注射成型工專業(yè)知識專家講座

注射成型(考)注射成型定義：

將粒狀或粉狀塑料加入到注射機料斗，在注射機內(nèi)塑料受熱熔融并使之保持流動狀態(tài)，然后在一定壓力下注入閉合模具，經(jīng)冷卻定型后，熔融塑料就固化成為所需塑件。注射成型為間歇式操作過程注射成型工專業(yè)知識專家講座第1頁塑料成型工藝加料塑化充模保壓倒流冷卻脫模成型前準備注射過程塑件后處理注射成型工藝退火處理調(diào)濕處理原料外觀檢驗及工藝性能測定塑料預熱和干燥料筒清洗嵌件預熱脫模劑選取注射成型工專業(yè)知識專家講座第2頁成形前準備：

原料外觀檢驗及工藝性能測定：包含塑料色澤、粒度及均勻性、流動性（熔體指數(shù)、粘度）熱穩(wěn)定性及收縮率檢驗。

塑料預熱和干燥：除去物料中過多水分和揮發(fā)物，以預防成型后塑件表面有缺點或發(fā)生降解，影響塑料制件外觀和內(nèi)在質(zhì)量。物料干燥方法：小批量生產(chǎn)，采取烘箱干燥；大批量生產(chǎn)，采取沸騰干燥或真空干燥注射成型工專業(yè)知識專家講座第3頁料筒清洗：當改變產(chǎn)品、更換原料及顏色時均需清洗料筒。嵌件預熱：降低物料和嵌件溫度差，降低嵌件周圍塑料收縮應力，確保塑件質(zhì)量。

脫模劑選?。?/p>

慣用脫模劑包含硬脂酸鋅、液態(tài)石蠟和硅油。注射成型工專業(yè)知識專家講座第4頁注射成型過程加料，塑化，充模，保壓，倒流，冷卻，脫模加料：經(jīng)過料斗將物料送入至螺桿中，實現(xiàn)物料輸送；加料量過多-------物料熔融所需時間長，易引發(fā)物料熱降解；加料量過少-------料筒內(nèi)缺乏傳壓物質(zhì)，注射到型腔中物料不足，易引發(fā)制品空洞、凹陷等；注射成型工專業(yè)知識專家講座第5頁（考）塑化(物料熔融)：

加入塑料在料筒中進行加熱，由固體粒子變?yōu)槿垠w，經(jīng)過混合和塑化后，熔體被螺桿推擠至料筒前端。注射成型工專業(yè)知識專家講座第6頁充模

塑化好塑料熔體在注射機柱塞或螺桿推進作用下，以一定壓力和速度經(jīng)過噴嘴和模具澆注系統(tǒng)進入并充滿模具型腔。保壓補縮

從熔體充滿型腔后，在注射機柱塞或螺桿推進下，熔體依然保持壓力進行補料，使料筒中熔料繼續(xù)進入型腔，以補充型腔中塑料收縮需要，而且能夠預防熔體倒流。注射成型工專業(yè)知識專家講座第7頁澆口凍結(jié)后冷卻

經(jīng)過一段時間使型腔內(nèi)熔融塑料凝固成固體，確保當脫模時塑件有足夠剛度，不致產(chǎn)生翹曲或變形。脫模塑件冷卻到一定溫度,推出機構(gòu)將塑件推出模外。塑件后處理后處理原因及作用：因為塑化不均勻或因為塑料在型腔內(nèi)結(jié)晶、取向和冷卻不均勻；或因為金屬嵌件影響或因為塑件二次加工不妥等原因，塑件內(nèi)部不可防止地存在一些內(nèi)應力，從而造成塑件在使用過程中產(chǎn)生變形或開裂，所以，應該設法消除之。注射成型工專業(yè)知識專家講座第8頁退火處理

將塑件在定溫加熱液體介質(zhì)（如熱水、熱油和液體石蠟等）或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時間，然后遲緩冷卻至室溫一個熱處理工藝。

溫度：高于使用溫度10°~15°或低于熱變形溫度10°~20°

時間：與塑料品種和塑件厚度相關普通可按每毫米約半小時計算。

作用：消除塑件內(nèi)應力，穩(wěn)定塑件尺寸，提升結(jié)晶度、穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而提升其彈性模量和硬度。注射成型工專業(yè)知識專家講座第9頁退火實質(zhì)：1.使強迫凍結(jié)分子鏈得到松弛，凝固大分子鏈段轉(zhuǎn)向無規(guī)位置，消除內(nèi)應力；2.提升結(jié)晶度、穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)、提升制品彈性模量和硬度，降低斷裂伸長率。退火溫度：使用溫度以上10～20℃，或低于塑料熱變形溫度10～20℃。注射成型工專業(yè)知識專家講座第10頁注射成型工藝條件（考）溫度壓力時間料筒溫度噴嘴溫度模具溫度——控制塑料塑化和流動影響塑料流動和冷卻塑化壓力（背壓）注射壓力主要參數(shù)注射成型工專業(yè)知識專家講座第11頁塑化壓力模具溫度料筒溫度噴嘴溫度注射壓力（考）注射成型工專業(yè)知識專家講座第12頁

料筒溫度料筒溫度應在粘流溫度(或熔點)Tf和熱分解溫度Td之間。塑件及模具結(jié)構(gòu)特點：對于薄壁制件料筒溫度高于厚壁制件；形狀復雜或帶有嵌件制件料筒溫度也應高一些。料筒溫度注射成型工專業(yè)知識專家講座第13頁

判斷料筒溫度是否適當，可采取對空注射法觀察或直接觀察塑件質(zhì)量好壞。對空注射時，假如料流均勻、光滑、無泡、色澤均勻則說明料溫適當；假如料流毛糙，有銀絲或變色現(xiàn)象，則說明料溫不適當。

料筒溫度注射成型工專業(yè)知識專家講座第14頁噴嘴溫度：

普通略低于料筒最高溫度，以預防熔料在噴嘴處產(chǎn)生流涎現(xiàn)象。但不能過低，不然熔料在噴嘴處會出現(xiàn)早凝而將噴嘴堵塞，或者有早凝料注入模腔而影響塑件質(zhì)量。噴嘴溫度注射成型工專業(yè)知識專家講座第15頁模具溫度：模具溫度高低決定于塑料特征、塑件尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求及其它工藝條件。模具溫度↑，流動性↑，密度和結(jié)晶度↑，收縮率和生產(chǎn)率↓。模具溫度注射成型工專業(yè)知識專家講座第16頁模具溫度：無定形塑料：模具溫度<Tf熔融粘度高塑料：采取高模溫(PC:90--120℃;PPO:110--130℃)熔融粘度低塑料：采取低模溫(PS:60--80℃)

注意：這類塑料軟化點較高，提升模溫能夠調(diào)整制品冷卻速度，預防溫差過大在制品中形成凹痕、內(nèi)應力集中點、裂紋等。注射成型工專業(yè)知識專家講座第17頁模具溫度：結(jié)晶性塑料：模具溫度<Tm模溫高冷卻速度小，結(jié)晶速度大有利于大分子松弛，分子取向效應小模溫低冷卻速度大，結(jié)晶速度小分子取向效應強注射成型工專業(yè)知識專家講座第18頁模溫控制實例由水孔中通入冷卻水或冷卻油，實現(xiàn)模具溫度控制冷卻水孔注射成型工專業(yè)知識專家講座第19頁注射壓力

指柱塞或螺桿頂部對塑料熔體所施加壓力。

作用：注射時克服熔體流動充模過程中流動阻力，使熔體含有一定充模速率；保壓時對熔體進行壓實和預防倒流。注射壓力注射成型工專業(yè)知識專家講座第20頁

注射壓力大?。喝Q于注射機類型、塑料品種、模具結(jié)構(gòu)、模具溫度、塑件壁厚及澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和尺寸等。普通情況下：粘度高塑料注射壓力>粘度低塑料；薄壁、面積大、形狀復雜塑件注射壓力高；模具結(jié)構(gòu)簡單，澆口尺寸較大，注射壓力較低；料筒溫度、模具溫度高，注射壓力較低。注射成型工專業(yè)知識專家講座第21頁壓力塑化壓力（背壓）：指采取螺桿式注射機時，螺桿頂部熔體在螺桿旋轉(zhuǎn)后退時所受壓力。塑化壓力增加，熔體溫度及其均勻性提升、色料混合均勻并排出熔體中氣體。但塑化速率降低，延長成型周期。塑化壓力注射成型工專業(yè)知識專家講座第22頁注射成型工專業(yè)知識專家講座第23頁成型周期注射時間模內(nèi)冷卻時間其它時間充模時間保壓時間（開模、脫模、噴涂脫模劑、安放嵌件、合模時間）成型周期(時間)完成一次注射成型所需要時間稱為成型周期成型周期是提升生產(chǎn)率關鍵，在確保產(chǎn)品質(zhì)量前提下，應盡可能縮短成型周期。注射成型工專業(yè)知識專家講座第24頁一、注塑機分類（1）按物料塑化形式分：柱塞式和往復螺桿式,其中往復螺桿式用最多。往復螺桿式注射機優(yōu)點：①簡化了預塑結(jié)構(gòu)，不需要分流梭，因而使注射壓力降低了很多。②螺桿轉(zhuǎn)動使物料翻滾，傳熱條件好。物料內(nèi)部受到剪應力大，塑化效率高。③因無分流梭，更換物料方便。④注射速度快。⑤對原料適應性廣，能加工熱敏樹脂。注射成型工專業(yè)知識專家講座第25頁注射機結(jié)構(gòu)螺桿式注射機主要由注射、合模、傳動、控制四部分組成。一、注射系統(tǒng)包含螺桿、料筒、加料加熱裝置、噴嘴等。（1）螺桿注射機螺桿與擠出機螺桿區(qū)分：

a、注射機螺桿既能旋轉(zhuǎn)，又能軸向移動，擠出機螺桿僅轉(zhuǎn)動；

b、注射機螺桿長徑比和壓縮比都比擠出機小；注射機：長徑比15～18，壓縮比2～2.5

擠出機：長徑比20～30，壓縮比（壓縮比：加料口螺槽容積與均化段最終一個螺槽容積之比）注射成型工專業(yè)知識專家講座第26頁c、注射機均化段螺槽比同直徑擠出機螺槽深15～25％；

d、與擠出機螺桿比，加料段增加，均化段縮短；

e、注射機螺桿頭為尖錐形，擠出機為圓錐形或半圓形；（2）料筒注射機料筒與擠出機結(jié)構(gòu)和選材相同。（3）噴嘴噴嘴作用：提升熔融物料流速，使其能快速充模。分為開式噴嘴與閉式噴嘴。注射成型工專業(yè)知識專家講座第27頁二、合模系統(tǒng)作用：開啟和閉合模具。要求有足夠鎖模力，足夠模板面積和強度；運動速度要求：閉合時先快后慢，開啟時先慢后快；合模系統(tǒng)由固定板、移動板、合模油缸、頂出裝置等組成。頂出裝置：作用：用于制品脫模機構(gòu)。分為機械式和液壓式。普通設計成與合模裝置聯(lián)動，開模后一時間間隔聯(lián)動頂模裝置將制品頂出。注射成型工專業(yè)知識專家講座第28頁（3）傳動部分主要由油缸、電機、各種閥門、開關等組成。經(jīng)過油路供給壓力驅(qū)動各部分動作。模具作用：利用本身特定型腔形狀，使塑料成型為含有一定形狀和尺寸制品。模具分為定模和動模兩