【正文】 固態(tài)過(guò)程中，都具有寬頻的響應(yīng)特性。熔體的響應(yīng) 或松弛時(shí)間等具體特性是由聚合物主鏈上的化學(xué)成分所決定。避免流動(dòng)條件的突然改變或瞬間大幅度變動(dòng)，更有利于形成所需的類(lèi)似液態(tài)特性。事實(shí)上，低壓注射成型只是控制或調(diào)節(jié)塑料粘彈特性的一種加工方法。樹(shù)脂生產(chǎn)廠商一般把高流動(dòng)性樹(shù)脂的分子量降低，以求降低其粘彈性，從而適合于生產(chǎn)薄壁制品等的需要。隨著對(duì)加工環(huán)境認(rèn)識(shí)的深入，采用低壓注射成型將使塑料熔體更能適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境的要求。 目前有幾項(xiàng)工業(yè)化產(chǎn)品是采用低壓注射成型方法。大多數(shù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目已著重于將低壓注射與再注射塑料成型結(jié)合一起使用。如汽車(chē)門(mén)內(nèi)飾板的成型，就是將紡織物或非紡織物 放置入模具內(nèi)，再直接向模具注射熔料。模內(nèi)加標(biāo)簽方法是超越簡(jiǎn)單印刷的另一種成型方法。在每次循環(huán)生產(chǎn)開(kāi)始時(shí)，單獨(dú)的標(biāo)簽或接連的薄膜可在模內(nèi)轉(zhuǎn)換位置。薄膜除了可印刷之外，不定期具有很多動(dòng)能，（如高抗行擊、韌性樹(shù)脂）或者薄膜可含有助劑和穩(wěn)定劑，以保護(hù)成型制件表面。 4. 交變注射成型 相比較而言，交變注射是一個(gè)比較新的注射成型選擇參數(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的最大難點(diǎn)在于當(dāng)加工條件突然改變時(shí)，對(duì)塑料熔體將呈現(xiàn)出怎樣的變化行為知之甚少。有關(guān)熔體流變學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，不僅僅是固定的剪切粘度。確切地說(shuō)，熔體響應(yīng)（粘性和彈性行為）需要表達(dá)的 特性，不僅是通常的穩(wěn)態(tài)流動(dòng)速率或剪切速率及溫度，也包括壓力及瞬間流動(dòng)速率。這些特性包括很多內(nèi)容而且十分難于弄清楚。然而，如果在異型材注射方面取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，將需制訂出多種不同塑料的具體操作規(guī)程。另還需增加通用的累試法，以求得到成熟和精確的控制方法。 在常規(guī)的注射成型中，型腔壁固定不變，某些情況下，還有利用在充模和保壓陷段移動(dòng)模壁?？刹捎?2 種不同的方法：移動(dòng)型腔壁方向垂直于分模線；旋轉(zhuǎn)或滑動(dòng)型腔壁。在充模階段旋轉(zhuǎn)型芯以增加對(duì)制件尤其是表皮部分分子的變軸取向。通過(guò)這種加工工藝，制件的彎曲性能與其它機(jī)械性能得到了 極大的提高。聚苯乙飲水杯和聚丙烯注射器就是采用這種加工方法獲得重大改變突破地 2個(gè)產(chǎn)品。 5. 注射 — 壓縮成型 注射 — 壓縮成型中型腔壁移動(dòng)方向垂直于分模線。采用這種方法成型時(shí)，在充模階段，按工序產(chǎn)生壓力驅(qū)熔體流動(dòng)，但這一個(gè)流道的深度是可變化的。在較深的流道中，壓力下降得較低，以使大面積的制件成型中熔體沒(méi)有過(guò)度受壓，并避免了瞬間的材料響應(yīng)，這 2種因素同樣會(huì)阻礙熔體的流動(dòng)。注射成型過(guò)程中，型腔深度可能是最終制件厚度的 14%，在塑料填充了大致 60%— 75%的型腔后，停止注射，模腔壁周?chē)瑫r(shí)受到推壓，直至最終制件的壁 原成型為止。制件的最終尺寸在這階段確定。 如果在模壁按工序移動(dòng)之前充滿(mǎn)了型腔，該種工藝通常稱(chēng)為鑄壓成型。大體上，鑄壓成型是在一個(gè)可變體積的型腔內(nèi)采用不變的壓力對(duì)制件進(jìn)行保壓。鑄壓階段是增加密度的階段，密度緊接著在介于熔體和固態(tài)塑料之間起變化。采用鑄壓方式成型致密圓盤(pán)，可把殘留應(yīng)力減至最低程度，制件上的殘留應(yīng)力可產(chǎn)生變折射現(xiàn)象。 鑄壓成型的改進(jìn)型活動(dòng)式型腔壁是一種新技術(shù)，其由注射全體制件固化階段通過(guò)多孔的金屬型腔壁以 “ 保壓 ” 制件。這種方法已有人稱(chēng)為外部氣體輔助成型法，其實(shí)這是一種誤解，因?yàn)闅怏w并沒(méi)有影響塑料熔 體在型腔內(nèi)的流動(dòng)。在常規(guī)的注射成型當(dāng)中，保壓就是在保持型腔體積不變的同時(shí)，在壓力流的作用下，添加入更多的塑料。 聯(lián)同在型腔內(nèi)的保壓流形成了不均勻的壓力分布，有可能在受高壓的澆口位置產(chǎn)生制件缺陷。 6. 模具的冷卻 模具的冷卻是一項(xiàng)關(guān)鍵的工藝技術(shù)。大部分的成型周期都是由傳導(dǎo)熱量傳遞過(guò)程。能量可從熱的熔體傳遞至冷的模具上是由于存在溫差所至。模具壁邊的塑料表皮有效地隔離著芯層，從而使得這種熱傳遞方式非常低效?？墒?，模具冷卻通常到設(shè)計(jì)的最后階段才得以注意。較好的冷卻設(shè)計(jì)樣式可縮短 20%— 30%或更短的循環(huán)生產(chǎn)時(shí)間 ，并提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 在生產(chǎn)循環(huán)周期中，模具的表面溫度不斷地 “ 高 — 低 ” 周期性變化著，當(dāng)熱的熔體逼壓著模壁時(shí)，模溫就高，頂出制件后，下次注射之前，空模腔的模溫就低。為了將冷卻時(shí)間縮短至最低限度，人們一直在探求能生產(chǎn)合格制件的最低模具溫度。模溫所起的重要作用就是影響型腔內(nèi)的熔體流動(dòng)以及表皮與芯層之間的尺寸比例大小。模溫越低，表皮尺寸越厚而型腔內(nèi)壓力下降越大。脈行冷卻技術(shù)是在注射塑料進(jìn)入模腔后，通常采用循環(huán)冷卻管內(nèi)非常凍的冷凍液體來(lái)調(diào)節(jié)冷卻的一項(xiàng)技術(shù)。制件頂出后，如果沒(méi)有循環(huán)，下一次射料熔流進(jìn)入模腔后，模腔壁的溫 度就顯著上升。采用脈行冷卻方式后，其型腔壁溫度將更高，但比常規(guī)模具冷卻方法所探測(cè)的溫度稍低。脈行冷卻可廣泛應(yīng)用于薄壁制件的成型；要求重復(fù)精確 表面的制件成型，以及流道深度變化范圍材料突變行為。例如逆滯流動(dòng)。對(duì)于脈行冷卻的加工優(yōu)勢(shì)和其它相關(guān)限特性在潛在優(yōu)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，有關(guān)脈行冷卻的成本花費(fèi)是否過(guò)高的爭(zhēng)論已顯得不那么重要。 7. 熔芯成型工藝 熔芯成型法是一種比較新的工藝方法，便于加工內(nèi)部有交叉復(fù)雜的渠道、凹槽或切槽的制件。生產(chǎn)管道夾具、泵外殼和體育運(yùn)動(dòng)商品等小型制件的生產(chǎn)廠商們，早在 15年以前就開(kāi)始考慮鑒定是否采 用這項(xiàng)工藝了。最近，汽車(chē)制造公司已采用該項(xiàng)工藝生產(chǎn)大型零部件，如輕質(zhì)的動(dòng)力系統(tǒng)樣件和進(jìn)氣支管等。這個(gè)型芯與常規(guī)模具一樣具有可折將式的型芯功能，設(shè)有限定的內(nèi)腔壁的嵌件型芯。主要區(qū)別在于型芯的結(jié)構(gòu)，這種型芯不能在模內(nèi)拆卸也不能用機(jī)械方法抽出到模外。另外，這種型芯若不是由電感加熱熔融掉，如低熔點(diǎn)（ 138oc）的錫 鉍合金或另外的錫合金，就是在二次操作中被（可溶性丙烯酸類(lèi)聚合物）行洗掉。這種熔芯成型采用常規(guī)的工藝方法，兩者的主要區(qū)別在于型芯的熱性能及型腔材料不同。型芯的熱性能直接影響制件上流動(dòng)表皮 芯層結(jié)構(gòu)的厚度。 根據(jù)實(shí)際加工條件，頂部及底部表皮厚度可大不相同，在某種情況下，可能產(chǎn)生翹曲的缺陷，而另一種情況下，有可能減少或消防易出缺陷制件的翹曲現(xiàn)象。 熔芯成型法當(dāng)中，型芯僅僅作為模壁。充模過(guò)程不因固態(tài)嵌件而改變。由于金屬合金型芯或聚合物型芯的熱性能大不一樣，故其所要求的壓力也有所不同。聚合物型芯起到隔絕壁的作用，并且在成型制件中產(chǎn)生非常薄的流體表皮；金屬型芯成為散熱點(diǎn)而在制件上形成相對(duì)厚的流體表皮。如果塑料熔體流過(guò)時(shí)型芯表面已熔化，將產(chǎn)生流動(dòng)根本性變化。已有報(bào)道采用冰條作為型芯。液態(tài)薄膜在冰與塑料界面存在著非常復(fù)雜的 加工問(wèn)題得以解決之前，這種方法用于高精度制件是切實(shí)可行的。 8. 計(jì)算機(jī)輔助成型 采用計(jì)算機(jī)輔助工程（ cae）對(duì)加工設(shè)計(jì)及分析有助于縮短設(shè)計(jì)周期并可避免代價(jià)昂貴的機(jī)械失誤。商業(yè)性仿真代碼常用于流道上標(biāo)明尺寸，以平衡熔料在流道系統(tǒng)及型腔內(nèi)的流動(dòng)，同時(shí)確定澆口的最佳開(kāi)設(shè)置和澆口的數(shù)目。計(jì)算注射壓力和合模噸位要根據(jù)不同的加工條件和材料而定。收縮率及翹曲率結(jié)合初始流向也可準(zhǔn)確估算出來(lái)。重要的是要使得這種設(shè)計(jì)工具幫助熟練分析人員在某個(gè)設(shè)計(jì)方案或加工研究時(shí)進(jìn)行判斷的操作。結(jié)果必須理解為以研究對(duì)象和加工 /材料為前提。當(dāng)考 慮采用這種方法準(zhǔn)確輸入數(shù)據(jù)后，可取得巨大的效益。另外，這種分析經(jīng)濟(jì)性可使設(shè)計(jì)周期更短和所需的生產(chǎn)時(shí)間更短。 應(yīng)該提醒注意的是，商業(yè)性的 cae程序通常是不可直接使用的。充模仿真可產(chǎn)生有價(jià)值的見(jiàn)識(shí)，但結(jié)果必須重新對(duì)其局限性進(jìn)行重新考慮估計(jì)。應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)進(jìn)行注射成型模擬試驗(yàn)，僅限于純粘性流體（不包括粘彈性的熔融塑料）?？深A(yù)測(cè)熔體流入型腔的實(shí)際流動(dòng)速率組成結(jié)構(gòu)和性能公布等，如可進(jìn)行高精度的粘彈性分析。目前所采用的任何其它加工方式都不可能達(dá)到這種先進(jìn)水平，并且最近幾年來(lái)，由仿真設(shè)備的工業(yè)界帶頭者和大學(xué)里的研究小組已 取得了良好的進(jìn)展。有幾家公司正在努力探索仿真技術(shù)，以求能正確地解釋更多現(xiàn)實(shí)的塑性行為和加工現(xiàn)象。例如，聚合物主鏈的取向?qū)植康奈锢硇阅芎托阅芊植嫉挠绊?。加工物理學(xué)是非常復(fù)雜的，而某些粘彈性體現(xiàn)象仍然沒(méi)有完全弄清楚，更完善合理的加工方式目前正緩慢形成。這些更強(qiáng)的有力的方式將獲得大大超過(guò)目前所設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力。 注射壓縮成型技術(shù) 注塑工藝的新發(fā)現(xiàn) —— 注射壓縮成型技術(shù) 注射壓縮成型（ injection pression moulding/icm)是傳統(tǒng)注塑成型的一種高級(jí)形式。它能增加注塑零件的流注長(zhǎng)度 /壁厚的比例；采用更小的鎖模力和注射壓力；減少材料內(nèi)應(yīng)力；以及提高加工生產(chǎn)率。 注射壓縮成型適用于各種熱塑性工程塑膠制作的產(chǎn)品，如：大尺寸的曲面零件，薄壁、微型化零件，光學(xué)鏡片，以及有良好抗襲擊特性要求的零件。 注射壓縮成型的主要特點(diǎn) 與傳統(tǒng)注塑過(guò)程相比較，注射壓縮成型的顯著特點(diǎn)是，其模具型腔空間可以按照不同要求自動(dòng)調(diào)整。例如，它可以在材料未注入型腔前，使模具導(dǎo)向部分有所封閉，而型腔空間則擴(kuò)大到零件完工壁厚的兩倍。另外，還可根據(jù)不同的操作方式，在材料注射期間或在注射完畢之后相應(yīng)控制型腔空間的大小，使之與注射過(guò)程相配合，讓聚合物保持適當(dāng)?shù)氖軌籂顟B(tài)，并達(dá)到補(bǔ)償材料收縮的效果。 根據(jù)注塑零件的幾何形狀、表面質(zhì)量要求、以及不同的注塑設(shè)備條件，有四種注射收縮防護(hù)司可供選擇。它們是：順序式；共動(dòng)式；呼吸式和局部加壓式 。 塑料中常用透明 原料的特性及注塑工藝 由于塑料具有重量輕、韌性好、成型易。成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此在現(xiàn)代工業(yè)和日用產(chǎn)品中，越來(lái)越多用塑料代替玻璃，特別應(yīng)用于光學(xué)儀器和包裝工業(yè)方面，發(fā)展尤為迅速。但是由于要求其透明性要好，耐磨件要高，抗沖擊韌件要好，因此對(duì)塑料的成份，注塑整個(gè)過(guò)程的工藝，設(shè)備，模具等，都要作出大量工作，以保證這些用于代替玻璃的塑料（以下簡(jiǎn)稱(chēng)透明塑料），表面質(zhì)量良好，從而達(dá)到使用的要求。 目前市場(chǎng)上一般使用的透明塑料有聚甲基丙烯酸甲酯（即俗稱(chēng)亞加力或有機(jī)玻璃，代號(hào) PMMA）、聚碳酸酯（代號(hào) PC）、聚對(duì)苯二甲酸乙二 醇脂（代號(hào) PET）、透明尼龍。 AS（丙烯睛一苯 乙烯共聚物）、聚砜（代號(hào) PSF）等， 其中我們接觸得最多的是 PMMA、 PC 和 PET三種塑料，由于篇幅有限，下面就以這三種塑料為例，討論透明塑料的特性和注塑工藝。 一、透明塑料的性能 透明塑料首先必須有高透明度， 其次要有一定的強(qiáng)度和耐磨性，能抗沖擊，耐熱性要好，耐化學(xué)性要優(yōu)， 吸水率要小，只有這樣才能在使用中，能滿(mǎn)足透明度的要求而長(zhǎng)久不變，下面列出表 l，比較一下 PMMA、PC和 PET的性能。 表 1：透明塑料性能比較 性能 密度 (g/am2) 抗拉強(qiáng)度 (MPa) 缺口沖擊 (J/m2) 透明度 (%) 變形溫度 (℃ ) 允許含水量 收縮率 耐磨性 抗化學(xué)性 PMMA 75 1200 92 95 差 良 PC 66 1900 90 137 中 良 PET 165 1030 86 120 2 良 優(yōu) 注：（ 1）因品種繁多，這只是取平均值，實(shí)際不同品種數(shù)據(jù)有異。 （ 2） PET數(shù)據(jù)（機(jī)械方面）為經(jīng)拉伸后的數(shù)據(jù)。 從表 1數(shù)據(jù)可知 PC是較理想的選擇， 但主 于其原料價(jià)貴和注塑工藝較難，所以仍以選用 PMMA 為主，（對(duì)一般要求的制品），而 RET 由于要經(jīng)過(guò)拉伸才能得到好的機(jī)械性能，所以多在包裝、容器中使用。 二、透明塑料注塑過(guò)程中應(yīng)注意的共同問(wèn)題 透明塑料由于透光率要高，必然要求塑料制品表面質(zhì)量要求嚴(yán)格，不能有任何斑紋、氣孔、泛白、霧暈、黑點(diǎn)、變色、光澤不佳等缺陷，因而在整個(gè)注塑過(guò)程對(duì)原料、設(shè)備、模具、甚至產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，都要十分注意和提出嚴(yán)格甚至特殊的要求。 其次由于透明塑料多為熔點(diǎn)高、流動(dòng)性差，因此為保證產(chǎn)品的表面質(zhì)量，往往要在較高溫度、注射壓力、注射速度 等工藝參數(shù)作細(xì)微調(diào)整，使注塑料時(shí)既能充滿(mǎn) 模，又不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而引起產(chǎn)品變形和開(kāi)裂。 下面就其在原料準(zhǔn)備、對(duì)設(shè)備和模具要求、注塑工藝和產(chǎn)品的原料處理幾方面，談?wù)剳?yīng)注意的事項(xiàng)。 （一）原料的準(zhǔn)備與干燥 由于在塑料中含有任何一點(diǎn)雜質(zhì)，都可能影響產(chǎn)品的透明度，因此和儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加料過(guò)程中，必須注意密封，保證原料干凈。特別是原料中含有水分，加熱后會(huì)引起原料變質(zhì)，所以一定要干燥，并在注塑時(shí)，加料必須使用干燥料斗。還要注意一點(diǎn)的是干燥過(guò)程中，輸入的空氣最好應(yīng)經(jīng)過(guò)濾、除濕，以便保證不會(huì)污染原料。其干燥工藝如表 2， 表 2，透明塑料的干燥工藝： 工藝 干燥溫度（ ℃ ） 干燥時(shí)間（ h） 料層厚度（ mm） 備注 PMMA 70～ 80 2～ 4 30～ 40 采用熱風(fēng)循環(huán)干燥 PC 120～ 130 6 30 采用熱風(fēng)循環(huán)干燥 PET 140～ 180 3～ 4 采用連續(xù)干燥加料裝置為佳 （二）機(jī)筒、螺桿及其附件的清潔 為防止原料污染和在螺桿及附件凹陷處存有舊料或雜質(zhì)，特別熱穩(wěn)定性差的樹(shù)脂存在，因此在使用前、停機(jī)后都應(yīng)用螺桿清洗劑清洗干凈各件，使其不得粘有雜質(zhì)，當(dāng)沒(méi)有螺桿清洗劑時(shí)，可用 PE、 PS 等 樹(shù)脂清洗螺桿。 當(dāng)臨時(shí)停機(jī)時(shí)，為防止原料在高溫下 停留時(shí)間長(zhǎng)，引起解降，應(yīng)將干燥機(jī)和機(jī)筒溫度降低，如 PC、PMMA 等機(jī)筒溫度都要降至 160℃ 以下。（料斗溫度對(duì)于 PC 應(yīng)降至 100℃ 以下） （三）在模具設(shè)計(jì)上應(yīng)注意的問(wèn)題（包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)） 為了防止出現(xiàn)回流動(dòng)不暢，或冷卻不均造成塑料成型不良，產(chǎn)生表面缺陷和變質(zhì)， 一般在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 a）壁厚應(yīng)盡量均勻一致，脫模斜度要足夠大 。 b）過(guò)渡部分應(yīng)逐步。圓滑過(guò)渡，防止有尖角。銳邊產(chǎn)生，特別是 PC產(chǎn)品一定不要有缺口 。 c）澆口。流道盡 可能寬大、粗短