)格低廉，但色澤都不十分鮮艷，只能用于不透明塑料制品的著色。有機(jī)顏料的著色性能介于染料和無機(jī)顏料之間，對(duì)光、熱和化學(xué)藥品的穩(wěn)定性不及無機(jī)顏料，但所著色制品較鮮艷，用這種顏料的低濃度著色可得到彩色的半透明制品。常用的著色法有以下三種：①浮染法。將原料和著色劑按一定比例攪勻或直接加入注射機(jī)料斗中。此法簡(jiǎn)單實(shí)用，但僅適用混煉攪拌效果好的螺桿式注射機(jī)。②混合法。將原料和著色劑按比例要求裝入混合機(jī)，再加入適量濕潤(rùn)劑攪拌混合均勻，此法因用專門混合機(jī)染色，故效果較浮染法好。③造粒法。將上述經(jīng)過著色的物料裝入擠出造粒機(jī)造粒，使著色劑更加均勻。（2）料筒的清洗 生產(chǎn)中如需要改變塑料品種、更換物料、調(diào)換顏色，或發(fā)現(xiàn)成型過必須將料筒拆卸清洗。對(duì)于螺桿式料筒可以采用對(duì)空注射法清洗。采用對(duì)空注射清洗螺桿式料筒時(shí)，應(yīng)注意下列事項(xiàng)：1）欲換料的成型溫度高于料筒內(nèi)殘料的成型溫度時(shí)，應(yīng)將料筒和噴嘴溫度升高到欲換料的最低成型溫度，然后再加入欲換料或其回頭料，并連續(xù)對(duì)空注射，直到全部殘料除盡為止。2)欲換料的成型溫度低于料筒內(nèi)殘料的成型溫度時(shí)，應(yīng)將料筒和噴嘴溫度升高到欲換料的最高成型溫度，切斷電源，加入欲換料的回頭料后，連續(xù)對(duì)空注射，直到全部殘料除盡為止。3）兩種物料成型溫度相差不大時(shí)，不必變更溫度，先用回頭料，后和欲換料對(duì)空注射即可。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擇粘度較高的品級(jí)作為過渡料對(duì)空注射。（3）模劑的選用 為了便于脫模生產(chǎn)中常使用脫模劑。常用的脫模劑有三種：硬脂酸鋅、液態(tài)石蠟和硅油。硬脂酸鋅除尼龍塑料外，其余塑料均可使用；液態(tài)石蠟作為尼龍類塑料脫模劑效果較好；硅油的使用效果好，但價(jià)格貴，而且使用時(shí)要與甲苯等有機(jī)溶劑配成共溶液，涂抹型腔后待有機(jī)溶劑揮發(fā)后才能顯示出硅油的潤(rùn)滑效果。近年來，生產(chǎn)中流行使用的霧化脫模劑實(shí)際上就是硅油脫模劑。其主要成分是聚二甲基硅氧烷（硅油）加適量助劑，再充入霧化劑（氟利昂或丙烷等）。此外，脫模劑還可直接混合在料粒中使用，%～%白油（液態(tài)石蠟），效果很好。完整的注射過程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模幾個(gè)步驟。注射成型中的塑化