成型加工塑料注射成型原理及工藝

.,第二章注射工藝及設(shè)備,2.1注射成型原理及工藝,又稱注射成型(InjectionMolding)，主要用于熱塑性塑料的成型，也可用于熱固性塑料的成型。,注射模塑,特點(diǎn)：成型周期短、可成型外形復(fù)雜且?guī)в星都乃芗?、尺寸精度高，易于?shí)現(xiàn)自動(dòng)化。,.,2.1.1注射成型原理及注射機(jī),注射結(jié)束，進(jìn)行保壓與補(bǔ)縮,在一定壓力和速度下將塑料注入型腔,加熱熔融塑料，達(dá)粘流態(tài),注射成型原理：,冷卻定型,開模頂出塑件,.,2.1.1注射成型原理及注射機(jī),1.注射機(jī)的分類及其工作原理,指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)并具有良好的可塑性的過(guò)程。,按外形可分為：臥式、立式和角式注射機(jī)。,塑化,注射機(jī)按塑化方式分為：柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)。,.,2.1.1注射成型原理及注射機(jī),1.注射機(jī)的分類及其工作原理,柱塞式注射機(jī),.,很大一部分壓力用在壓實(shí)固體塑料和克服塑料與料筒摩擦。,最大注射量取決于料筒的塑化能力（與塑料受熱面積有關(guān)）與柱塞直徑與行程。,塑料靠料筒壁和分流梭傳熱，柱塞推動(dòng)塑料無(wú)混合作用，易產(chǎn)生塑化不均的現(xiàn)象。,塑化不均：,最大注射量受限：,注射壓力損失大：,柱塞式注射機(jī)存在的缺點(diǎn)：,3.1.1注射成型原理及注射機(jī),1.注射機(jī)的分類及其工作原理,從柱塞開始接觸塑料到壓實(shí)塑料，注射速度逐漸增加。,易產(chǎn)生層流現(xiàn)象且料筒難于清洗,注射速度不均：,.,螺桿式注射機(jī),3.1.1注射成型原理及注射機(jī),1.注射機(jī)的分類及其工作原理,.,螺桿式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：,借助螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，材料內(nèi)部也發(fā)熱，均勻塑化，塑化能力大。,加熱缸內(nèi)的材料滯留處少，熱穩(wěn)定性差的材料也很少因滯留而分解。,由于加熱缸的壓力損失小，用較低的射出壓力也能成型。,成型周期短、效率高，生產(chǎn)過(guò)程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,可成型形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高及帶各種嵌件的塑件。,.,螺桿式較柱塞式多一旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，產(chǎn)生分力(Ft)，可使材料在螺旋槽間產(chǎn)生混煉作用，增加了塑化能力。,螺桿式注射機(jī)與柱塞式注射機(jī)的比較,3.1.1注射成型原理及注射機(jī),1.注射機(jī)的分類及其工作原理,.,3.1.1注射成型原理及注射機(jī),2.注射機(jī)的規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù),注塑機(jī)的最大注射量：注射壓力為100MPa時(shí)的理論注射容量。注射量的表示方法：1.公稱質(zhì)量（g）2.公稱容積（cm3）鎖模力：是指注射機(jī)的合模裝置對(duì)模具所施加的最大夾緊力注射機(jī)型號(hào)表示：國(guó)產(chǎn)注塑機(jī)sz-z-30/1000型、sz-zy-500/1000型、sz-zy-1000/1000型，表示注塑機(jī)可注射聚苯乙烯塑料的公稱容積為30cm3、500cm3和1000cm3，鎖模力為1000kN，sz-塑料注射成型機(jī)，z-柱塞式，zy-螺桿式。,此外，注射機(jī)還有其他很多技術(shù)參數(shù)，件附錄G,.,3.1.2注射成型工藝過(guò)程,原料檢驗(yàn)預(yù)處理,合模,注射,裝入料斗,保壓,脫模,裝入嵌件,清理料筒清理模具涂脫模劑,嵌件清理、預(yù)熱,預(yù)塑化,塑件后處理,冷卻,.,3.1.2注射成型工藝過(guò)程,1.成型前準(zhǔn)備,原料檢驗(yàn),原料染色,原料干燥,質(zhì)量體積,流動(dòng)性,水分及揮發(fā)物含量,收縮率,烘箱干燥,紅外線干燥,熱板干燥,高頻干燥,原料的預(yù)處理,.,3.1.2注射成型工藝過(guò)程,1.成型前準(zhǔn)備,原料的預(yù)處理料筒的清洗對(duì)空注射發(fā)嵌件的預(yù)熱脫模劑的選用,.,3.1.2注射成型工藝過(guò)程,2.注射過(guò)程,塑化、計(jì)量階段塑化塑料熔融具備較好的流動(dòng)性計(jì)量塑化好的熔體定量定壓地輸出塑化效果物料轉(zhuǎn)變成熔體之后的均化程度塑化能力單位時(shí)間內(nèi)能夠塑化好的物料質(zhì)量或體積,.,3.1.2注射成型工藝過(guò)程,2.注射過(guò)程,流動(dòng)充型塑料熔體由料筒流入型腔并充滿型腔保壓補(bǔ)縮塑料熔體為彌補(bǔ)熔體因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙倒流階段噴嘴壓力下降后，塑料熔體在型腔壓力下，從型腔向澆注系統(tǒng)倒流,注射充型,.,3.1.2注射成型工藝過(guò)程,2.注射過(guò)程,冷卻定型,模溫不宜過(guò)低脫模溫度不宜太高,.,3.1.2注射成型工藝過(guò)程,3.塑件的后處理,放在一定溫度的紅外線或循環(huán)熱風(fēng)烘箱、液體介質(zhì)中（礦物油，石蠟）一段時(shí)間，再緩慢冷卻。,將剛從模具中脫出的塑件放在熱水中(100120)，隔絕空氣，進(jìn)行防氧化處理，達(dá)到吸濕平衡。調(diào)濕后緩冷至室溫。,退火：,調(diào)濕：,退火的溫度：高于使用溫度1020，低于相變溫度1020。,.,3.1.3注射成型工藝參數(shù),溫度,壓力,注射速率,成型周期,.,1.溫度,3.1.3注射成型工藝參數(shù),料筒溫度：,噴嘴溫度：,模具溫度：,模具溫度的確定受很多因素的影響，見圖3-10,略低于料筒最高溫度：防止熔料在噴嘴處產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象；但溫度也不能太低，否則易堵塞噴嘴。,當(dāng)Tf(Tm)Td范圍窄時(shí)，料筒溫度取偏低值。,料筒后端溫度最低，噴嘴前端最高；,在Tf(Tm)Td之間，保證塑料熔體正常流動(dòng)，不發(fā)生變質(zhì)分解；,.,2.壓力,3.1.3注射成型工藝參數(shù),塑化壓力：,又稱背壓（螺桿頭部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力），由液壓系統(tǒng)溢流閥調(diào)整大小。,注射壓力：,柱塞或螺桿頭部對(duì)塑料熔體施加的壓力。注射壓力的大小一般為40130MPa，它的作用是克服熔體的流動(dòng)阻力，保證一定的充模速率。,保壓壓力：,注射完成后，注射壓力用于將模內(nèi)熔體壓實(shí),型腔壓力：,作用在型腔單位面積上的壓力,.,3.注射速率,3.1.3注射成型工藝參數(shù),注射速率高有利于降低熔體粘度，熔體溫度也隨之升高，從而有利于充型,注射速率過(guò)高又會(huì)使熔體產(chǎn)生噴射，而造成模內(nèi)空氣無(wú)法排除，壓縮空氣使熔體局部升溫導(dǎo)致局部燒焦或分解,.,完成一次注射模塑過(guò)程所需的時(shí)間。,4.成型時(shí)間,成型周期或總周期,成型周期,充模時(shí)間,注射時(shí)間,閉模冷卻時(shí)間,其它時(shí)間,保壓時(shí)間,3.1.3注射成型工藝參數(shù),.,3.2塑料成型工藝規(guī)程的制訂,塑件的分析塑件成型方法及工藝流程的確定塑料模具類型和結(jié)構(gòu)形式的確定成型工藝條件的確定設(shè)備和工具的選擇工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)項(xiàng)目及方法的確定技術(shù)安全措施的制訂工藝文件的制訂,.,3.2.1塑件的分析,分析塑料的適用性能能否滿足塑料的適用要求分析塑料的工藝性能是否適應(yīng)成型工藝要求,1.塑件所用塑料的分析,2.塑件結(jié)構(gòu)、尺寸及公差、表面質(zhì)量、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的分析,考慮到模具的設(shè)計(jì)、和塑件的實(shí)際用途,3.塑件熱處理和表面處理分析,考慮后處理對(duì)塑件形狀尺寸的影響，事先給予補(bǔ)償,.,3.2.2塑件成型方法及工藝流程的確定,塑料的工藝性能,塑件的形