塑料注塑成型工藝基本知識PPT課件

1、主要內(nèi)容 一、基本概念 二、塑料成型方法 三、生產(chǎn)塑料制品的五個(gè)完整工序 四、塑料制品的尺寸精度影響因素 五、熱塑性塑料注塑成型工藝 六、熱塑性塑料注塑成型過程缺陷形式及可能的因素 七、塑料的加工性 八、常用工程塑料性能及加工特點(diǎn)介紹第1頁/共32頁一、基本概念(1) 塑料： 以樹脂為主要成分，加入或不加入填料，并在一定溫度和壓力下塑造成一定形狀，并在常溫 下能保持既定形狀的高分子有機(jī)材料。 樹脂: 受熱時(shí)通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍，轉(zhuǎn)化時(shí)受外力作用具有流動(dòng)性，常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機(jī)聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。 廣義地講，在塑料工業(yè)中作為塑料基本材料的任何聚合物都可稱為樹脂

2、。 塑料的分類 （一般分類如下）： A、按塑料的物理化學(xué)性能分： 1-熱塑性塑料：在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。 2- 熱固性塑料：因受熱或其它條件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、環(huán)氧塑料等。 第2頁/共32頁基本概念(2)B、按塑料用選分： 1-通用塑料：一般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價(jià)廉的塑料。如PE聚乙烯、PP聚丙烯、 PVC聚氯乙烯等。 2-工程塑料：一般指能承受一定的外力作用，并有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性 能，可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等。 C、按塑料成型方法分 ： 1-模壓

3、塑料：供模壓用的樹脂混合料。如一般熱固性塑料。 2-層壓塑料：指浸有樹脂的纖維織物，可經(jīng)疊合、熱壓結(jié)合而成為整體材料。 3-注射、擠出和吹塑塑料：指能在料筒溫度下熔融、流動(dòng)，在模具中迅速硬化的樹脂混合科。如一般熱塑性塑料。 4-澆鑄塑料：能在無壓或稍加壓力的情況下，傾注于模具中能硬化成一定形狀制品的液態(tài)樹脂混合料。如MC尼龍。 5-反應(yīng)注射模塑料：一般指液態(tài)原材料，加壓注入模腔內(nèi)，使其反應(yīng)固化制得成品。如聚氨脂類。 第3頁/共32頁基本概念(3) 按塑料半制品和制品分 : 1-模塑粉：又稱塑料粉，主要由熱固性樹脂（如酚醛）和填料等經(jīng)充分混合、按壓、粉碎而得。如酚醛塑料粉。 2- 增強(qiáng)塑料：加有

4、增強(qiáng)材料而某些力學(xué)性能比原樹脂有較大提高的一類塑料。 3-泡沫塑料：整體內(nèi)合有無數(shù)微孔的塑料。 4-薄膜：一般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔軟的塑料制品。 注射成型（或注塑成型或注射模塑）： 將粒狀或粉狀塑料從注射機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒，經(jīng)加熱熔化呈流動(dòng)狀后，由柱塞或螺桿的推動(dòng)而通過料筒端部的噴嘴并注入溫度較低的閉合模具中，充滿塑模的熔料在受壓的情況況下，經(jīng)冷卻因化后即可保持塑模型腔所賦予的形樣。第4頁/共32頁二、塑料成型方法 注射成型（*） 擠出成型：如管材類產(chǎn)品、型材類產(chǎn)品（建材用） 吹塑成型：如油箱、加注管、民用油/水壺 熱成型(真空吸塑成型) ：如轎車塑料地墊、防水簾等 澆鑄成型

5、：如方向盤、儀表板 壓延與涂層：如人造革 燒結(jié)成型：主要PTFE制品 搪塑成型：如玩具類產(chǎn)品，車門扶手表皮 模壓成型：（板材） 第5頁/共32頁三、生產(chǎn)塑料制品的五個(gè)完整工序 1)預(yù)處理（塑料干燥或嵌件預(yù)熱處理） 2)成型 3)機(jī)械加工（如需要） 4)修飾（去飛邊） 5)裝配（如需要） 注：以上五個(gè)工序應(yīng)依次進(jìn)行，不容顛倒，第6頁/共32頁四、塑料制品的尺寸精度影響因素1）原材料的收縮率的影響原料收縮率越大，制品的精度越低。塑料材料進(jìn)行增強(qiáng)或無機(jī)填充改性后，其收縮率會(huì)大大降低14倍。塑料的收縮加工條件（冷卻速率及注射壓力、加工方法等）、制品設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)等因素有關(guān)。不同成型方法成型精度由大到小

6、的順序： 注塑擠出注吹成型擠吹成型壓制成型壓延成型真空吸塑成型 第7頁/共32頁塑料制品的尺寸精度影響因素2）原料蠕變的影響（蠕變即制品在受力狀態(tài)下所產(chǎn)生的形變）。一般： 耐蠕變性好的塑料材料：PPO、ABS、PC及增強(qiáng)或填充改性后的塑料。塑料材料進(jìn)行增強(qiáng)或無機(jī)填充改性后，其耐蠕變性會(huì)大大提高。 3）原料原料線性膨脹線性膨脹的影響：線性膨脹系數(shù)（熱脹系數(shù)） 第8頁/共32頁 4）原料吸水率的影響： 吸水后收起體積膨脹，導(dǎo)致尺寸增大，嚴(yán)重影響制品的尺寸精度。（原料的吸水率性，還會(huì)嚴(yán)重影響原料加工成零件后的物理機(jī)械性能。）吸水率性較大塑料：吸水率性較大塑料：如：如：PA、PES、PVA、PC、PO

7、M、ABS、AS、PET、PMMA、PS、MPPO、PEAK要注意這些塑料存貯、包裝狀況。要注意這些塑料存貯、包裝狀況。 塑料制品的尺寸精度影響因素第9頁/共32頁塑料制品的尺寸精度影響因素5）原料溶脹的影響注意！ 原料耐溶劑性會(huì)嚴(yán)重響制品的尺寸精度及制品的物理機(jī)械性能。 對與化學(xué)介質(zhì)接觸的塑料制品，要選用介質(zhì)不能引起其溶脹的塑料材料。 第10頁/共32頁塑料制品的尺寸精度影響因素 6) 填料影響：塑料材料進(jìn)行增強(qiáng)或無機(jī)填充改性后,可提高塑料制品的尺寸精度 。第11頁/共32頁五、熱塑性塑料注塑成型工藝 成型前的準(zhǔn)備 加料 塑化 注射入模 保壓冷卻 脫模 （修整） （后處理 ） 塑料注塑加工過

8、程流程塑料注塑加工過程流程 ：第12頁/共32頁成型前的準(zhǔn)備 1、原料或嵌件原料或嵌件預(yù)處理 （并非所有原料或嵌件都需要進(jìn)行預(yù)處理干燥、預(yù)熱，視產(chǎn)品技術(shù)要求程度、原材料品種、氣溫狀況而定，對于金屬嵌件，在冬季一般都需要預(yù)熱處理。） 原料干燥（烘料）工序關(guān)注要有明確的干燥工藝文件、操作規(guī)程。要有明確的干燥工藝文件、操作規(guī)程。注塑使用前其注塑使用前其水份的檢測控制水份的檢測控制。烘料設(shè)備有狀態(tài)標(biāo)識，且設(shè)備完好。烘料設(shè)備有狀態(tài)標(biāo)識，且設(shè)備完好。對出入原材料的記錄清晰、明確，且按規(guī)定執(zhí)行，不會(huì)混淆。對出入原材料的記錄清晰、明確，且按規(guī)定執(zhí)行，不會(huì)混淆。烘好后原料使用周轉(zhuǎn)過程中防潮情況（周轉(zhuǎn)包裝及臨時(shí)存

9、放廠地的條烘好后原料使用周轉(zhuǎn)過程中防潮情況（周轉(zhuǎn)包裝及臨時(shí)存放廠地的條件）。件）。烘料設(shè)備上的溫控儀表、真空度儀表等進(jìn)行了計(jì)量、檢定，有檢定標(biāo)識烘料設(shè)備上的溫控儀表、真空度儀表等進(jìn)行了計(jì)量、檢定，有檢定標(biāo)識并且處于有效使用期。并且處于有效使用期。 第13頁/共32頁原料干燥補(bǔ)充說明 干燥時(shí)間，與原材料本身濕度大小、干燥時(shí)的料厚及干燥溫度、干燥方式不同，可適當(dāng)延長或縮時(shí)間，關(guān)鍵是要控制干燥后使用前原料的濕含量。 有些品種塑料還不能長時(shí)間在熱空氣中干燥，否則會(huì)產(chǎn)生氧化降解、變色，嚴(yán)重影響制品質(zhì)量。 *原料水份過多，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品表面銀絲、斑紋、氣泡（內(nèi)部或外表）等缺陷，甚至引起塑化過程中降解。第14頁

10、/共32頁附：加工前要干燥的塑料常見幾種塑料PA、PES、PVA、PC、POM、ABS、AS、PET、PMMA、PS、MPPO、PEAK 常見幾種塑料的干燥條件塑料塑料*干燥溫度干燥溫度（參考）*干燥時(shí)間H（參考）PS70-80 2-4H20-30mm ABS80-85 2-4H20-30mmPA80-100 10-36H（20-40） POM110-120 3-5 H20-30mm PSF120-160 2-6h20-30mm * PC真空干燥箱真空干燥箱110120普通烘箱普通烘箱1101201020H2530H 第15頁/共32頁*對嵌件預(yù)熱工序要重點(diǎn)關(guān)注 -預(yù)熱溫度； -嵌件預(yù)熱時(shí)間。

11、（金屬嵌件，應(yīng)有最短時(shí)間） -預(yù)熱擺放方式是否引起嵌件變形。 -預(yù)熱工藝規(guī)定的時(shí)段或季節(jié)。 第16頁/共32頁 2料筒清洗注意： 在改變原料品種，或調(diào)換顏色時(shí)，必須對料筒進(jìn)行清洗，清洗后的料應(yīng)做好標(biāo)識。嚴(yán)禁誤用！ 被清洗料為*PC ，不得用ABS或PA ； 被清洗料為POM ，不得接觸PVC ； 成型前的準(zhǔn)備成型前的準(zhǔn)備 第17頁/共32頁 關(guān)注： 1、回料使用情況。 2、脫模劑選用。 3、注塑(工藝參數(shù) ) 4、工序產(chǎn)品：模腔（數(shù)量及流道狀況）、檢測手段、檢測項(xiàng)目及頻次。 5、零件頂出過程中有無明顯變形。 6、修邊 7、零件周轉(zhuǎn)及流轉(zhuǎn)標(biāo)識。 注塑成型過程注塑成型過程（加料（加料 、塑化、注射

12、入模、塑化、注射入模 、保壓冷卻、保壓冷卻 、脫模、（修整）、脫模、（修整）第18頁/共32頁回料使用注意！*以下為禁用回料情況： 1）-對于透明性塑料制品。如燈罩 2）-對衛(wèi)生性要求很高的塑料制品。如醫(yī)用注射器 3）-對于易分解性樹脂。如CA、PVC等 4）對于顏色要求較高的塑料制。如剎車燈罩 5）-對于承載結(jié)構(gòu)件。如連桿，背門撐桿。*在可以使用回料時(shí)應(yīng)注意:1) 回料比例應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格上限規(guī)定，并記錄。2) 新/舊料必須混均勻。 3) 回料在粉碎過程中，不能同其他品種回料混雜（如粉碎機(jī)必須清理干凈）。4）回料的標(biāo)簽必須清晰明了（有品種及牌號）。5）允許使用回料廠合，如材料本身易吸潮，使用前必須

13、注塑成型過程注塑成型過程（加料（加料 、塑化、注射入模、塑化、注射入模 、保壓冷卻、保壓冷卻 、脫模、（修整）、脫模、（修整）第19頁/共32頁 所選脫模劑品種是否合適。（不能對產(chǎn)品有浸蝕） 對產(chǎn)品表面要噴油漆的零件，嚴(yán)禁使用脫模劑； 脫模劑脫模劑 使用應(yīng)注意注意！第20頁/共32頁工藝參數(shù)： 注塑量 注塑料筒各段溫度 各級注塑壓力、塑化時(shí)背壓、保壓壓力 各級注塑速度 注塑時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間 模具溫度 使用回頭料情況工序產(chǎn)品： 首模產(chǎn)品檢查是否涉及每一腔模產(chǎn)品（建議：對各腔產(chǎn)品重量確認(rèn)）。 多腔模流道分布狀況（分布均勻、流道一致性） 檢測方式方法的適宜性。 產(chǎn)品外觀狀況：熔接痕、缺料、缺

14、口、氣孔、燒蝕、外表流痕等）注塑過程（工藝）參數(shù)應(yīng)關(guān)注：第21頁/共32頁 后處理方法：1-退火處理 消除制品內(nèi)殘留內(nèi)應(yīng)力，避免產(chǎn)品在使用時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力開裂。 2-調(diào)質(zhì)（濕）處理： 調(diào)節(jié)制品內(nèi)的濕含量，提交產(chǎn)品的綜合物理機(jī)械性能。制件后處理制件后處理過程過程第22頁/共32頁修邊應(yīng)關(guān)注 削邊工具 工人操熟練狀況 削邊后零件外觀控制注：對于缺口敏感塑料如PC，修邊后，應(yīng)逐一檢查零件表面，不應(yīng)有刀痕。 第23頁/共32頁后處理過程關(guān)注點(diǎn)： -加熱至升溫及冷卻速度（冷卻速度應(yīng)緩慢，要有自動(dòng)控制裝置，否則使用其反。） -零件擺放方式。 -溫度。 -后處理完的零件變形狀況控制尺寸檢測 制件后處理制件后處理過

15、程過程-退火處理常見幾種塑料后處理：-POM、PC、ABS、 PA、PS、- PSF、 PEAK（聚芳醚酮）（聚芳醚酮） 第24頁/共32頁 調(diào)質(zhì)（濕）處理零件所用材料：如PA類制件后處理制件后處理過程過程-調(diào)質(zhì)（濕）處理調(diào)質(zhì)（濕）處理過程要關(guān)注點(diǎn)：要關(guān)注點(diǎn)： -環(huán)境溫度及濕度控制。 -零件擺放方式（有無擠壓）。 -調(diào)濕處理后零件變形狀況控制尺寸檢測。 -調(diào)濕處理后零件存放過程包裝。（塑料袋以保證在存放過程中零件的濕度保持良好）。第25頁/共32頁六、熱塑性塑料注塑成型過程缺陷形式及可能的因素（例）產(chǎn)品缺陷形式產(chǎn)品缺陷形式原料因素原料因素成型工藝因素成型工藝因素設(shè)備工裝因素設(shè)備工裝因素產(chǎn)品設(shè)計(jì)

16、產(chǎn)品設(shè)計(jì)銀紋、氣泡、針孔樹脂未充分干燥。注射速度過高；模具溫度過低。螺桿背壓過小；注射壓力過小。螺桿壓縮比小。噴嘴和模具澆口接合處不緊密。模具排氣不好。模具分型面不當(dāng)制定壁厚過渡不均勻。翹曲變形、彎曲、凹陷等原料后收縮大。有異物（雜料）。填料未混均勻。模具溫度導(dǎo)致產(chǎn)品冷卻不均；注射壓力過高或過低；保壓時(shí)間過長；注射速度過大或過??；注射時(shí)間過程短；產(chǎn)品在模內(nèi)冷卻時(shí)間過短；產(chǎn)品成型后收縮大。模具頂出機(jī)構(gòu)不合理（頂點(diǎn)位置分布等）。模具澆口數(shù)目及澆口大小不合理。定型工裝固定不良模具冷卻系統(tǒng)分布不好。加強(qiáng)筋過厚，加強(qiáng)筋布局不均。結(jié)合線（熔接痕）、熔接部強(qiáng)度不足原料后收縮大。原料水份過多。注射時(shí)間（過長）

17、；注射速度過?。蛔⑸鋲毫Σ蛔?；背壓過低；模具溫度過低；料溫過低。模具結(jié)合處排氣不良。模具流道上冷料腔過小。澆口位置不合理。制品結(jié)構(gòu)制品燒傷模內(nèi)有殘料注塑速度不合理（過高）模腔匯料處排氣不暢；模具澆口太小。波流痕模具溫度過低。模具澆口位置不當(dāng)。第26頁/共32頁七、塑料的加工性能注：不同品種塑料有不同的加工特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)具體品種、牌號制定合理的加工方式、加工流程、加工工藝，同時(shí)要適合所選用的設(shè)備。1）（了解）易熱分類樹脂及加工注意點(diǎn)： PVC、PVDC、CPE、PVF及纖維素（CA）等塑料受熱分解；（常加入熱穩(wěn)定劑或增塑劑） POM、TPU、PA等，加工過程中易發(fā)生熱氧化降解。（常加入抗熱氧穩(wěn)定劑

18、如抗氧劑） 加工過程中，一定要對溫度（料溫）控制2）后收縮較大的塑料：如PP、PA等 后定型工裝及后定型時(shí)間控制。3）對缺口敏感性的塑料：如 PC（聚碳酸酯） 削邊過程中要注意不要損傷本體（刀口）第27頁/共32頁八、常用工程塑料性能及加工特點(diǎn)介紹一、POM(聚甲醛) 熱穩(wěn)定性差，溫度過高或時(shí)間過長，會(huì)分解，溫度超過250 ，分解加快，并產(chǎn)生強(qiáng)烈刺眼的甲醛氣體，嚴(yán)重時(shí)會(huì)爆炸。 制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，后收縮較大，應(yīng)進(jìn)行后處理（100-130 ，36H）， 吸水率不高，干燥處理可提高制品表面光澤。（110-120 ，35H）。 強(qiáng)度大，耐磨、耐疲勞、沖擊高，自潤滑性高。（齒輪、閥門、軸承、滑輪、皮帶輪

19、等）二、PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯） 吸水性大，加工前必須干燥處理（130-150 ，34h） 加工溫度范圍窄，一般（270-290 ），分解溫度約300 ，加工過程中溫度不能太高。 結(jié)晶速度慢，為促進(jìn)結(jié)晶，模溫一般在100-130 。 成型收縮率大，高精度制品要進(jìn)行后處理（一般130-140 ，12H）。第28頁/共32頁八、常用工程塑料性能及加工特點(diǎn)介紹三、PBT（聚對苯二甲酸丁二醇酯）玻纖增強(qiáng)改性后，力學(xué)性能大大提高。自潤滑性好、熱穩(wěn)定性好、電絕緣性優(yōu)異，剛性和硬度高、沖擊性好，尺寸穩(wěn)定性高，耐熱性好、耐油性好、自熄等結(jié)晶型熱塑性樹脂。不耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及苯酚類化學(xué)試劑。有良好的成型流動(dòng)性，成型中對溫度要求較嚴(yán)格（太高會(huì)溢料，太低會(huì)堵塞噴嘴）。吸水率最低的