【正文】 ： (1)成型周期短，物料的塑化在注射機內完成。 課件 12.1 概述 第 12章 注射成型工藝及設備 12 注射成型工藝及設備 注射成型是樹脂基復合材料生產中的一種重要成型方法 ， 它 適用 于 熱塑性 和 熱固性 復合材料 ， 但以 熱塑性 復合材料應用最廣 。 注射 成型 將粒狀或粉狀的纖維 — 樹脂混合料從注射機的料斗送入機筒內 ， 加熱熔化后由柱塞或螺桿加壓 ， 通過噴嘴注入溫度降低的 閉合模內 ， 經(jīng)過冷卻定型后 ， 脫模得制品 。 (2)熱耗量少 (3)閉模成型 (4)可使形狀復雜的產品一次成型 (5)生產效率高，成本低 注射成型的缺點： (1)不適用于長纖維增強的產品，一般纖維小于 7mm (2)模具質量要求高 注射成型工藝在 CM生產中主要代替模壓成型工藝，近年來發(fā)展較快。 12.1 概述 課件 第 12章 注射成型工藝及設備 12． 2 注射成型工藝 1 注射成型工藝原理 FRTP和 FRP的物理性能和固化原理不同 1． 1 FRTP注射成型原理 增強粒料在注射機的料筒內加熱熔化至粘流態(tài) ，以高壓迅速注入溫度較低的閉合模內 ， 經(jīng)冷卻使物料恢復玻璃態(tài)并保持模腔形狀 。實際加熱過程應綜合考慮兩種作用的影響 。 AO段隨加熱時間的增加粘度降低 ， 到達 O點時粘度達到最低值 （ 物理變化 ） 。 其粘度變化是不可逆的 。 在熱壓作用下固化定型 ， 然后開模取出制品 。 (2)FRTP受熱時 ， 物料由玻璃態(tài)變?yōu)槿廴诘恼沉鲬B(tài) ， 料筒溫度要分段控制 ， 其塑化溫度應高于粘流溫度 ， 但低于分解溫度； FRP在料筒中加熱時 ， 樹脂分子鏈發(fā)生運動 ， 物料熔融 ，但接著會發(fā)生化學反應 、 放熱 ， 加速化學反應過程 。 (3)FRTP注射成型時 ， 料筒溫度必需高于模具溫度 ， 物料在模腔內冷卻時會引起體積收縮 ， 故需要有相應的料墊傳壓補料 ，F(xiàn)RP注射成型時 ， 料筒溫度低于模具溫度 ， 物料在模腔內發(fā)生固化收縮的同時 ， 也發(fā)生熱膨脹 ， 因此 ， 充模后不需要補料 。 揮發(fā)物的存在一般可降低粘度 ， 對成型有利 ， 但是揮發(fā)物的含量過高會對產品造成不良影響 。 對熱固性 CM， 揮發(fā)物過多會造成物料貯存過程中結塊 ，產品收縮率大 ， 易翹曲 ， 產品質量下降等 ， 一般控制揮發(fā)物含量在 2～ 7％ 以下 。 適當加入增塑劑和浸潤劑可提高流動性能 。 對于 FRTP而言 ， 壓力愈高流動性愈好 ， 溫度愈高流動性愈好 。 在實際生產過程中為改善物料流動性，常采用的措施： 對熱塑性 CM：加大交口及流道直徑；增加注射壓力；提高料筒溫度及模具溫度。 12.2 注射成型工藝 課件 第 12章 注射成型工藝及設備 (3)注射成型過程中纖維長度變化 在注射成型的混煉過程 （ 螺桿旋轉作用 ） 及噴射過程中纖維會產生不同程度的折斷 。 最終產品中纖維長度一般在 ～ ，（最初小于 7mm），隨著螺桿轉速的增加，纖維變短。 值得注意的是：熱塑性 CM廢料利用時，其摻量過大，經(jīng)重復加工，會使纖維更短，機械性能下降幅度大。如圖 12 129。 熔融物料在模腔內流動狀態(tài)示意圖見圖 1210。 圖1211。 提高模具溫度 、 物料溫度 、 加大制品厚度 、 澆口放在型腔最低部可減弱定向作用 。 12.2 注射成型工藝 課件 第 12章 注射成型工藝及設備 (5)拼縫強度 在環(huán)形制品的注射時 ， 物料往往通過兩個以上流道流動并在模腔內某一處相遇 ， 此相遇部位稱為拼縫部位 。圖 1212為有無拼縫線的制品強度比較 ， 強度可下降 30～60%. 當模具設計時就考慮此問題 ， 可減弱拼縫及其影響 。 拼縫強度還與其他工藝條件有關 ， 表 122列出了玻璃纖維增強尼龍 6的成型條件對拼縫強度的影響 。 收縮率 收縮率＝ ％－ 1 0 0D DD 1 ? 式中 D —— 常溫下模腔尺寸； D1—— 常溫下制品尺寸。 (6)體積收縮 12.2 注射成型工藝 課件 第 12章 注射成型工藝及設備 在注射成型過程中玻璃纖維是不會收縮的 ， 收縮主要由樹脂基體引起的 。 一般來講 ， 樹脂含量愈大 ，收縮率越大 ， 纖維愈長收縮率愈小 。含量愈高，收縮率愈低 2)制品壁厚的影響。 3)澆口尺寸影響。 4)熔融溫度的影響 5)模具溫度影響。 6)成型壓力影響。 7)硬化速度。 12.2 注射成型工藝 課件 第 12章 注射成型工藝及設備 3 注射成型工藝過程 3． 1 準備工作 (1)注射料選擇及預處理 a、 注射料原則 需根據(jù)產品性能和注射機性能合理選擇注射料 。 粒料使用前應測水分及揮發(fā)物含量 。比如熱風干燥 、 紅外線干燥 、 真空干燥等 。 因此需密封貯存 ， 加工時需用加熱等措施 。 一般采用加入新料進行清洗的方法 ， 可反復進行 。 (3)脫模劑選擇 常用的脫模劑有硬脂酸鋅 、 液體石蠟 、 硅油等 。 因此 ， 注射成型制品中的嵌件要提前預熱 。 嵌件預熱溫度越高越好 ， 但不應高于物料的分解溫度 。 而成型溫度 、 注射壓力 （ 包括注射速度 ） 、 成型周期 （ 包括注射 、 保壓 、 固化時間 ） 被稱為注射成型工藝的 “ 三大工藝條件 ” 。 (1）加料及剩余量 加料：一般要求定時 、 定量 、 均勻供料 。 太多： 注射壓力損失大 ， 剩料受熱時間太長 ， 易發(fā)生分解或固化等 。 12.3.2 注射成型工藝條件 課件 第 12章 注射成型工藝