注射成型工藝-振興實(shí)業(yè)培訓(xùn)材料

1、高分子教研室高分子教研室振興公司培訓(xùn)振興公司培訓(xùn)廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院高分子材料加工教研室高分子材料加工教研室李建鋼李建鋼 目錄目錄 一、 注射成型過(guò)程 二、 注射成型工藝參數(shù)分析 三、 多級(jí)注射成型工藝 四、 常用熱塑性塑料注射成型 五、 注射成型制品的質(zhì)量分析 六、 質(zhì)量管理及工藝卡制定 七、 典型制品注射成型工藝 目錄目錄學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)指南指南 本章節(jié)主要介紹注射成型過(guò)程、注射成型工藝條件分析、常用塑料的注射成型、特種注射成型工藝、注射制品質(zhì)量分析與質(zhì)量管理、典型制品注射成型工藝。 通過(guò)學(xué)習(xí)，要求： 1掌握注射成型過(guò)程，能分析注射成型工藝條件； 2掌握常用塑料的注射成型工藝特

2、點(diǎn)； 3能進(jìn)行注射制品的質(zhì)量分析。章節(jié)章節(jié)目錄目錄第一節(jié)第一節(jié) 注射成型過(guò)程注射成型過(guò)程 一、成型前的準(zhǔn)備工作 二、注射成型過(guò)程 三、制品的后處理章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)一、成型前的準(zhǔn)備工作一、成型前的準(zhǔn)備工作（一）塑料原料的檢驗(yàn)（一）塑料原料的檢驗(yàn) 塑料原料的檢驗(yàn)內(nèi)容為：塑料原料的種類(lèi)、外觀及工藝性能等。 1塑料原料的種類(lèi) 塑料原料的種類(lèi)很多，不同類(lèi)型的塑料，采用的加工工藝不同；即使是同種塑料，由于規(guī)格不同，適用的加工方法及工藝也不完全相同。 2塑料原料的外觀 塑料原料的外觀包括：色澤、顆粒形狀、粒子大小、有無(wú)雜質(zhì)等。對(duì)外觀的要求是：色澤均一、顆粒大小均勻、無(wú)雜質(zhì)。 3塑料原料的工藝性能 塑

3、料原料的工藝性能包括：熔體流動(dòng)速率、流變性、熱性能、結(jié)晶性及收縮率等。其中，熔體流動(dòng)速率是最重要的工藝性能之一。 注射成型用塑料材料的熔體流動(dòng)速率通常為110g/10min，形狀簡(jiǎn)單或強(qiáng)度要求較高的制品選較小的熔體流動(dòng)速率值；而形狀復(fù)雜、薄壁長(zhǎng)流程的制品則需選較大的數(shù)值。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)（二）塑料原料的著色（二）塑料原料的著色1染色造粒法 將著色劑和塑料原料在攪拌機(jī)內(nèi)充分混合后經(jīng)擠出機(jī)造粒，成為帶色的塑料粒子供注射成型用。 優(yōu)點(diǎn)是著色劑分散性好，無(wú)粉塵污染，易成型加工；缺點(diǎn)是多一道生產(chǎn)工序，而且塑料增加了一次受熱過(guò)程。2干混法著色 將熱塑性塑料原料與分散劑、顏料均勻混合成著色顆粒后直接

4、注射成型。 分散劑一般用白油，根據(jù)需要也可用松節(jié)油、酒精及一些酯類(lèi)。 參考配方：塑料原料25kg，白油2050ml，著色劑0.15%。 干混法著色工藝簡(jiǎn)單、成本低，但有一定的污染并需要混合設(shè)備；如果采用手工混合，則不僅增加勞動(dòng)強(qiáng)度，而且也不宜混合均勻，影響著色質(zhì)量。3色母料著色法 將熱塑性塑料原料與色母料按一定比例混合均勻后用于注射成型。 色母料著色法操作簡(jiǎn)單、方便，著色均勻，無(wú)污染，成本比干混法著色高一些。目前，該法已被廣泛使用。 著色劑應(yīng)具備的條件為：與樹(shù)脂相容性好，分散均勻；具有一定的耐熱性，能經(jīng)受塑料加工溫度不發(fā)生分解變色；具有良好的光和化學(xué)穩(wěn)定性，耐酸、耐溶劑性良好；具有鮮明色彩和高

5、度的著色力；在加工機(jī)械表面無(wú)黏附現(xiàn)象等。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)（三）塑料原料的干燥（三）塑料原料的干燥 有些極性塑料原料，如：有些極性塑料原料，如：PA、PC、PMMA、PET、ABS、PSF、PPO等，易吸濕，會(huì)使制品等，易吸濕，會(huì)使制品表面出現(xiàn)銀紋、氣泡、縮孔等缺陷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起原料降解，影響制品的外觀和內(nèi)在質(zhì)量。因此，表面出現(xiàn)銀紋、氣泡、縮孔等缺陷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起原料降解，影響制品的外觀和內(nèi)在質(zhì)量。因此，成型前必須對(duì)這些塑料原料進(jìn)行干燥處理成型前必須對(duì)這些塑料原料進(jìn)行干燥處理 。 不易吸濕的塑料原料，如：不易吸濕的塑料原料，如：PE、PP、PS、PVC、POM等，如果貯存良好、包裝嚴(yán)密，

6、一般可等，如果貯存良好、包裝嚴(yán)密，一般可不干燥。不干燥。 塑料原料的干燥方法很多，有熱風(fēng)循環(huán)干燥、紅外線(xiàn)加熱干燥、真空加熱干燥、沸騰床干燥和塑料原料的干燥方法很多，有熱風(fēng)循環(huán)干燥、紅外線(xiàn)加熱干燥、真空加熱干燥、沸騰床干燥和氣流干燥等。干燥方法的選用，應(yīng)視塑料的性能、生產(chǎn)批量和具體的干燥設(shè)備條件而定。通常，小氣流干燥等。干燥方法的選用，應(yīng)視塑料的性能、生產(chǎn)批量和具體的干燥設(shè)備條件而定。通常，小批量用料采用熱風(fēng)循環(huán)干燥和紅外線(xiàn)加熱干燥；大批量用料采用沸騰床干燥和氣流干燥；高溫下易批量用料采用熱風(fēng)循環(huán)干燥和紅外線(xiàn)加熱干燥；大批量用料采用沸騰床干燥和氣流干燥；高溫下易氧化降解的塑料，如聚酰胺，則宜采用

7、真空干燥。氧化降解的塑料，如聚酰胺，則宜采用真空干燥。表4-1 常見(jiàn)塑料原料干燥條件 0.1 0.1 0.015 0.1 0.02 0.05 -3040503030402030303040248126846546248085901001201307080130110120110120 ABS PA PC PMMA PET 聚砜 聚苯醚含水量/%料層厚度/mm干燥時(shí)間/h干燥溫度/ 塑料名稱(chēng)章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)（四）嵌件的預(yù)熱（四）嵌件的預(yù)熱 為了裝配和使用強(qiáng)度的要求，在塑料制品內(nèi)常常需嵌入金屬嵌件。 由于金屬嵌件與塑料的熱性能差異很大，導(dǎo)致兩者的收縮率不同，因此，有嵌件的塑料制品，在嵌件周

8、圍易產(chǎn)生裂紋，既影響制品的表面質(zhì)量，也使制品的強(qiáng)度降低。 解決上述問(wèn)題的辦法，除了在設(shè)計(jì)制品時(shí)應(yīng)加大嵌件周?chē)芰系暮穸韧?，?duì)金屬嵌件的預(yù)熱也是一個(gè)有效措施。 嵌件的預(yù)熱必須根據(jù)塑料的性質(zhì)以及嵌件的種類(lèi)、大小決定。對(duì)具有剛性分子鏈的塑料，如聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚砜和聚苯醚等，由于這些塑料本身就容易產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂，因此，當(dāng)制品中有嵌件時(shí)，嵌件必須預(yù)熱；對(duì)具有柔性分子鏈的塑料且嵌件又較小時(shí)，嵌件易被熔融塑料在模內(nèi)加熱，因此嵌件可不預(yù)熱。 嵌件的預(yù)熱溫度一般為110130,預(yù)熱溫度的選定以不損傷嵌件表面的鍍層為限。對(duì)表面無(wú)鍍層的鋁合金或銅嵌件，預(yù)熱溫度可提高至150左右。預(yù)熱時(shí)間一般以幾分鐘即可。章節(jié)章

9、節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)（五）脫模劑的選用（五）脫模劑的選用 脫模劑是使塑料制品容易從模具中脫出而噴涂在模具表面上的一種助劑。使用脫模劑后，可減少塑料制品表面與模具型腔表面間的黏接力，以便縮短成型周期，提高制品的表面質(zhì)量。 常見(jiàn)的脫模劑主要有三種，即：硬脂酸鋅、白油及硅油。硬脂酸鋅除聚酰胺外，一般塑料都可使用；白油作為聚酰胺的脫模劑效果較好；硅油雖然脫模效果好，但使用不方便，使用時(shí)需要配成甲苯溶液，涂在模具表面，經(jīng)干燥后才能顯出優(yōu)良的效果。 脫模劑使用時(shí)采用兩種方法：手涂和噴涂。手涂法成本低，但難以在模具表面形成規(guī)則均勻的膜層，脫模后影響制品的表觀質(zhì)量，尤其是透明制品，會(huì)產(chǎn)生表面混濁現(xiàn)象；噴涂法采用

10、霧化脫模劑，噴涂均勻，涂層薄脫模效果好，脫模次數(shù)多（噴涂一次可脫十幾模），實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用噴涂法。 應(yīng)當(dāng)注意，凡要電鍍或表面涂層的塑料制品，盡量不用脫模劑。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)（六）料筒的清洗（六）料筒的清洗 更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)注射機(jī)的料筒進(jìn)行清洗。 柱塞式注射機(jī)的料筒清洗比較困難，必須采取拆卸清洗或采用專(zhuān)用料筒。 螺桿式注射機(jī)的料筒清洗，通常采用換料清洗。1直接換料 直接加入欲換料，直到清洗完畢。2間接換料 若欲換料的成型溫度高，而料筒內(nèi)的存留料又是熱敏性的，如聚氯乙烯、聚甲醛等，為防止塑料分解，應(yīng)采用二步法清洗，即間接換料。具體操作過(guò)程為：先用熱穩(wěn)

11、定性好的聚苯乙烯、低密度聚乙烯塑料或這類(lèi)塑料的回料作為過(guò)渡清洗料，進(jìn)行過(guò)渡換料清洗，然后用欲換料置換出過(guò)渡清洗料。3料筒清洗劑 首先將料筒溫度升至比正常生產(chǎn)溫度高1020，注凈料筒內(nèi)的存留料，然后加入清洗劑（用量為50200g），最后加入欲換料，用預(yù)塑的方式連續(xù)擠一段時(shí)間即可。若一次清洗不理想，可重復(fù)清洗。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)二、注射成型過(guò)程二、注射成型過(guò)程 注射成型過(guò)程包括加料、塑化、注射和模塑冷卻幾個(gè)階段。（一）加料（一）加料 注射成型是一個(gè)間歇過(guò)程，在每個(gè)生產(chǎn)周期中，加入到料筒中的料量應(yīng)保持一定，當(dāng)操作穩(wěn)定時(shí)，物料塑化均勻，最終制品性能優(yōu)良。 加料過(guò)多時(shí)，受熱時(shí)間長(zhǎng)，易引起物料熱降解

12、，同時(shí)使注射成型機(jī)的功率損耗增加；加料過(guò)少時(shí)，料筒內(nèi)缺少傳壓介質(zhì)，模腔中塑料熔體壓力降低，補(bǔ)縮不能正常進(jìn)行，制品易出現(xiàn)收縮、凹陷、空洞等缺陷。 因此，注射成型機(jī)一般都采用容積計(jì)量加料：柱塞式注射成型機(jī)，可通過(guò)調(diào)節(jié)料斗下面定量裝置的調(diào)節(jié)螺帽來(lái)控制加料量；移動(dòng)螺桿式注射成型機(jī)，可通過(guò)調(diào)節(jié)行程開(kāi)關(guān)與加料計(jì)量柱的距離來(lái)控制。(二二)塑化塑化 塑化是指粒狀或粉狀的塑料原料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)，并具有良好可塑性的過(guò)程，是注射成型的準(zhǔn)備階段。 塑化過(guò)程要求達(dá)到: 物料在注射前達(dá)到規(guī)定的成型溫度；保證塑料熔體的溫度及組分均勻，并能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)提供足夠數(shù)量的熔融物料；保證物料不分解或極少分解。由于物料的

13、塑化質(zhì)量與制品的產(chǎn)量及質(zhì)量有直接的關(guān)系，因此加工時(shí)必須控制好物料的塑化。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié) 影響塑化的因素較多，如：塑料原料的特性、加工工藝、注射機(jī)的類(lèi)型等。本節(jié)主要討論注射機(jī)類(lèi)型對(duì)塑化的影響。1. 柱塞式注射成型機(jī) 料筒內(nèi)的物料是靠料筒外部的加熱而熔化，物料呈層流流動(dòng)，幾乎沒(méi)有混合作用?？拷贤脖谔幍牧蠝貫樽罡?，中心處為最低，溫差較大。盡管分流梭的設(shè)置改善了加熱條件，使料溫變均勻，并且增加了對(duì)物料的剪切力，使其黏度下降，塑化程度提高，但由于分流梭對(duì)物料的剪切作用較小，物料經(jīng)過(guò)分流梭后，溫差減小了，而最終料溫仍低于料筒溫度。另外，分流梭的設(shè)計(jì)或多或少存在滯流區(qū)和過(guò)熱區(qū)，因此，柱塞式注射成

14、型機(jī)難以滿(mǎn)足生產(chǎn)大型、精密制品，以及加工熱敏性高黏度塑料的要求。2. 螺桿式注射成型機(jī) 螺桿將物料向前輸送，輸送過(guò)程中，物料在料筒外加熱和螺桿摩擦熱作用下，物料逐漸熔融塑化，最后呈黏流狀態(tài)。 熔融態(tài)的物料不斷被推到螺桿頭部與噴嘴之間，并建立起一定的壓力，即預(yù)塑背壓。由于背壓作用，使螺桿在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)逐步后退。當(dāng)積存的熔體達(dá)到一次注射量時(shí)，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止，預(yù)塑階段結(jié)束，準(zhǔn)備注射。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)（三）注射（三）注射 注射是指用柱塞或螺桿，將具有流動(dòng)性、溫度均勻、組份均勻的熔體通過(guò)推擠注入模具的過(guò)程。 塑料在柱塞式注射成型機(jī)中受熱、受壓時(shí)，首先將粒狀物料擠壓成柱狀固體，然后在受熱過(guò)程中，物料逐

15、漸變成半固體，最后成為熔體，物料的熔化過(guò)程緩慢。注射時(shí)，注射壓力很大一部分要消耗在物料從壓實(shí)到熔化的過(guò)程中。盡管增大料筒直徑能減少注射壓力損失，但塑化質(zhì)量大大下降。因此，柱塞式注射成型機(jī)的注射壓力損失大，注射速率低。 在螺桿式注射機(jī)中，物料在固體輸送段已經(jīng)形成固體塞，阻力較小，到計(jì)量段物料已經(jīng)熔化。因此，螺桿式注射機(jī)的注射壓力損失小，注射速率高。（四）充模冷卻過(guò)程（四）充模冷卻過(guò)程 充模與冷卻過(guò)程是指塑料熔體從注入模腔開(kāi)始，經(jīng)型腔充滿(mǎn)、熔體在控制條件下冷卻定型、直到制品從模腔中脫出為止的過(guò)程。 無(wú)論采用何種形式的注射機(jī)，塑料熔體進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)情況都可分為充模、壓實(shí)、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻四個(gè)

16、階段。 章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)1充模階段 隨著注射過(guò)程的進(jìn)行，型腔逐步被充滿(mǎn)，壓力不斷上升，表現(xiàn)為曲線(xiàn) e上“1”、“2”、“3”三段之和。2壓實(shí)階段（保壓階段） 壓實(shí)階段也稱(chēng)保壓階段，該階段從熔體充滿(mǎn)模腔時(shí)起至螺桿后退前止，表現(xiàn)為曲線(xiàn)4。 在這段時(shí)間內(nèi)，塑料熔體因冷卻而產(chǎn)生收縮，料筒內(nèi)的熔料在壓力作用下，會(huì)繼續(xù)向模腔內(nèi)流入，以補(bǔ)充因收縮而留出的空隙。圖4-1 充模過(guò)程中的壓力變化3倒流階段 該階段是從柱塞或螺桿后退時(shí)開(kāi)始到澆口處熔料凍結(jié)為止，表現(xiàn)為曲線(xiàn)5。實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，螺桿后退時(shí)，澆口處熔料已凝封，則倒流階段就不會(huì)出現(xiàn)。4澆口凍結(jié)后的冷卻階段 該階段是從澆口凝封時(shí)起到制品從模腔中頂出時(shí)止

17、，如曲線(xiàn)6。模內(nèi)塑料在該階段內(nèi)主要是繼續(xù)進(jìn)行冷卻，以使制品在脫模時(shí)具有足夠的剛性而不致發(fā)生扭曲變形。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)在冷卻階段必須注意模內(nèi)壓力和冷卻速度。 （1）模內(nèi)壓力 制品脫模時(shí)的模內(nèi)壓力不一定等于外界壓力，它們之間的差值稱(chēng)為殘余壓力。殘余壓力的大小與壓實(shí)階段的時(shí)間長(zhǎng)短及凝封壓力的高低有密切關(guān)系。保壓時(shí)間長(zhǎng)、凝封壓力高，殘余壓力也大。當(dāng)殘余壓力為正值時(shí)，脫模較困難，制品易被刮傷或發(fā)生斷裂；當(dāng)殘余壓力為負(fù)值時(shí)，制品表面易產(chǎn)生凹陷或內(nèi)部有真空泡；只有當(dāng)殘余壓力接近零時(shí)制品脫模才比較順利。 （2）冷卻速度 塑料熔體自進(jìn)入模腔后即被冷卻，直至脫模時(shí)為止。如果冷卻過(guò)急或模具與塑料熔體接觸的各

18、部分溫度不勻，則會(huì)由于冷卻不均而導(dǎo)致收縮不均勻，使制品中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。但冷卻速度慢，則會(huì)延長(zhǎng)生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)效率，而且會(huì)造成復(fù)雜制品脫模困難。 冷卻速度還與塑料種類(lèi)有很大的關(guān)系，結(jié)晶型材料冷卻速度太快，會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶不完全，后收縮大，尺寸穩(wěn)定性差（PP）；剛性材料冷卻速度太快，會(huì)導(dǎo)致構(gòu)象不平衡，產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力（PC）；柔性鏈的、非結(jié)晶的材料冷卻速度可以加快，減少生產(chǎn)周期、提高生產(chǎn)效率（ABS，使用凍水冷卻）。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié) 三、制品的后處理三、制品的后處理 注射制品經(jīng)脫?；蜻M(jìn)行機(jī)械加工、修飾之后，為改善和提高制品的性能，通常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?。注射制品的后處理，主要是指熱處?退火)

19、和調(diào)濕處理。 1熱處理(退火) 制品存在內(nèi)應(yīng)力，解決這個(gè)問(wèn)題的最好方法就是熱處理，也稱(chēng)退火。 所謂熱處理，就是將制品在一定溫度的液體介質(zhì)或熱空氣中靜置一段時(shí)間，然后緩慢冷卻到室溫的過(guò)程。 凡所用塑料的分子鏈剛性較大、壁厚較大、帶有金屬嵌件、使用溫度范圍較寬、尺寸精度要求較高、內(nèi)應(yīng)力較大又不易自行消失的制品，均須進(jìn)行熱處理；而分子鏈柔性較大、產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力能緩慢自行消失（如聚甲醛等）或制品要求不高時(shí)，可不必進(jìn)行熱處理。 熱處理的溫度一般控制在制品使用溫度以上1020或低于塑料熱變形溫度1020。退火處理的一般規(guī)律是：低溫長(zhǎng)時(shí)間；高溫短時(shí)間。表4-2 常用塑料熱處理?xiàng)l件烘箱紅外燈、烘箱紅外線(xiàn)加熱或烘

20、箱油、鹽水紅外線(xiàn)加熱、烘箱紅外線(xiàn)加熱、甘油、烘箱烘箱44881244448127011013510011014014510011070110130120ABS聚碳酸酯聚甲醛聚酰胺66聚甲基丙烯酸甲酯聚砜聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯熱處理方法時(shí)間/h熱處理溫度/塑料名稱(chēng)章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)2調(diào)濕處理 聚酰胺類(lèi)塑料制品，在高溫下與空氣接觸時(shí)，常會(huì)氧化變色，此外，在空氣中使用和貯存時(shí)，又易吸收水份而膨脹，需要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間后才能得到穩(wěn)定的尺寸。因此，如果將剛脫模的制品放在熱水中進(jìn)行處理，不僅可隔絕空氣，防止制品氧化變色，而且可以加快制品吸濕，達(dá)到吸濕平衡，使制品尺寸穩(wěn)定，該方法就稱(chēng)為調(diào)濕處理。調(diào)濕處理時(shí)的

21、適量水份還能對(duì)聚酰胺起類(lèi)似增塑作用，從而增加制品的韌性和柔軟性，使沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能有所提高。 調(diào)濕處理的時(shí)間與溫度，由聚酰胺塑料的品種、制品的形狀、厚度及結(jié)晶度的大小而定。調(diào)濕介質(zhì)除水外，還可選用醋酸鉀溶液（沸點(diǎn)為120左右）或油。章節(jié)章節(jié)目錄目錄第二節(jié)第二節(jié) 注射成型工藝參數(shù)分析注射成型工藝參數(shù)分析 一、溫度 二、壓力 三、時(shí)間（成型周期） 四、其它工藝參數(shù) 當(dāng)選擇了適當(dāng)?shù)乃芰显?、成型方法和成型設(shè)備，設(shè)計(jì)了合理的模具結(jié)構(gòu)后，在生產(chǎn)中，工藝條件的選擇和控制就是保證成型順利和提高制品質(zhì)量的關(guān)鍵。 注射成型最重要的工藝參數(shù)是影響塑化流動(dòng)和注射冷卻的溫度、壓力和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間。章節(jié)

22、章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)一、溫度一、溫度 注射成型過(guò)程中需要控制的溫度有：料筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度和油溫等。1料筒溫度 料筒分三段加熱，溫度依次升高。第一段低一些，料斗座還需冷卻；第二段溫度一般比熔點(diǎn)或黏流溫度高出2025；第三段溫度設(shè)定一般要比第二段高出2025 。 料筒溫度的設(shè)定與所加工塑料的特性有關(guān)。 對(duì)于無(wú)定型塑料，料筒第三段溫度應(yīng)高于黏流溫度Tf ；結(jié)晶型塑料，應(yīng)高于熔點(diǎn)Tm，但都必須低于分解溫度Td。 對(duì)熱敏性塑料，如PVC、POM等，除嚴(yán)格控制料筒的最高溫度外，對(duì)塑料在料筒中的停留時(shí)間也應(yīng)有所限制。平均分子量高、分子量分布窄的塑料，料筒溫度應(yīng)適當(dāng)提高；反之則降低。添加劑為玻璃纖維

23、或無(wú)機(jī)填料時(shí)，相應(yīng)提高料筒溫度；若添加劑為增塑劑或軟化劑時(shí)，料筒溫度可適當(dāng)?shù)托?。選用柱塞式注射機(jī)，適當(dāng)提高料筒溫度；選用螺桿式注射機(jī)，料筒溫度應(yīng)低些，一般低1020。薄壁制品，料筒溫度應(yīng)高些；而注射厚制品時(shí)，則可低一些。另外，形狀復(fù)雜或帶有金屬嵌件的制品，料筒溫度也應(yīng)設(shè)定高些。 料筒溫度的選擇對(duì)制品的性能有直接影響：料筒溫度提高后，制品的表面光潔度、沖擊強(qiáng)度及成型時(shí)熔體的流動(dòng)長(zhǎng)度提高了，而注射壓力降低，制品的收縮率、取向度及內(nèi)應(yīng)力減少。由此可見(jiàn)，提高料筒溫度，有利改善制品質(zhì)量。因此，在允許的情況下，可適當(dāng)提高料筒溫度。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié) 2噴嘴溫度 噴嘴具有加速熔體流動(dòng)、調(diào)整熔體溫度和使

24、物料均化的作用。在注射過(guò)程中，噴嘴與模具直接接觸，由于噴嘴本身熱慣性很小，與較低溫度的模具接觸后，會(huì)使噴嘴溫度很快下降，導(dǎo)致熔料在噴嘴處冷凝而堵塞噴嘴孔或模具的澆注系統(tǒng)，而且冷凝料注入模具后也會(huì)影響制品的表面質(zhì)量及性能，所以，噴嘴溫度需要控制。 噴嘴溫度通常要略低于料筒的最高溫度。一方面，這是為了防止熔體產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象；另一方面，由于塑料熔體在通過(guò)噴嘴時(shí)，產(chǎn)生的摩擦熱使熔體的實(shí)際溫度高于噴嘴溫度，若噴嘴溫度控制過(guò)高，還會(huì)使塑料發(fā)生分解，反而影響制品的質(zhì)量。 料筒溫度和噴嘴溫度的設(shè)定還與注射成型中的其它工藝參數(shù)有關(guān)。如：當(dāng)注射壓力較低時(shí)，為保證物料的流動(dòng)，應(yīng)適當(dāng)提高料筒和噴嘴的溫度；反之，則應(yīng)

25、降低料筒和噴嘴溫度。在注射成型前，一般要通過(guò)“對(duì)空注射法”和制品的“直觀分析法”來(lái)調(diào)整成型工藝參數(shù)，確定最佳的料筒和噴嘴的溫度。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)3模具溫度 指與制品接觸的模腔表面溫度。它對(duì)制品的外觀質(zhì)量和內(nèi)在性能影響很大。 模具溫度的高低主要取決于塑料特性(是否結(jié)晶)、制品的結(jié)構(gòu)與尺寸、制品的性能要求及其它工藝參數(shù)(如熔體的溫度、注射壓力、注射速率、成型周期等)。 無(wú)定型塑料熔體，在冷卻過(guò)程中不發(fā)生相的轉(zhuǎn)變。這時(shí)，模溫主要影響熔體的黏度，即充模速率。通常，在保證充模情況下，盡量采用低模溫，可以縮短冷卻時(shí)間，從而提高生產(chǎn)效率。 對(duì)于熔體黏度較低的塑料（如PS），由于其流動(dòng)性好，易充模，因

26、此加工時(shí)可采用低模溫；對(duì)于熔體黏度較高的塑料（如PC、聚苯醚、聚砜等），模溫應(yīng)高些，使應(yīng)力得到充分松弛，防止制品因溫差過(guò)大而產(chǎn)生凹痕、內(nèi)應(yīng)力和裂紋等缺陷。 結(jié)晶型塑料注入模腔后，模具溫度直接影響塑料的結(jié)晶度和結(jié)晶構(gòu)型。模溫高，冷卻速率慢、結(jié)晶速率快，制品的硬度大、剛性高，但卻延長(zhǎng)了成型周期并使制品的收縮率增大；模溫低，則相反。低模溫下成型的結(jié)晶型塑料，當(dāng)其Tg較低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)后結(jié)晶。 當(dāng)制品為厚壁時(shí)，內(nèi)外冷卻速率應(yīng)盡可能一致，模溫要相應(yīng)高些；此外，大面積或流動(dòng)阻力大的薄壁制品，也需要維持較高的模溫。 模具溫度的選擇與設(shè)定對(duì)制品的性能有很大的影響：適當(dāng)提高模具溫度，可增加熔體流動(dòng)長(zhǎng)度，提高制品表面

27、光潔度、結(jié)晶度和密度，減小內(nèi)應(yīng)力和充模壓力；但由于冷卻時(shí)間延長(zhǎng)，生產(chǎn)效率降低，制品的收縮率增大。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)表4-3 常見(jiàn)塑料模溫參考值40110120110708065PA-6PA-66PA-1010PBTPMMA60709011090120130150110130110130ABSPCPOM聚砜聚苯醚聚三氟氯乙烯模具溫度/塑料名稱(chēng)模具溫度/塑料名稱(chēng)4油溫 油溫是指液壓系統(tǒng)的壓力油溫度。油溫的變化影響注射工藝參數(shù)，如：注射壓力、注射速率等的穩(wěn)定性。 當(dāng)油溫升高時(shí)，液壓油的黏度降低，增加了油的泄漏量，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)壓力和流量的波動(dòng)，使注射壓力和注射速率降低，影響制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

28、因此，在調(diào)整注射成型工藝參數(shù)時(shí)，應(yīng)注意到油溫的變化。正常的油溫應(yīng)保持在3050。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)二、壓力二、壓力1塑化壓力（背壓） 螺桿頭部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力稱(chēng)塑化壓力或背壓，其大小可通過(guò)液壓系統(tǒng)中的溢流閥來(lái)調(diào)節(jié)。 塑化壓力的大小與塑化質(zhì)量、驅(qū)動(dòng)功率、反流和漏流以及塑化能力等有關(guān)。 熔料溫升隨塑化壓力的增加而提高。原因是加強(qiáng)了剪切效果，形成剪切熱，從而提高了熔體的溫度。 塑化壓力提高有助于螺槽中物料的密實(shí)，驅(qū)趕走物料中的氣體。使螺桿退回速度減慢，延長(zhǎng)了物料在螺桿中的熱歷程，塑化質(zhì)量也得到改善。會(huì)增加計(jì)量段螺桿熔體的反流和漏流，減少了塑化量；過(guò)高塑化壓力會(huì)使高分子物料發(fā)生降

29、解而嚴(yán)重影響到制品質(zhì)量。 熱敏性塑料，如PVC、POM等，塑化壓力提高，有可能引起制品變色、性能變劣、造成降解；黏度較高的塑料，如PC、PSF、PPO等，塑化壓力太高，易引起動(dòng)力過(guò)載；黏度特別低的塑料，如PA等，塑化壓力太高，一方面易流涎，另一方面塑化能力大大下降。 一些熱穩(wěn)定性比較好，熔體黏度適中的塑料，如PE、PP、PS等，塑化壓力可選擇高些。通常情況下，塑化壓力不超過(guò)2MPa。 塑化壓力高低還與噴嘴種類(lèi)、加料方式有關(guān)：選用直通式噴嘴或后加料方式，塑化壓力應(yīng)低，防止造成流涎；自鎖式噴嘴或前加料、固定加料方式，塑化壓力可稍稍提高。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)2注射壓力 下面就注射壓力的幾方面作用

30、，介紹注射成型過(guò)程中注射壓力的設(shè)定。（1）流動(dòng)阻力 要克服的流動(dòng)阻力，首先是流道。其次是塑料的摩擦系數(shù)和熔體的黏度。（2）充模速率 注射壓力在一定程度上決定了塑料的充模速率，并影響制品的質(zhì)量。 適當(dāng)提高充模階段的注射壓力，可提高充模速率、增加熔體的流動(dòng)長(zhǎng)度和制品的熔接痕強(qiáng)度，制品密實(shí)、收縮率下降，但制品易取向，內(nèi)應(yīng)力增加。如圖4-2所示。 圖4-2 注射壓力與制品性能關(guān)系章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)（3）注射壓力與塑料溫度的組合 在注射過(guò)程中，注射壓力與塑料溫度是相互制約的。料溫高時(shí)，注射壓力減??；反之，所需注射壓力增大。在成型區(qū)域中，適當(dāng)?shù)臏囟扰c壓力的組合都能獲得滿(mǎn)意的結(jié)果；而在這區(qū)域以外的溫度

31、與壓力的組合，都會(huì)給成型帶來(lái)困難或給制品造成各種缺陷。 注射壓力的選擇與設(shè)定，是因塑料品種、制品形狀等的不同而異，還要服從于注射成型機(jī)所能允許的壓力。一般情況下，注射壓力的選擇范圍見(jiàn)表4-4。 3保壓壓力 保壓是指在模腔充滿(mǎn)后，對(duì)模內(nèi)熔體進(jìn)行壓實(shí)、補(bǔ)縮的過(guò)程。處于該階段的注射壓力稱(chēng)為保壓壓力。 保壓壓力的設(shè)定，可與注射壓力相等，一般稍低于注射壓力。當(dāng)保壓壓力較高時(shí)，制品的收縮率減小，表面光潔度、密度增加，熔接痕強(qiáng)度提高，制品尺寸穩(wěn)定。缺點(diǎn)是：脫模時(shí)制品中的殘余應(yīng)力較大、易產(chǎn)生溢邊。表4-4 注射壓力選擇范圍參考數(shù)據(jù)PE、PS等PP、ABS、PC等聚砜、聚苯醚、PMMA等工程塑料70100100

32、1401401801802501熔體黏度較低、精度一般、流動(dòng)性好、形狀簡(jiǎn)單2中等黏度、精度有要求、形狀復(fù)雜3黏度高、薄壁長(zhǎng)流程、精度高且形狀復(fù)雜4優(yōu)質(zhì)、精密、微型適 用 塑 料 品 種注射壓力/MPa制 品 形 狀 要 求章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)三、時(shí)間（成型周期）三、時(shí)間（成型周期） 完成一次注射模塑過(guò)程所需要的時(shí)間稱(chēng)成型周期。包括以下幾部分： 由于成型周期直接影響到勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率，因此，生產(chǎn)中應(yīng)在保證制品質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型周期中各有關(guān)時(shí)間。 在整個(gè)成型周期中，以注射時(shí)間和模內(nèi)冷卻時(shí)間的設(shè)定最重要，它們對(duì)制品的質(zhì)量起決定性作用。開(kāi)模、脫模、噴涂脫模劑、安放嵌件和閉模等時(shí)間其它

33、時(shí)間柱塞后撤或螺桿旋轉(zhuǎn)后退的冷卻時(shí)間模內(nèi)冷卻時(shí)間 總冷卻時(shí)間保壓時(shí)間柱塞或螺桿停留在前進(jìn)位置的時(shí)間充模時(shí)間柱塞或螺桿前進(jìn)的時(shí)間注射時(shí)間成型周期1充模時(shí)間 注射時(shí)間中的充模時(shí)間越短，則注射速率越快。 高速注射可以減少模腔內(nèi)的熔體溫差，改善壓力傳遞，得到密度均勻、內(nèi)應(yīng)力小的精密制品；可采用低溫模塑，縮短成型周期，特別在成型薄壁、長(zhǎng)流程制品、玻璃纖維增強(qiáng)制品及低發(fā)泡制品時(shí)能獲得較優(yōu)良的制品。但是，注射速率過(guò)高，大量的磨擦熱，易導(dǎo)致物料燒焦、吸入氣體和排氣不良等現(xiàn)象，影響到制品的表面質(zhì)量，產(chǎn)生銀紋、氣泡。同時(shí)，高速注射也不易保證注射與保壓壓力穩(wěn)定的撤換，會(huì)因過(guò)填充而使制品出現(xiàn)溢邊。此時(shí)，熔體的密度高、

34、溫差小，有利提高制品的精度，但制品上易產(chǎn)生溢邊、銀紋、氣泡等缺陷。通常，充模時(shí)間為35s。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)2保壓時(shí)間 保壓時(shí)間就是對(duì)型腔內(nèi)塑料的壓實(shí)、補(bǔ)縮時(shí)間，在整個(gè)注射時(shí)間內(nèi)所占的比例較大，一般為20120s，特別厚的制品可高達(dá)35min；而形狀簡(jiǎn)單的制品，保壓時(shí)間也可很短，如幾秒鐘。在澆口處熔體凍結(jié)之前，保壓時(shí)間的長(zhǎng)短，對(duì)制品的質(zhì)量有較大影響。若保壓時(shí)間短，則制品的密度低、尺寸偏小、易出現(xiàn)縮孔；而保壓時(shí)間長(zhǎng)，則制品的內(nèi)應(yīng)力大、強(qiáng)度低、脫模困難。此外，保壓時(shí)間還與料溫、模溫、主流道及澆口尺寸等到有關(guān)。3冷卻時(shí)間 冷卻時(shí)間的設(shè)定主要取決于制品的厚度、塑料的熱性能和結(jié)晶性以及模具溫度等，

35、以保證制品脫模時(shí)不變形為原則。一般，Tg高及具有結(jié)晶性的塑料，冷卻時(shí)間較短；反之，則應(yīng)長(zhǎng)些。如果冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不僅會(huì)降低生產(chǎn)效率，而且會(huì)使復(fù)雜制品脫模困難，強(qiáng)行脫模時(shí)將產(chǎn)生較大的脫模應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)可能損壞制品。4其它時(shí)間 成型周期中的其它時(shí)間則與生產(chǎn)過(guò)程是否連續(xù)化和自動(dòng)化、操作者的熟練程度等有關(guān)。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)四、其它工藝參數(shù)四、其它工藝參數(shù)1注射量 注塑機(jī)不可用來(lái)加工小于注射量10%或超過(guò)注射量70%的制品。對(duì)已選定的注塑機(jī)來(lái)說(shuō)，注射量是由注射行程控制的。2計(jì)量行程（預(yù)塑行程） 預(yù)塑時(shí)，螺桿后退的距離稱(chēng)計(jì)量行程或預(yù)塑行程。計(jì)量行程太小會(huì)造成注射量不足，反之則余料太多，使熔體溫度不均或

36、過(guò)熱分解。3、余料量（緩沖墊） 余料量是指每次注射后料筒內(nèi)剩余的物料量。余料量過(guò)小，達(dá)不到緩沖的目的，而過(guò)大會(huì)使余料累積過(guò)多。4、防涎量（松退、倒縮）螺桿預(yù)塑到位后，再后退一段距離，這個(gè)后退動(dòng)作稱(chēng)防流涎。過(guò)大的防涎量會(huì)使計(jì)量室中的熔料挾雜氣泡，嚴(yán)重影響制品質(zhì)量，對(duì)黏度大的物料可不設(shè)防涎量。5、螺桿轉(zhuǎn)速 隨螺桿轉(zhuǎn)速的提高，塑化能力提高、熔體溫度及熔體溫度的均勻性提高，塑化作用有所下降。對(duì)熱敏性塑料（如PVC、POM等），應(yīng)采用低螺桿轉(zhuǎn)速，以防物料分解；對(duì)熔體黏度較高的塑料，也應(yīng)采用低螺桿轉(zhuǎn)速，以防動(dòng)力過(guò)載。章節(jié)章節(jié)目錄目錄第三節(jié)第三節(jié) 多級(jí)注射成型工藝多級(jí)注射成型工藝 一、多級(jí)注射成型工藝分析

37、二、多級(jí)注射成型工藝特性 注射成型工藝參數(shù)的控制大致有：注射速度控制、注射壓力控制、螺桿的背壓和轉(zhuǎn)速控制、開(kāi)合模控制等。實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程控制的目的是提高制品質(zhì)量，使機(jī)器的效能得到最大限度的發(fā)揮。 多級(jí)注射成型是指在注射成型過(guò)程中，當(dāng)螺桿向模腔內(nèi)推進(jìn)熔體時(shí)，要求實(shí)現(xiàn)在不同位置有不同的注射壓力和注射速度等工藝參數(shù)的控制。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)一、多級(jí)注射成型工藝分析一、多級(jí)注射成型工藝分析 1注射速度控制 注射速度的程序控制是將螺桿的注射行程分為34個(gè)階段,在每個(gè)階段中分別使用各自適當(dāng)?shù)淖⑸渌俣?。如：在熔融塑料剛開(kāi)始通過(guò)澆口時(shí)，減慢注射速度，在充模過(guò)程中采用高速注射，在充模結(jié)束時(shí)減慢速度。采用這樣的

38、方法，可以防止溢料，消除流痕和減少制品的殘余應(yīng)力等。 低速充模時(shí)流速平穩(wěn)，制品尺寸比較穩(wěn)定，波動(dòng)較小，制品內(nèi)應(yīng)力低且內(nèi)外各向應(yīng)力趨于一致。在較為緩慢的充模條件下，料流的溫差，特別是澆口前后料的溫差大，有助于避免縮孔和凹陷的發(fā)生。但由于充模時(shí)間延續(xù)較長(zhǎng)容易使制品出現(xiàn)分層和結(jié)合不良的熔接痕，不但影響外觀，而且使機(jī)械強(qiáng)度大大降低。 高速注射時(shí)，料流速度快，當(dāng)高速充模順利時(shí)，熔體能很快充滿(mǎn)型腔，料溫下降得少，黏度下降得也少，可以采用較低的注射壓力，是一種熱料充模態(tài)勢(shì)。高速充模能改進(jìn)制品的光澤度和平滑度，消除了接縫線(xiàn)及分層現(xiàn)象，收縮凹陷小，顏色均勻一致，對(duì)制品較大部分能保證豐滿(mǎn)。但容易產(chǎn)生制品發(fā)胖起泡或

39、制件發(fā)黃，甚至燒傷變焦，或造成脫模困難，或出現(xiàn)充模不均的現(xiàn)象。對(duì)于高黏度塑料有可能導(dǎo)致熔體破裂，使制件表面產(chǎn)生云霧斑。 下列情況可考慮采用高速高壓注射：（1）塑料黏度高，冷卻速度快，長(zhǎng)流程制品；（2）壁厚太薄的制品；（3）用玻璃纖維增強(qiáng)的塑料，或含有較大量填充材料的塑料，因流動(dòng)性差，為了得到表面光滑而均勻的制品，必須采用高速高壓注射的。 對(duì)高級(jí)精密制品、厚壁制件、壁厚變化大的和具有較厚突緣和筋的制件，最好采用多級(jí)注射，如二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)甚至五級(jí)。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié) 2注射壓力控制 注射壓力在一定程度上決定了塑料的充模速率，在充模階段，當(dāng)注射壓力較低時(shí)，塑料熔體呈鋪展流動(dòng)，流速平穩(wěn)、緩慢，

40、但延長(zhǎng)了注射時(shí)間，制品易產(chǎn)生熔接痕、密度不勻等缺陷；當(dāng)注射壓力較高，而澆口又偏小時(shí)，熔體為噴射式流動(dòng)，這樣易將空氣帶入制品中，形成氣泡、銀紋等缺陷，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)灼傷制品。通常，將注射壓力的控制分成為一次注射壓力、二次注射壓力或三次以上的注射壓力的控制。壓力切換時(shí)機(jī)是否適當(dāng)，對(duì)于防止模內(nèi)壓力過(guò)高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。 注射成型制品的比容取決于保壓階段澆口封閉時(shí)的熔料壓力和溫度。如果每次從保壓切換到制品冷卻階段的壓力和溫度一致，那么制品的比容就不會(huì)發(fā)生改變。在恒定的模塑溫度下，決定制品尺寸的最重要參數(shù)是保壓壓力，影響制品尺寸公差的最重要的變量是保壓壓力和溫度。例如：在充模結(jié)束后，保壓壓力

41、立即降低，當(dāng)表層形成一定厚度時(shí)，保壓壓力再上升，這樣可以采用低合模力成型厚壁的大制品，消除塌坑和飛邊。 保壓壓力及速度通常是塑料充填模腔時(shí)最高壓力及速度的50%65%，即保壓壓力比注射壓力大約低0.60.8MPa。由于保壓壓力比注射壓力低，在可觀的保壓時(shí)間內(nèi)，油泵的負(fù)荷低，固油泵的使用壽命得以延長(zhǎng)，同時(shí)油泵電機(jī)的耗電量也降低了。 三級(jí)壓力注射既能使制件順利充模，又不會(huì)出現(xiàn)熔接線(xiàn)、凹陷、飛邊和翹曲變形。對(duì)于薄壁制件、多頭小件、長(zhǎng)流程大型制件的模塑，甚至型腔配置不太均衡及合模不太緊密的制件的模塑都有好處。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)3預(yù)塑背壓控制 高背壓可以使熔料獲得強(qiáng)剪切，低轉(zhuǎn)速也會(huì)使塑料在機(jī)筒內(nèi)得

42、到較長(zhǎng)的塑化時(shí)間。因而目前較多地使用了對(duì)背壓和轉(zhuǎn)速同時(shí)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的控制。例如：在螺桿計(jì)量全行程先高轉(zhuǎn)速、低背壓，再切換到較低轉(zhuǎn)速、較高背壓，然后切換成高背壓、低轉(zhuǎn)速，最后在低背壓、低轉(zhuǎn)速下進(jìn)行塑化，這樣，螺桿前部熔料的壓力得到大部分的釋放，減少螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從而提高了螺桿計(jì)量的精確程度。 過(guò)高的背壓往往造成著色劑變色程度增大；預(yù)塑機(jī)構(gòu)合機(jī)筒螺桿機(jī)械磨損增大；預(yù)塑周期延長(zhǎng)，生產(chǎn)效率下降；噴嘴容易發(fā)生流涎，再生料量增加；即使采用自鎖式噴嘴，如果背壓高于設(shè)計(jì)的彈簧閉鎖壓力，亦會(huì)造成疲勞破壞。所以，背壓壓力一定要調(diào)得恰當(dāng)。4開(kāi)、合?？刂?關(guān)上安全門(mén)，各行程開(kāi)關(guān)均給出信號(hào)，合模動(dòng)作立即開(kāi)始。在合模過(guò)

43、程中，為適應(yīng)工藝的需要，有速度的變化和壓力的變化。在合模開(kāi)始時(shí)，為防止動(dòng)模板慣性沖擊需慢速啟動(dòng)；在運(yùn)行中間，為縮短工作時(shí)間，要快速移動(dòng)；當(dāng)動(dòng)、定模要接觸時(shí)，為防止沖擊和安全要減速；在模具中無(wú)異物時(shí)，動(dòng)模繼續(xù)低速前進(jìn)，進(jìn)入高壓合模，使模具合緊，達(dá)到所調(diào)整的合模力，完成整個(gè)合模過(guò)程。 當(dāng)熔融塑料注射入模腔內(nèi)及至冷卻完成后,開(kāi)模取出制品。開(kāi)模過(guò)程也分三個(gè)階段：第一階段慢速開(kāi)模，防止制件在模腔內(nèi)撕裂；第二階段快速開(kāi)模，以縮短開(kāi)模時(shí)間；第三階段慢速開(kāi)模，以減低開(kāi)模慣性造成的沖擊及振動(dòng)。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)二、多級(jí)注射成型工藝特性二、多級(jí)注射成型工藝特性 多級(jí)注射成型工藝特性見(jiàn)下表：表4-5。序號(hào)功

44、能注射速度與壓力 措施1縮短成型周期，入口處防止焦燒和溢邊低中高低 低低中高熔體低速進(jìn)澆口，防焦燒，降低注射速度，防溢邊。2用小閉模力成型大制品低低中高用低壓補(bǔ)縮，防凹陷，并降低充模壓力。3克服多種不良現(xiàn)象低低高中防止各種不良現(xiàn)象，尺寸穩(wěn)定性好，優(yōu)良品率高。4防止溢邊低低中高確定好保壓位置，在填充完后要正確控制黏度變化5對(duì)稱(chēng)注入口低低高低通過(guò)澆口后再高速充模6防止縮孔低高低中 低低中高易出現(xiàn)凹陷部位減慢速度，厚壁處降低注速，表層穩(wěn)定7防止流紋低高中低 低高低中防止厚壁制品不規(guī)則流動(dòng)8提高熔合縫強(qiáng)度低低高中先慢后快，提高熔合縫強(qiáng)度。注射速度位置的改變，熔合縫也發(fā)生位置改變。9防止泛黃低低中高降低

45、注射速度，氣體易從出氣口排除10防止熔體破裂和出現(xiàn)銀紋低低高低降低注射速度，清除澆口處殘?jiān)?，防止磨擦引起的降?1降低厚壁制品內(nèi)應(yīng)力，提高產(chǎn)品質(zhì)量防止進(jìn)料過(guò)多，在冷卻時(shí)降低保壓壓力12用小閉模力成型大制品填充完了后，先降一次保壓壓力，當(dāng)形成表皮后再提高二次保壓壓力，防凹陷章節(jié)章節(jié)目錄目錄第四節(jié)第四節(jié) 常用熱塑性塑料注射成型常用熱塑性塑料注射成型 一、熱塑性塑料注射成型特點(diǎn) 二、常用熱塑性塑料的注射成型 三、常用熱塑性塑料的注射成型工藝參數(shù)章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)一、熱塑性塑料的注射成型特點(diǎn)一、熱塑性塑料的注射成型特點(diǎn) 為獲得質(zhì)量高、成本低的注射制品，在加工中必須合理選擇注射機(jī)、注射模具和注射成

46、型工藝條件。下面從塑料聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、流變性、流動(dòng)性和吸濕性等方面簡(jiǎn)要介紹熱塑性塑料的注射成型特點(diǎn)。1聚集態(tài) 熱塑性塑料有結(jié)晶型和無(wú)定型二種聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。 結(jié)晶型塑料 有明顯的熔點(diǎn)，熔點(diǎn)附近黏度變化突然，熔化時(shí)吸熱量大，因此，注射機(jī)螺桿通常應(yīng)為突變型*；為控制制品的結(jié)晶度，固化時(shí)要嚴(yán)格控制冷卻速率；由于其熔體黏度低，因此，注塑機(jī)螺桿最好帶有止逆環(huán)，噴嘴采用自鎖式。 無(wú)定型塑料 在熔融過(guò)程中，從玻璃態(tài)到黏流態(tài)時(shí)經(jīng)歷了高彈態(tài)區(qū)而無(wú)明顯熔點(diǎn)，因此，注射機(jī)的螺桿采用漸變型，螺桿的壓縮段較長(zhǎng)而供料段較短。2熱穩(wěn)定性 非熱敏性塑料 塑料的熱穩(wěn)定性好、熔融溫度范圍寬、流動(dòng)性好（如PE、PP、PS等），適

47、用于任何形式的注射機(jī)。 熱敏性塑料 熔融溫度范圍窄、熱穩(wěn)定性差，高溫下受熱時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)易出現(xiàn)變色和分解（如PVC、POM、PC等），一般不能用柱塞式注射機(jī)生產(chǎn)。對(duì)熱敏性塑料，加工時(shí)應(yīng)采取的措施有：在塑料中加入一定量的熱穩(wěn)定劑；采用螺桿式注射機(jī)，料筒噴嘴應(yīng)避免死角；嚴(yán)格控制成型溫度和時(shí)間；一旦發(fā)現(xiàn)塑料產(chǎn)生變色或分解時(shí)現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即降低成型溫度，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)清理螺桿和料筒。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié) 3流變性能 塑料的流變性是指塑料處于流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其表觀黏度隨溫度和剪切速率的變化而變化的性能。 溫度敏感性塑料 塑料熔體的表觀黏度隨溫度的升高而迅速下降（如PC、PMMA等），在注射成型時(shí)，可用升高溫度的方法

48、來(lái)提高熔體的流動(dòng)性。 剪切速率敏感性塑料 這類(lèi)塑料熔體的表觀黏度隨溫度的升高變化不大，但會(huì)隨剪切速率的提高而迅速下降，流動(dòng)性變好（如POM、LDPE PP等），因此，在注射成型時(shí)，主要靠提高剪切速率來(lái)控制熔體黏度。4流動(dòng)性 流動(dòng)性試驗(yàn) 塑料熔體的流動(dòng)性試驗(yàn)常用熔體流動(dòng)速率（MFR）測(cè)試法。對(duì)于同種塑料，MFR大，表示該塑料材料的分子量小，熔體流動(dòng)性好。 L/T值 要判斷某種塑料材料對(duì)一個(gè)產(chǎn)品是否能成型，簡(jiǎn)便的方法是檢查L(zhǎng)/T，即流動(dòng)距離L與制品壁厚T之比。常用塑料的壁厚與L/T的范圍見(jiàn)表4-6。塑 料壁 厚/mmL/T塑 料壁 厚/mmL/T聚 乙 烯0.83.0280200有機(jī)玻璃1.55.

49、0150100聚 丙 烯1.04.0280160硬聚氯乙烯1.55.0150100聚 甲 醛1.55.0250150聚碳酸酯1.55.0150100尼 龍1.03.0320200ABS1.55.0280100聚苯乙烯1.04.0300220章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié) 5吸濕性 對(duì)吸濕性很低的塑料（如PE、PP等），成型時(shí)不必干燥； 吸濕性強(qiáng)的塑料（如PA等），成型時(shí)必須干燥； 有些塑料（如PC、PET等）吸水性雖不強(qiáng)，但在高溫下，微量的水分會(huì)使其嚴(yán)重降解，這類(lèi)塑料成型前必須嚴(yán)格干燥。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)二、常用熱塑性塑料的注射成型二、常用熱塑性塑料的注射成型1聚乙烯（PE） PE是目前世界上

50、產(chǎn)量最大、應(yīng)用最普遍的一種熱塑性塑料。PE分子簡(jiǎn)單、規(guī)整、分子鏈柔順，是典型的非極性、結(jié)晶型的高分子材料。由于PE塑料的化學(xué)性能穩(wěn)定性、吸水性小、介電性能高，而且無(wú)毒、無(wú)味、原料易得、價(jià)格低廉，因此用途廣泛。 PE可分為多種類(lèi)型，如：低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、線(xiàn)性低密度聚乙烯（LLDPE）等。在注射成型中最常用的有LDPE和HDPE兩種樹(shù)脂。（1）工藝特性 作為結(jié)晶性塑料，PE的熔點(diǎn)不高，熔點(diǎn)明顯。熔體流動(dòng)性好，易注射成型。熔體表觀黏度對(duì)剪切速率敏感，提高螺桿轉(zhuǎn)速、注射速度可改善PE熔體的流動(dòng)性。 分解溫度在300以上，但高溫下易發(fā)生熱氧老化，故加工溫度不能太高。 P

51、E樹(shù)脂的吸濕性?。ㄎ?.01%），而且微量水份對(duì)制品外觀和性能無(wú)顯著影響，通常情況下，完整包裝的PE不需要干燥即可使用。 成型收縮率大（1.53.5%），制品易翹曲變形。（2）成型設(shè)備 PE成型時(shí)對(duì)設(shè)備無(wú)特殊要求，柱塞式和螺桿式注射機(jī)都可使用。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)（3）制品與模具 制品 PE制品的壁厚一般為1.03.0 mm（最小壁厚不小于0.8mm），應(yīng)盡量均勻；對(duì)于厚薄尺寸的交接過(guò)渡處，應(yīng)有較大的過(guò)渡圓弧；在設(shè)計(jì)制品結(jié)構(gòu)時(shí)，要考慮脫模斜度，型芯斜度為2545，型腔斜度為2045。 模具 為防制品翹曲，應(yīng)合理選擇澆口位置或采用多點(diǎn)澆口； PE質(zhì)軟易脫模，對(duì)于側(cè)壁帶有淺凹槽的制品可采用

52、強(qiáng)行脫模的方法；排氣孔槽的深度應(yīng)控制在0.03mm以下。（4）原材料準(zhǔn)備 注射用PE為乳白色的顆粒狀，可用色母料著色。 塑料原料的熔體流動(dòng)速率一般為110。通常選用熔體流動(dòng)速率值稍低的級(jí)別，而對(duì)于強(qiáng)度要求不高、薄壁、長(zhǎng)流程的制品，熔體流動(dòng)速率值可選擇稍大些。 完整包裝的樹(shù)脂在加工前不必進(jìn)行干燥處理。必要時(shí)，可在7080下，干燥12h。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)（5）成型工藝 注射溫度 LDPE的料筒溫度可控制在140180，HDPE則控制在180220。 模具溫度 LDPE的模溫為3560,HDPE為5080。模溫高，熔體冷卻速度慢，制品的結(jié)晶度提高，但制品的收縮率也明顯增加；而模溫低，制品的透

53、明性、韌性提高，但內(nèi)應(yīng)力也隨之增加，制品易翹曲變形。 注射壓力 PE在熔融狀態(tài)下的流動(dòng)性好，因此，加工時(shí)可采用較低的注射壓力，一般為6080Mpa；而對(duì)于一些薄壁、長(zhǎng)流程、形狀復(fù)雜、窄澆口的制品和模具，注射壓力應(yīng)適當(dāng)提高至120MPa左右。 注射速度 選擇中速或慢速，而不宜采用高速注射，因?yàn)樵诟咚僮⑸溥^(guò)程中，PE存在熔體破裂傾向。 成型周期 除要有適當(dāng)?shù)某淠r(shí)間和冷卻時(shí)間外，還應(yīng)有足夠的保壓時(shí)間，以彌補(bǔ)因熔體收縮而產(chǎn)生的缺料、氣泡、凹痕等缺陷。 后處理 一般不需要進(jìn)行熱處理。必要時(shí)，可在80的各種介質(zhì)中處理12h，然后緩慢冷至室溫。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)2聚丙烯（PP） PP為非極性的結(jié)晶塑

54、料，不僅質(zhì)輕、價(jià)廉、無(wú)毒、無(wú)味，而且還耐腐蝕、耐高溫、力學(xué)強(qiáng)度高，因此被廣泛用于食品包裝、醫(yī)藥包裝、電器配件、機(jī)械零件和日用品等領(lǐng)域。 PP的主要缺點(diǎn)是：成型收縮率大，耐老化性差及低溫沖擊強(qiáng)度低。這些不足可通過(guò)改性（如共聚、共混、加入助劑等）的方法進(jìn)行彌補(bǔ)。（1）工藝特性 PP的結(jié)晶度為5070%，軟化點(diǎn)高，熔點(diǎn)為165170。熱穩(wěn)定性好，分解溫度在300以上，與氧接觸時(shí)，樹(shù)脂在260下開(kāi)始變黃。熔體流動(dòng)性比PE好，表觀黏度對(duì)剪切速率的敏感性高于對(duì)溫度的敏感性。熔體彈性大且冷卻凝固速度快，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。同時(shí)，成型收縮率較大，為12.5%，并具各向異性。彎曲疲勞強(qiáng)度大，耐折疊性十分突出，可用

55、于制造一體鉸鏈（合頁(yè)）。（2）成型設(shè)備 PP可用各種注射機(jī)成型。由于PP的相對(duì)密度小，因此，在選擇注射機(jī)時(shí)，額定注射量一定要大于制品質(zhì)量的1.82倍，以防制品產(chǎn)生欠注現(xiàn)象。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)（3）制品與模具 制品 制品壁厚為1.04.0mm，壁厚應(yīng)盡量均勻，如果制品厚度有差異，則在厚薄交界處有過(guò)渡區(qū)；對(duì)于薄而平直的制品，為防止變形，要考慮設(shè)置加強(qiáng)筋；PP制品低溫下表現(xiàn)出脆性，對(duì)缺口很敏感，產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意避免出現(xiàn)銳角。 模具 根據(jù)制品收縮情況，模具的脫模斜度為0.51.5，形狀較復(fù)雜的制品取大值；帶有鉸鏈的制品，應(yīng)注意澆口位置；由于PP熔體的流動(dòng)性好，在成型時(shí)易出現(xiàn)排氣不良現(xiàn)象，因此在模

56、具中可設(shè)置適當(dāng)?shù)呐艢饪撞?；模具溫度?duì)制品的性能有影響，故應(yīng)合理選擇控溫裝置。（4）原材料準(zhǔn)備 用于注射成型的PP樹(shù)脂為白色蠟狀顆粒，比PE輕而透明；熔體流動(dòng)指數(shù)MFR取110；吸水率很低（0.04%），注射成型時(shí)一般不需進(jìn)行干燥，如果顆粒中水分含量過(guò)高，可在80100下干燥12h。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)（5）成型工藝 注射溫度 料筒溫度控制在210280，噴嘴溫度可比料筒最高溫度低1030。當(dāng)制品壁薄、形狀復(fù)雜時(shí)，料筒溫度可提高至280300；而當(dāng)制品壁厚大或樹(shù)脂的熔體流動(dòng)速率高時(shí)，料筒溫度可降低至200230。 模具溫度 PP成型時(shí)的模具溫度為4090。提高模溫，PP的結(jié)晶度提高，制品的剛

57、性、硬度增加，表面光潔度較好，但易產(chǎn)生溢邊、凹痕、收縮等缺陷；而模溫過(guò)低，結(jié)晶度下降，制品的韌性增加，收縮率減小，但制品表面光潔度差，面積較大、壁厚較厚的制品還容易產(chǎn)生翹曲。 注射壓力 PP熔體的黏度對(duì)剪切速率的依賴(lài)性大于對(duì)溫度的依賴(lài)性，因此在注射時(shí)，通過(guò)提高注射壓力來(lái)增大熔體流動(dòng)性 (注射壓力通常為70120MPa)。此外，注射壓力的提高還有利于提高制品的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，對(duì)制品的沖擊強(qiáng)度無(wú)不利影響，特別是大大降低了收縮率。但過(guò)高的注射壓力易造成制品溢邊，并增加了制品的內(nèi)應(yīng)力。 成型周期 在PP的成型周期中，保壓時(shí)間的選擇比較重要。一般，保壓時(shí)間長(zhǎng)，制品的收縮率低，但由于凝封壓力增加，制

58、品會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，故保壓時(shí)間不能太長(zhǎng)。與其它塑料不同，PP制品在較高的溫度下脫模不產(chǎn)生變形或變形很小，并且又采用了較高的模溫，因此，PP的成型周期是較短的。 后處理 PP的玻璃化溫度較低，脫模后，制品會(huì)發(fā)生后收縮，后收縮量隨制品厚度的增加而增大。成型時(shí)，提高注射壓力、延長(zhǎng)注射和保壓時(shí)間及提高模溫等，都可以減少后收縮。對(duì)于尺寸穩(wěn)定性要求較高的制品，應(yīng)進(jìn)行熱處理。處理溫度為80100，時(shí)間為12h。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)3硬聚氯乙烯（RPVC） PVC是目前世界上產(chǎn)量?jī)H次于PE的熱塑性塑料，由于其化學(xué)穩(wěn)定性好、介電性高、阻燃、耐油、耐磨，有一定的機(jī)械強(qiáng)度且價(jià)格便宜，因此，被廣泛用于農(nóng)業(yè)、化工、電子

59、、建筑和輕工等領(lǐng)域。 PVC樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性差，其分解溫度低于正常加工溫度，因此必須加入熱穩(wěn)定劑方可進(jìn)行加工。此外，為改善熔體流動(dòng)性、提高制品沖擊強(qiáng)度和降低成本，配方中還需加入增塑劑、潤(rùn)滑劑、抗沖改性劑、加工助劑和填充劑等。（1）工藝特性 PVC為無(wú)定型的高分子，無(wú)明顯熔點(diǎn)，60以上開(kāi)始變軟，150以上成為黏流態(tài)。樹(shù)脂開(kāi)始分解的溫度低于150，若超過(guò)180則迅速降解，放出大量有刺激性及腐蝕性的氣體，雖然添加了熱穩(wěn)定劑，但加工溫度很少超過(guò)200。 PVC熔體黏度大，成型流動(dòng)性差。盡管添加了潤(rùn)滑劑、加工改性劑等助劑，但加工性能仍較差，在注射成型中應(yīng)選擇低速高壓。 PVC吸水率低（250，一般220

60、。 ABS的熔體黏度適中，熔體的黏度對(duì)成型溫度和注射壓力都比較敏感。提高料筒溫度和注射壓力，熔體黏度下降，流動(dòng)性增加，有利充模。 由于大分子中含有雙鍵，ABS的耐候性較差，紫外線(xiàn)可引起ABS變色。 成型收縮率較低，為 0.40.7%。 （2）成型設(shè)備 ABS加工性能良好，對(duì)注射機(jī)無(wú)特殊要求。在實(shí)際生產(chǎn)中大多采用螺桿式注射機(jī)，這樣可使物料塑化充分，制品質(zhì)量好；注射噴嘴采用直通式。章節(jié)章節(jié)目錄目錄小節(jié)小節(jié)（3）制品與模具 制品 壁厚通常取1.55.0mm，L/D為190左右；盡量避免缺口與銳角，以防應(yīng)力集中。 模具 脫模斜度為1.0；澆口厚度應(yīng)大于制品壁厚的1/3；澆口位置不能在電鍍表面處。（4）