注塑成型技術(shù)簡介

1、注塑成型技術(shù)簡介2004/6/201包括主要的項目t原料 機(jī)器 模具。t輔助設(shè)備 熱水冷水機(jī)，溫控器，油壓機(jī)，天車，機(jī)械手，傳送帶，幹燥機(jī)，混料機(jī)。t空壓機(jī)，水塔。2004/6/202常見的塑膠原料ABS TPU TPE PMMAPC PBT PET PSFPP AS(SAN) PE PSPVC POM PA PC+ABSPPO PPS PTFE LCPt分類：結(jié)晶性，非結(jié)晶性，熱塑性彈性體2004/6/203原料的幹燥塑料名塑料名稱稱 干燥干燥溫溫度度干燥干燥時間時間初期水分初期水分適合水適合水分分熱風(fēng)熱風(fēng)除除濕濕ABS802hr0.20.4%0.07%PS708012hr0.10.2%0.

2、07%PE608012hr0.10.2%0.07%PP608012hr0.10.2%0.07%PVC607012hr0.10.2%0.07%PMMA80903hr0.20.4%0.07%PA8046hr0.52.0%0.10%PC12024hr0.10.2%0.02%POM802hr0.20.4%0.02%MPPO8010024hr0.1%0.02%PBT130342hr0.20.4%0.02%R-PET13045hr0.20.4%0.02%PPS13018013hr0.10.2%0.05%注: 最佳；可接受；盡量避免；不好成型加工前，塑膠必須被充分的干燥。含有水分的材料進(jìn)入模腔后，會使制件的

3、表 面出現(xiàn)銀絳狀的瑕斑，甚至?xí)诟邷貢r發(fā)生加水分解的現(xiàn)象，致使材質(zhì)劣化。因此在成型加 工前一定要對材料進(jìn)行預(yù)處理，使得材料能保持合適的水分。2004/6/204料料別別適適當(dāng)當(dāng)模模溫溫料筒料筒溫溫度度成型收成型收縮縮率率射出射出壓壓力力PA40601602600.20.6%5001000kg/cm2ABS50701902600.40.8%5001500kg/cm2AS50701702900.20.6%7001500kg/cm2PMMA59801802600.20.8%7001500kg/cm2LDPE35651403001.55%3001000kg/cm2HDPE40701503001.55%

4、3001500kg/cm2PP20801803000.82.5%4001500kg/cm2軟PVC507015019015%6001500kg/cm2硬PVC50701501900.10.4%9001500kg/cm2EVA20551202000.72%6001500kg/cm2PC801202603200.60.8%10001500kg/cm2POM801201902400.62%5001500kg/cm2改生PPO601002602800.70.8%12001300kg/cm2PA20902202850.62%5001400kg/cm2CA20801702650.20.7%700900kg

5、/cm2PSF901653304200.70%7002000kg/cm2PET5015029031512%7001400kg/cm2PBT60702302700.52%3001200kg/cm2原料的使用參數(shù)2004/6/205何謂塑料的收縮率何謂塑料的收縮率? t收縮率係指塑膠製品冷卻固化經(jīng)脫模成形後，其尺寸與原模具尺寸間之誤差百分比。在塑膠模具設(shè)計時，須先考慮收縮率，以免造成成品尺寸的誤差，導(dǎo)致成品不良。2004/6/206何謂塑膠的結(jié)晶性何謂塑膠的結(jié)晶性 t塑膠之構(gòu)造是由許多線狀、細(xì)長之高分子化合物組成的集合體，依分子成正規(guī)排列的程度，稱為結(jié)晶化程度（結(jié)晶度），而結(jié)晶化程度可用x線的反射

6、來量測。有機(jī)化合物的構(gòu)造複雜，塑膠構(gòu)造更複雜，且分子鏈的構(gòu)造（線狀、毛球狀、折疊狀、螺旋狀等）多變化，致其構(gòu)造亦因成形條件不同而有很大的變化。結(jié)晶度大的塑膠為結(jié)晶性塑膠，分子間的引力易相互作用，而成為強(qiáng)韌的塑膠。為了要結(jié)晶化及規(guī)則的正確排列，故體積變小，成形收縮率及熱膨脹率變大。因此，若結(jié)晶性越高，則透明性越差，但強(qiáng)度越大。 t結(jié)晶性塑膠有明顯熔點(diǎn)(Tm)，固體時分子呈規(guī)則排列，強(qiáng)度較強(qiáng)，拉力也較強(qiáng)。熔解時比容積變化大，固化後較易收縮，內(nèi)應(yīng)力不易釋放出來，成品不透明，成形中散熱慢，冷模生產(chǎn)之日後收縮較大，熱模生產(chǎn)之日後收縮較小。相對於結(jié)晶性塑膠，另有一種為非結(jié)晶性塑膠，其無明顯熔點(diǎn)，固體時分子

7、呈不規(guī)則排列，熔解時比容積變化不大，固化後不易收縮，成品透明性佳，料溫越高色澤越黃，成形中散熱快，以下針對兩者物性進(jìn)行比較。2004/6/207何謂塑料的何謂塑料的MI值？值？tMI的全名為熔液流動指數(shù)(Melt Flow Index)，簡稱熔融指數(shù)(Melt Index)，是一種表示塑膠材料加工時流動性的數(shù)值。它是美國量測標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ASTM)根據(jù)美國杜邦公司(Du Pont)慣用的鑑定塑膠特性之方法制定而成，其測試方法是使塑膠粒在一定時間（10分鐘）內(nèi)，一定溫度及壓力（各種材料標(biāo)準(zhǔn)不同）下，融化之塑膠流體，通過一直徑2.1mm圓管所流出之克數(shù)。其值越大，表示此塑膠材料之加工流動性越佳，反之則

8、越差。最常使用之測試標(biāo)準(zhǔn)為ASTM D 1238，該測試標(biāo)準(zhǔn)的量測儀器-熔液指數(shù)計(Melt Indexer)的結(jié)構(gòu)如下：將待測高分子（塑膠）原料置入小槽中，槽末接有細(xì)管，細(xì)管直徑為2.095mm，管長度為8mm。加溫至某溫度後，原料上端藉由活塞施加某一定重量向下壓擠，量測該原料在10分鐘內(nèi)所被擠出的重量，即為該塑膠的流動指數(shù)。所以有時您會看到如下的表示法25g / 10min，清楚的表示其MI為25，且是在10分鐘內(nèi)擠出25g之意。一般常用的塑膠其MI值大約介於125之間，MI愈大，代表該塑膠原料黏度愈小及分子重量愈小。而MI愈小，代表該塑膠黏度愈大及分子重量愈大。 2004/6/208一些

9、常見的機(jī)器t柱塞式和鑼桿式t按鎖模方式分為：直壓和肘節(jié)。t機(jī)臺大小按計量大小來和按鎖模力t計量是以最大能注射ps的量為依據(jù)的 t鎖模力就是機(jī)臺所能達(dá)到的最大鎖模力2004/6/209注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu)t機(jī)臺一般分為開鎖模系統(tǒng)，射膠系統(tǒng)，頂出系統(tǒng)，熔膠系統(tǒng)t鑼桿分為3段：加料，壓縮段，計量段2004/6/2010注塑機(jī)螺桿t射膠螺桿之功能：加料、輸送、壓縮、熔化、排氣、均化2004/6/2011螺趕頭結(jié)構(gòu)2004/6/2012模具t兩板和三板，熱流道和冷流道t兩板：定模，靜模t結(jié)構(gòu)：頂出，冷卻，流道，澆口，模穴，模芯，排氣，導(dǎo)向。t抽芯，氣道，油缸，齒輪，齒條。2004/6/20132004/6/

10、2014模具動作2004/6/2015周期2004/6/20162004/6/2017常用術(shù)語加熱筒溫度（Barrel Temperature） 雖然塑料的熔融，大約有6085%是因為螺桿的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱能，但是塑料 的熔融狀態(tài)仍然大受加熱筒溫度的影響，尤以靠近噴嘴前區(qū)的溫度-前區(qū)的溫度過高時易 發(fā)生滴料及取出制件時牽絲的現(xiàn)象。以下表格為幾種塑料的適當(dāng)料溫、模溫及成型收縮率等。 螺桿轉(zhuǎn)速(screw speed) A.塑料的熔融，大體是因螺桿的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱量，因此螺桿轉(zhuǎn)速太快，則 有下列影響： a.塑料的熱分解。 b.玻纖（加纖塑料）減短。 c.螺桿或加熱筒磨損加快。 B.轉(zhuǎn)速的設(shè)定，可以其

11、圓周速（circumferen-tial screw speed）的大小來衡量： 圓周速=n（轉(zhuǎn)速）*d（直徑）*（圓周率） 通常，低粘度熱安定性良好的塑料，其螺桿桿旋轉(zhuǎn)的圓周速約可設(shè)定到 1m/s上下，但熱安定性差的塑料，則應(yīng)低到0.1左右。 C.在實際應(yīng)用當(dāng)中，我們可以盡量調(diào)低螺桿轉(zhuǎn)速，使旋轉(zhuǎn)進(jìn)料在開模前完成即可。2004/6/2018背壓（BACK PRESSURE） A.當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)進(jìn)料時，推進(jìn)到螺桿前端的熔膠所蓄積的壓力稱為背壓，在射 出成型時，可以由調(diào)整射出油壓缸的退油壓力來調(diào)節(jié)，背壓可以有以下的效果： a.熔膠更均勻的熔解。 b.色劑及填充物更加均勻的分散。 c.使氣體由落料口退出

12、。 d.進(jìn)料的的計量準(zhǔn)確。 B.背壓的高低，是依塑料的粘度及其熱安定性來決定，太高的背壓使進(jìn)料時 間延長，也因旋轉(zhuǎn)剪切力的提高，容易使塑料產(chǎn)生過熱。一般以515kg/cm2為宜。 松退（SUCK BACK，DECOMPRESSION） A.桿旋轉(zhuǎn)進(jìn)料結(jié)束后，使螺桿適當(dāng)抽退，可以螺桿前端熔膠壓力降低，此稱 為松退，其效果可防止噴嘴部的滴料。 B.不足，容易使主流道（SPRUE）粘模；而太多的松退，則能吸進(jìn)空氣，使成 型品發(fā)生氣痕。常用術(shù)語2004/6/2019模溫的作用t模溫的設(shè)定 t模溫影響成型周期及成形品質(zhì)，在實際操作當(dāng)中是由使用材質(zhì)的最低適當(dāng)模溫 開始設(shè)定，然后根據(jù)品質(zhì)狀況來適當(dāng)調(diào)高。 正

13、確的說法，模溫是指在成形被進(jìn)行時的模腔表面的溫度，在模具設(shè)計及成形 工程的條件設(shè)定上，重要的是不僅維持適當(dāng)?shù)臏囟龋€要能讓其均勻的分布。 不均勻的模溫分布，會導(dǎo)致不均勻的收縮和內(nèi)應(yīng)力，因而使成型口易發(fā)生變形和翹曲。 提高模溫可獲得以下效果； 加成形品結(jié)晶度及較均勻的結(jié)構(gòu)。 使成型收縮較充分，后收縮減小。 提高成型品的強(qiáng)度和耐熱性。 減少內(nèi)應(yīng)力殘留、分子配向及變形。 減少充填時的流動陰抗，降低壓力損失。 使成形品外觀較具光澤及良好。 增加成型品發(fā)生毛邊的機(jī)會。 增加近澆口部位和減少遠(yuǎn)澆口部位凹陷的機(jī)會。 減少結(jié)合線明顯的程度 增加冷卻時間。2004/6/2020Injection Molding

14、 ProcessInjection Flow (注塑流程注塑流程)2004/6/2021Injection Molding ProcessInjection Flow(注塑流程注塑流程)2004/6/2022Injection Molding ProcessInjection Flow(注塑流程注塑流程)2004/6/2023如何選擇合適的射出成型機(jī)？如何選擇合適的射出成型機(jī)？ 1.模具尺寸（寬度、高度、厚度）、重量、特殊設(shè)計等。 2.使用塑料的種類及數(shù)量（單一原料或多種塑料）。 3.射出成品的外觀尺寸（長、寬、高、厚度）、重量等。 4.成型要求，如品質(zhì)條件、生產(chǎn)速度等。 在獲得以上資訊後，即

15、可按照下列步驟來選擇合適的射出機(jī)： 一、選對型：選對型：由產(chǎn)品及塑料決定機(jī)種及系列。二、放得下：放得下：由模具尺寸判定機(jī)臺的大柱內(nèi)距、模厚、模具最小尺寸及模盤尺寸是否適當(dāng)，以確認(rèn)模具是否放的下。三、拿得出：拿得出：由模具及成品判定開模行程及托模行程是否足以讓成品取出。四、鎖得?。烘i得住：由產(chǎn)品及塑料決定鎖模力噸數(shù)。五、射得飽：射得飽：由成品重量及模穴數(shù)判定所需射出量並選擇合適的螺桿直徑。六、射得好：射得好：由塑料判定螺桿壓縮比及射出壓力等條件。七、射得快：射得快：射出率及射出速度的確認(rèn)。2004/6/2024一些目前較特別的注塑成型方法t雙色tImd/imlt液體注塑t超高速注塑t壓縮注塑t氣

16、輔注塑2004/6/2025Plastic Injection MoldingTroubleshooting(塑膠注塑成塑問題的解答)2004/6/2026Warpage(變形變形)Burning(燒焦燒焦)Gloss(發(fā)光發(fā)光)Voids(氣泡氣泡)Shorts(缺料缺料)Shrinkage(縮水縮水)Flash(披鋒披鋒)Splay(夾水紋夾水紋)Streaking (射紋射紋)Overpacking(填充過量填充過量)Fingerprinting(指紋指紋)Flow mark（流紋）流紋）2004/6/2027What is the first thing you do to your

17、process when a problem occurs?當(dāng)有問題發(fā)生時你首先應(yīng)去為你的加工做當(dāng)有問題發(fā)生時你首先應(yīng)去為你的加工做些什麼些什麼?2004/6/2028What is the first thing you do to your process when a problem occurs?當(dāng)有問題發(fā)生時你首先應(yīng)去為你的加工做當(dāng)有問題發(fā)生時你首先應(yīng)去為你的加工做些什麼些什麼?2004/6/2029Basic Rules(基本規(guī)則基本規(guī)則)Some Basic Rules to Follow in EffectivelySolving Molding Problems(后面有一些基

18、本的規(guī)則可以有效地解決注塑成型問題.)Have Your Plan Ready你是否準(zhǔn)備了計劃?Make Only One Change at a Time每次是否只做一種改變(也就是說每次只改變一種條件)每次變動一個因素見到其結(jié)果再變動另一個。 調(diào)整完了後必須觀察一段時間，待操作平衡穩(wěn)定後之結(jié)果才算數(shù)。壓力之變動在一兩模內(nèi)即知結(jié)果，而時間因其溫度之變動需觀察至少十分鐘後才算穩(wěn)定。 要熟知各種缺點(diǎn)可能因素及優(yōu)先調(diào)整之方向,說明各種缺點(diǎn)其可能發(fā)生之原因及對策。有些缺點(diǎn)及原因僅限於某些原因，有些缺點(diǎn)視同一原因之過不及。Be Patient, Let Them Take Effect(耐心點(diǎn),等它們

19、生效)Keep Machine on Cycle(定期保養(yǎng)機(jī)器)Keep Records of Changes(定期更新記錄卡)2004/6/2030Cloudy Appearance(出現(xiàn)陰影出現(xiàn)陰影)Caused by moisture or contamination濕氣和污染物造成2004/6/2031Delamination(分層分層)The Separation by LayerCaused by Contaminationof a Dissimilar Polymer.不同塑料的污染造成一層層地分離2004/6/2032Fingerprints(指紋指紋)Cavity Press

20、ure Too Low模腔內(nèi)壓力太低2004/6/2033Flash(披鋒披鋒)Flash Will Occur WhenInjection PressureExceeds Clamp Forceor Shut-Off is Damaged.當(dāng)注射壓力比鎖模壓力大或鎖模不到位 時就會產(chǎn)生披鋒2004/6/2034Flash(披鋒披鋒)Loose Clamp鎖模過松Injection Pressure Too High射出壓力太高Injection High Pressure on Too Long太長的高射出壓力Injection Speed Too Fast太快的射膠壓力Melt Tempe

21、rature Too High太高的塑化溫度Improper Feed Rate不適當(dāng)?shù)剡M(jìn)料速度Damaged or Overheated Mold工模被損壞或太熱2004/6/2035Gas Burn(氣體灼傷氣體灼傷)Gas Burn is a Degradationof the Part Caused by the Compression andIgnition of Trapped Airor Gasses in the Mold.氣體灼傷是一種降解現(xiàn)象,困在工模內(nèi)的空氣或氣體因被壓縮而燃燒.2004/6/2036Gas Burn(氣體灼傷氣體灼傷)Improper Clamp Ton

22、nage(不適當(dāng)?shù)劓i模力)Clogged Air Vents(排氣孔阻塞)Lack of Adequate Venting(缺少排氣孔)Injection Speed Too High(注塑速度太高)Injection Pressure Too High(注塑壓太高)Melt Temperature Too High(塑化溫度太高)Mold Temperature Too High(工模溫度過高)2004/6/2037Gate Blush(澆口變紅澆口變紅)Blush is the Result ofVariable Material Temperature.(塑料溫度的變化引起變紅)Mate

23、rial Temperature Too Low(塑料的溫度太低)Injection Speed too Slow or Too Fast(注塑速度太慢或太快)Injection Pressure Too Low(注塑壓力太低)Mold Too Cold(工模太冷)2004/6/2038Jetting(波浪紋波浪紋) Stock Too Cold(料筒太冷) Injection Speed Too Fast (注塑速度太快) Gates Too Small (澆口太細(xì)) Wrong Gate Location:(Directly into Wall or Pin)(不適當(dāng)?shù)貪部谖恢?2004/

24、6/2039Overpacking a Part(產(chǎn)品填充過度產(chǎn)品填充過度)Overpacking results from forcing too much material into the mold. The consequences of over packing are heavier parts and molded-in stress. 造成過度填充這個結(jié)果,是因為壓迫太的塑料進(jìn)入工模內(nèi).過度填充導(dǎo)致得到一個比較重的產(chǎn)品和需要一個大的注塑壓力2004/6/2040Poor Ejection(頂壞頂壞)Caused By:(成因:)Roughness or undercuts(產(chǎn)品

25、粗糙或頂針端面不平)Over packing(填充過度)- 粘模Inadequate knockout pins(頂針使用不當(dāng))Knockout pins pushing into part(頂針伸入產(chǎn)品中)2004/6/2041Short Shots(缺料缺料)Short Shot isthe Inability to Completely Filla Part.缺料就是沒有能力去完全填滿產(chǎn)品2004/6/2042Short Shots(缺料缺料)Ways to Minimize Short Shots得到最小化缺料的方法 Check for Nozzle Damage(檢查注塑機(jī)的射嘴是否

26、損傷) Increase Injection Pressure(提高注塑壓力) Increase Stock Temperature(升高料筒溫度) Increase Shot Size(增大注塑量) Increase Mold Temperature(升高工模溫度) Check Non-Return Valve and Barrel for Excessive Wear or Damage(檢查止回閥和料筒是否過度磨損或損壞)2004/6/2043Sinks (縮水縮水)Caused by InternalStresses within ThickerSections of the Part

27、as a Result of Insufficient PolymerMolecules.產(chǎn)品斷面厚的地方因為內(nèi)部壓力的作用引起沒有填入足夠的聚合體分子從而引起凹陷.2004/6/2044Sinks(縮水縮水)Ways to Minimize Sink Marks得到最小化凹陷痕跡的方法Check the Part Design(檢查產(chǎn)品的設(shè)計)Check Feed Rate(檢查進(jìn)料的速率)Increase Injection Speed(提高注塑速度)Increase Injection Pressure(提高注塑壓力)Increase Mold Temperature(升高工模溫度) I

28、ncrease Injection Hold Time (增加注塑保持時間) Check Melt Temperature (檢查塑化溫度) Increase Back Pressure(升高背壓) Maintain Sufficient Venting (維持充分地排氣) Increase Runner/Gate Dimensions (加大流道/澆口的尺寸)2004/6/2045Splay (Silver Streaking)Splay or Silver Streaks are the result of moistureon the pellets, products of degra

29、dation from overheating,and residual non-aqueous volatiles in the material.(夾水紋或銀紋是由塑料珠上的濕氣,產(chǎn)品過熱降解和殘留在塑料上的不是水的揮發(fā)性物質(zhì)引起)2004/6/2046Splay (Silver Streaking)噴射紋噴射紋Stock Temperature Too High(料筒溫度過高)Frictional Burning at Gate(澆口的摩擦熱)Trapped Volatiles - Vent Mold(工模排氣孔的閥門不穩(wěn)定)Excessive Moisture(濕度太多)Materia

30、l Over dried(原料太干)Degraded Material(原料降解)2004/6/2047Weld lines / knit lines夾水紋夾水紋 These lines occur where two plastics flow fronts in the mould meet. The streams of plastic should be hot enough to fuse adequately. Weld lines are not just surface marks, but can be points of weakness: notches, stress

31、raisers. 接合線一般出現(xiàn)在兩股膠料流動結(jié)合的部位，料流應(yīng)該保持足夠高的溫度.夾水紋不是表面缺陷,但可造成凹陷和鷹力集中.2004/6/20481. increase injection pressure 增加注塑壓力2. increase injection hold time 增加保壓時間3. increase injection speed 增加注塑速度4. raise melt temperature by increasing cylinder temperatures 增加料筒溫度來提高熔料溫度5. raise mould temperature 體高模具溫度6. check

32、 for proper venting of the part 保證適當(dāng)?shù)牟考艢庋b備7. vent the cavity in the weld area 檢查熔接區(qū)模穴的排氣裝備8. provide an overflow well next to the weld area 為鄰近的熔接區(qū)提供溢流口9. change gate location to alter flow pattern 改變水口位置改善流型10. increase gate and/or main runner system 增大水口/或主流道11. reduce gate land length 減少水口長度12.

33、spot heat particular area with thermal pins or cartridge heaters 提高熱咀溫度或加熱塊溫度13. use textured surfaces 使用蝕紋表面Weld lines / knit lines夾水紋夾水紋 2004/6/2049Surface Burning of Parts(產(chǎn)品表面燃燒產(chǎn)品表面燃燒)Surface Burning of Parts CanBe Caused by Too High a StockTemperature. Excessive Shear Heating Caused by Too High

34、 a Back Pressure is Also a Possible Cause. Check to Make Surethat the Venting of the Mold isAdequate. When a High InjectionSpeed is Used to Overcome FlowRestrictions, Frictional Burning Can Result.太高的料筒溫度會導(dǎo)致產(chǎn)品的表面燃燒.太高的背壓產(chǎn)生的剪切熱也可能引起產(chǎn)品的表面燃燒,確定工模上的排氣是足夠的.當(dāng)為克服流道的摩擦還使用高速度注塑時,也可能引起摩擦燃燒.2004/6/2050Surface

35、Burning of Parts 產(chǎn)品表面燃燒產(chǎn)品表面燃燒Ways to Minimize Surface Burning得到最小的表面燃燒的方法得到最小的表面燃燒的方法 Decrease the Stock Temperature (降低料筒溫度) Decrease Injection Speed(降低注塑速度) Check Venting of the Mold (檢查工模的排氣孔) Enlarge Gates(加大澆口) Check Sprue for Burning and/or Purge Shot(檢查燃燒的那個注入口或清理注塑機(jī)的料筒) Check Clamp Pressure(

36、檢查鎖模壓力) Check Venting(檢查排氣孔) Decrease Injection Speed (降低注塑速度) Decrease Injection Pressure (降低注塑壓力) Check Stock and Mold Temperatures(檢查料筒和工模溫度)2004/6/20511.equalize temperature of both mould halves 動靜模的補(bǔ)償溫度2. observe mould for uniform part ejection 觀察產(chǎn)品頂出是否平衡3. check handling of parts after ejection from mould 檢查頂出的產(chǎn)品4. increase injection hold time 增加注塑保壓時間5. increase cooling time 增加冷卻時間6. increase or reduce injection pressure 增加或縮小注塑壓力7. increase mould close time 增加鎖模時間8. increase or reduce mould temper