高級(jí)工塑料注射成型

1、塑料注射成型高級(jí)工考證培訓(xùn)塑料注射成型高級(jí)工考證培訓(xùn)注射成型部分注射成型部分第一講第一講 概述概述一、注射成型1.概念： 亦稱(chēng)注塑，是使熱塑性或熱固性模塑料先在加熱機(jī)筒中均勻塑化，而后由螺桿或柱塞推擠到閉合模具中成型的一種方法。2.原料：幾乎所有熱塑性塑料、幾種熱固性塑料。3.制品：占制品總量的2030%，特別是工程結(jié)構(gòu)材料、主要工業(yè)配件、儀器儀表零件、殼體等，逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬和非金屬制品。二、成型原理及過(guò)程合模 注射 保壓冷卻 啟模 頂出預(yù)塑制品原料 第二節(jié) 注射成型設(shè)備一、注射機(jī)的分類(lèi)： 按機(jī)器的外形特征分為： 立式注射機(jī) 臥式注射機(jī) 角式注射機(jī) 按機(jī)器的傳動(dòng)方式分為：液壓式和機(jī)械式注射機(jī)

2、 按塑化和注射方式分為：柱塞式注射機(jī)、螺桿式注射機(jī)等 生產(chǎn)模式：全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)二、注射機(jī)的構(gòu)成： 以螺桿式注射機(jī)為例： 包括：注射裝置、合模裝置、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)1. 注射裝置： 注射機(jī)的主要部分，其作用是使塑料塑化和均化，并在很高的壓力和較快的速度下，通過(guò)螺桿（或柱塞）的推擠將熔料注射入模具注射完畢后，并能對(duì)已注射到模具型腔中的熔料施行保壓 注射系統(tǒng)包括：塑化裝置、傳動(dòng)裝置、注射及注射座移動(dòng)油缸（1）加料裝置（2）料筒（3）螺桿：與擠出機(jī)螺桿有共同點(diǎn) 注射螺桿特點(diǎn)： 注射螺桿在旋轉(zhuǎn)時(shí)有軸向位移，因此螺桿的有效長(zhǎng)度是變化的 長(zhǎng)徑比和壓縮比較?。?一般L/D：1620，壓縮

3、比為22.5 螺槽深度一般偏大，以提高生產(chǎn)率 注射螺桿因有軸向位移。因此加料段應(yīng)較長(zhǎng)，約為螺桿長(zhǎng)度的一半，而壓縮段和計(jì)量段則各為螺桿長(zhǎng)度的14 螺桿頭部的結(jié)構(gòu)： 為使螺桿對(duì)塑料施壓進(jìn)行注射時(shí)不致出現(xiàn)熔料積存或沿螺槽回流的現(xiàn)象，對(duì)螺桿頭部的結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行考慮： 錐形（尖頭）螺桿頭：用于熔融黏度大的塑料 止逆型螺桿頭：用于注塑黏度較低的塑料 有：止回環(huán)螺桿頭、止逆球螺桿頭。原理：當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化物料時(shí)，熔融料將止逆環(huán)向前推，并從止逆環(huán)與螺桿頭間的間隙進(jìn)入料筒前端。注射時(shí)，由于料筒前端熔料的壓力升高，止逆環(huán)被壓向后退而與螺桿端面密合，從而防止物料回流。 （4）噴嘴： 連接料筒和模具的過(guò)渡部分 注射時(shí)，料筒

4、內(nèi)的熔料在螺桿或柱塞的推擠作用下，以高壓和快速流經(jīng)噴嘴而注入模具 注射噴嘴的結(jié)構(gòu)形式、噴孔大小、制造精度將直接影響熔料的壓力和溫度、射程、補(bǔ)縮作用的優(yōu)劣以及是否產(chǎn)生“流涎”等 直通式噴嘴（開(kāi)式噴嘴） 自鎖式噴嘴（關(guān)式噴嘴） 特殊用途噴嘴 PVC：宜選用流道阻力小，剪切作用比較小的大口徑直通式噴嘴 PA：為防止“流涎”現(xiàn)象，則宜選用帶有加熱裝置的彈簧針閥式或杠桿針閥式的噴嘴 形狀復(fù)雜的薄壁制品：選用小孔徑、射程遠(yuǎn)的噴嘴 厚壁制品：選用大孔徑、補(bǔ)縮作用大的噴嘴2. 合模裝置（鎖模系統(tǒng)）： 由固定模板、移動(dòng)模板、合模油缸、頂出裝置、拉桿等組成 作用：保證成型模具可靠的閉合、開(kāi)啟并取出制品 完善的合模

5、裝置，應(yīng)具備三個(gè)基本條件： 足夠的鎖模力，使模具在熔料壓力（即模腔壓力）的作用下，不發(fā)生開(kāi)縫現(xiàn)象 有足夠的模板面積、模板行程和模板間的開(kāi)距，以適應(yīng)不同外形尺寸制品的要求 模板的運(yùn)動(dòng)速度，應(yīng)滿足閉模時(shí)先快后慢，開(kāi)模時(shí)慢、快、慢，以防止發(fā)生模具碰撞，實(shí)現(xiàn)制品平穩(wěn)頂出并提高生產(chǎn)能力 頂出機(jī)構(gòu)為頂出模內(nèi)制品而設(shè)，主要有機(jī)械式、液壓式和氣動(dòng)式 多次頂出：采用液壓頂出裝置3. 液壓和電器控制系統(tǒng) 保證注射機(jī)按工藝要求和動(dòng)作程序準(zhǔn)確有效地工作附：模具 主要由澆注系統(tǒng)、成型零件和結(jié)構(gòu)零件等組成 澆注系統(tǒng)是指將塑料從噴嘴引入型腔的通道系統(tǒng)，包括主流道、冷料井、分流道和澆口等。 主流道（sprue）：將注射機(jī)噴嘴

6、出來(lái)的熔體引入到各分流道的那一段尺寸最大的通道。 分流道（runner）：在注射或傳遞模塑模具中，連接主流道和澆口之間的一段流道。 澆口（gate）：將各分流道末端熔體引入到各型腔的小尺寸通道 冷料井（slag well）：又稱(chēng)冷料穴，是在塑料注射成型模具中用來(lái)儲(chǔ)存注射間隔期間產(chǎn)生的冷料頭,防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量,并使熔料能順利地充滿型腔的一個(gè)結(jié)構(gòu)。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮：（1）避免熔體破裂現(xiàn)象在制件上產(chǎn)生缺陷。（2）有利于流動(dòng)、排氣和補(bǔ)料。（3）考慮定向方位對(duì)塑件性能的影響。（4）減少熔接痕、增加熔接牢度。（5）校核流動(dòng)距離比。（6）防止料流將型芯或嵌件擠歪變形。（7）不影響制件外觀

7、。 成型零件是指構(gòu)成制品形狀的各種零件，包括動(dòng)模、定模和型腔、型芯、鑲塊等 結(jié)構(gòu)零件是指構(gòu)成模具結(jié)構(gòu)的各種零件，包括：導(dǎo)向部分：導(dǎo)柱、導(dǎo)向孔，保證動(dòng)、定準(zhǔn)確對(duì)中；導(dǎo)柱長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面高，以免凸模受損分型抽芯機(jī)構(gòu)頂出裝置：頂桿、頂板、拉料桿等。頂桿位置應(yīng)設(shè)在脫模阻力最大、制件較厚處排氣系統(tǒng)：（無(wú)排氣槽：利用分型面與頂桿孔排氣）塑模的加熱或冷卻裝置 調(diào)試驗(yàn)收新機(jī)：調(diào)試驗(yàn)收新機(jī)：（1）接通操縱柜上的主開(kāi)關(guān)，首先將操作方式選擇開(kāi)關(guān)置為點(diǎn)動(dòng)或手動(dòng)。按啟動(dòng)鍵并立刻停機(jī)，檢查油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否正確。若發(fā)現(xiàn)方向不對(duì)，應(yīng)立即停機(jī)斷電調(diào)換兩相接引電機(jī)的電源線，然后再點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察油泵旋轉(zhuǎn)方向是否正確。（2）注射成

8、型機(jī)啟動(dòng)應(yīng)在液壓系統(tǒng)無(wú)壓的情況下進(jìn)行。當(dāng)啟動(dòng)之后再調(diào)節(jié)各泵的溢流系統(tǒng)的壓力到安全壓力。在使用過(guò)程中對(duì)調(diào)整好的各壓力控制閥不要輕易去動(dòng)。（3）在開(kāi)泵之前一定要確保油箱中已灌裝液壓油，否則易損壞油泵。（4）檢查注油器的液面及潤(rùn)滑部位，要供給足量的潤(rùn)滑油。特別是對(duì)液壓-機(jī)械式注射成型機(jī)在曲肘鉸鏈部位，缺潤(rùn)滑油將可能導(dǎo)致卡死的危險(xiǎn)（5）油泵開(kāi)始工作后，應(yīng)打開(kāi)油冷卻器冷卻水閥門(mén)，對(duì)回油進(jìn)行冷卻，以防止油溫過(guò)高。待油泵短時(shí)間空車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)后，關(guān)閉安全門(mén)，先采用手動(dòng)閉模，并打開(kāi)壓力表，觀察壓力是否上升。（6）空車(chē)時(shí)，手動(dòng)操作注射成型機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作幾次，檢查安全門(mén)的作用是否正常，指示燈是否亮熄，各控制閥、電磁閥動(dòng)作是

9、否正確，調(diào)速閥、節(jié)流閥的控制是否靈敏。（7）將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至調(diào)整位置，檢查各動(dòng)作反應(yīng)是否靈敏。（8）調(diào)節(jié)時(shí)間繼電器和限位開(kāi)關(guān)，并檢查其動(dòng)作是否靈敏、正常。（9）進(jìn)行半自動(dòng)和全自動(dòng)操作試車(chē)，空車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)幾次，檢查運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。（10）檢查注射成型制品計(jì)數(shù)裝置及總停機(jī)裝置（按鈕）是否正常、可靠注射機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)：（1）潤(rùn)滑系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)（2）加熱裝置的維護(hù)與保養(yǎng)（3）安全裝置的維護(hù)與保養(yǎng)（4）合模裝置的維護(hù)與保養(yǎng) 對(duì)具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)零部件的潤(rùn)滑保養(yǎng) 動(dòng)、定模板安裝面的保養(yǎng) 注意安裝模具時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格檢查所用連接緊固模具與注射成型機(jī)動(dòng)、定模板上的螺釘是否相適應(yīng)，杜絕使用已滑牙或尺寸不適的螺釘，避免拉傷或損壞模

10、板上的安裝螺孔。三、注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)：1. 公稱(chēng)注射量： 指在對(duì)空注射條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量 在一定程度上反映注射機(jī)的加工能力、能成型的最大塑料制品，是表征機(jī)器規(guī)格的重要參數(shù) 注射量有兩種表示方法： 以PS為標(biāo)準(zhǔn)，每次射出熔料的質(zhì)量（g） 每次射出熔料的容積（cm3） 我國(guó)注射機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)采用后一種表示方法： XSZY500，即公稱(chēng)注射量為500 cm3的螺桿式（Y）塑料（S）注射（z）成型（x）機(jī)2.注射壓力： 注射時(shí)螺桿或柱塞端面處作用于熔料單位面積上的力，MPa 注射壓力過(guò)高：制品產(chǎn)生飛邊、脫模困難，影響制品的光潔度，使制品產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)

11、力，甚至成為廢品 過(guò)低：物料充不滿型腔，或根本不能成型3.注射速率（注射時(shí)間、注射速度）： 注射速率要適當(dāng)，以獲得較短的成型周期，減少制品的尺寸公差。若過(guò)低會(huì)使制品形成熔接痕，不易充滿復(fù)雜的型腔：若過(guò)高，則有可能使物料分解變色和制品出現(xiàn)氣體燒焦的現(xiàn)象。4.塑化能力： 1h內(nèi)所能塑化物料的千克數(shù)（以PS計(jì)） 應(yīng)與注射機(jī)的成型周期相配合，若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間太長(zhǎng)，則不能發(fā)揮塑化裝置的能力，反之會(huì)使塑料制品的成型周期延長(zhǎng) 5.鎖模力（合模力）： 注射機(jī)合模裝置對(duì)模具所能施加的最大夾緊力 鎖模力足夠大，才能鎖住模具，使制品順利成型，不產(chǎn)生溢料等不正?，F(xiàn)象6.合模裝置的基本尺寸： 規(guī)定了機(jī)器加

12、工制品所用模具的尺寸范圍，從而間接地規(guī)定了制品的尺寸范圍和生產(chǎn)效率7.開(kāi)合模速度： 主要影響制品的生產(chǎn)速度，并且使塑料制品在開(kāi)模時(shí)不被損壞，閉模時(shí)運(yùn)行平穩(wěn) 8.空循環(huán)時(shí)間： 在沒(méi)有塑化、注射保壓、冷卻取出制品等動(dòng)作的情況下，完成一次循環(huán)所需要的時(shí)間（秒） 是表征機(jī)器綜合性能的參數(shù)、衡量機(jī)器生產(chǎn)能力的指標(biāo)模具設(shè)計(jì)應(yīng)校核： 公稱(chēng)注射量、合模力、拉桿空間、模板尺寸、最大模厚、最小模厚、模板最大開(kāi)距、動(dòng)模板行程第三講第三講 注射成型工藝過(guò)程及因素控制注射成型工藝過(guò)程及因素控制 過(guò)程包括：成型前準(zhǔn)備、注射成型過(guò)程、制品后處理及回收料使用一、成型前準(zhǔn)備 原料檢驗(yàn)、著色、造粒、粒料的預(yù)熱與干燥、嵌件的預(yù)熱與

13、安放、試模及清洗料筒1.原料的準(zhǔn)備 （1）干燥 需干燥的物料：PA、ABS、PMMA、PET、PC、AS、PSF（聚砜）等 干燥方法： 熱風(fēng)循環(huán)、真空、沸騰床干燥、紅外線干燥或高頻電熱干燥 干燥溫度： 一般不超過(guò)熱變形溫度或Tm ABS：7085、90變黃，PA：100 PC：120 料層厚：25mm，不用翻動(dòng)（2）粒料著色： 粒料白礦油色粉：粒料色漿（膏）： 粒料色母粒2.輔助操作準(zhǔn)備 （1）模具安裝 檢查、熟悉模結(jié)構(gòu)、開(kāi)模方式、卸件辦法、安裝要求 裝模：定模定模板，動(dòng)模動(dòng)模板，對(duì)中 緊固：極慢速閉模，上緊壓板 調(diào)模：頂出距離、合模力的調(diào)節(jié) 接通冷卻、加熱 （2）清理料筒 柱塞式機(jī)：比螺桿式

14、難、存料多不易轉(zhuǎn)動(dòng)，最好用專(zhuān)用料筒或拆卸清理 螺桿式機(jī)：例1：以PC換PP： 欲換料（PC）溫度高，料筒內(nèi)的（PP）溫度低 成型溫度：PP： 200270 PC： 270330 換料時(shí)：料筒噴嘴調(diào)至270，換料后調(diào)至295例2：以PS換PA1010 欲換料（PS）溫度低，料筒內(nèi)的料（PA1010）溫度高 成型溫度：PS：180215 PA1010： 210225 換料時(shí)：料筒噴嘴調(diào)至210，然后用PS進(jìn)行降溫清洗。換料后調(diào)至195例3：以PC換POM： 欲換料（PC）溫度高黏度大， 料筒內(nèi)的料（POM）為熱敏性料 成型溫度：PC：270330 POM ：190200 換料時(shí)：195以LDPE或

15、PS換POM 270用PC換LDPE或PS 換料后：調(diào)至300生產(chǎn) （3）嵌件的處理 需預(yù)熱的嵌件： 用于剛性分子鏈的塑料（PS、PC、PSF）的嵌件 大金屬尺寸嵌件 預(yù)熱溫度 對(duì)有鍍層嵌件：110130 無(wú)鍍層鉛合金或銅嵌件：150左右 （4）脫模劑的選用 脫模劑：使塑料制件易于從模具中脫出而涂在模具表面上的一種助劑 ZnSt、液體石蠟（白礦油）、硅油、現(xiàn)采用霧化脫模劑效果好3. 注射機(jī)開(kāi)機(jī)操作 開(kāi)機(jī)前必須檢查 對(duì)機(jī)筒進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到塑化溫度后，恒溫半小時(shí) 裝好模具后試模 開(kāi)機(jī)必須按設(shè)備的規(guī)定程序進(jìn)行，空車(chē)時(shí)，手動(dòng)操作半自動(dòng)操作自動(dòng)操作的試車(chē)二、注射成型過(guò)程 1.加料 （1）加料量對(duì)加工、產(chǎn)品

16、質(zhì)量的影響 加料量過(guò)多：料受熱長(zhǎng)，易分解，耗能大 加料量過(guò)少：缺少傳壓介質(zhì)，模具型腔中壓力，補(bǔ)縮難，制品易產(chǎn)生收縮、凹陷、空洞等缺陷，料充不滿模具 （2）加料量的控制： 柱塞式：料筒中有68個(gè)產(chǎn)品的料 螺桿式：預(yù)塑化料比制品多152.塑化 定義：指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)并且有良好的可塑性的全過(guò)程。 要求：進(jìn)入模具型腔前提供足夠數(shù)量的、組分及溫度均勻一致的、達(dá)到規(guī)定成型溫度的熔融塑料，不發(fā)生或極少發(fā)生熱分解。 （1）熱均勻性 ； （2）塑化量：指單位時(shí)間內(nèi)注射機(jī)熔化塑料的重量3.注射與冷卻 指柱塞或螺桿推動(dòng)、將具有流動(dòng)性和溫度均勻性的熔料注入模具開(kāi)始，而后注滿型腔，熔體在控制條件下凝固定

17、型、直到制品從型腔中脫出為止的全過(guò)程 （1）塑料在料筒內(nèi)移動(dòng)的阻力： （2）熔體進(jìn)入模腔的流動(dòng)和冷卻： 充模、壓實(shí)、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻四個(gè)階段 充模階段：指柱塞或螺桿開(kāi)始向前移動(dòng)起，至模腔被熔體充滿止 保壓（壓實(shí)）階段：指熔體充滿模腔起至柱塞或螺桿撤回時(shí)為止 作用：補(bǔ)縮、防止倒流 溫度：不斷下降 壓力：壓力下降（柱塞或螺桿停止不動(dòng)） 或壓力不變（柱塞或螺桿向前移動(dòng)） 壓實(shí)時(shí)間越長(zhǎng)、分子取向程度越大 倒流階段：從柱塞或螺桿后退開(kāi)始到澆口凝封時(shí)止 柱塞或螺桿后退，模腔壓力比流道高、模內(nèi)熔體向流道倒流，模腔壓力，倒流至澆口凍結(jié)為止 保壓時(shí)間短（澆口未凍結(jié)）：倒流大、殘余壓力小 倒流不發(fā)生：柱塞或

18、螺桿后退前澆口己凍結(jié) 澆口凍結(jié)時(shí)的壓力和溫度是影響制品平均收縮率的主要因素，由壓實(shí)時(shí)間決定 澆口凍結(jié)后的冷卻階段：澆口凝結(jié)時(shí)起到制品從模腔中脫出時(shí)止。制品在模內(nèi)繼續(xù)冷卻，以使制品在脫模時(shí)有足夠剛度不致發(fā)生扭曲變形 殘余壓力：制品脫模時(shí)，模內(nèi)壓力與外界壓力的差值PrP內(nèi)P外 Pr0，脫模難、制品易刮傷： Pr0，制品表面易有陷痕或內(nèi)有真空泡、收縮大 Pr0，理想，易脫模三、制品的后處理 1.退火處理 內(nèi)應(yīng)力：指在塑料熔融加工過(guò)程中由于受到大分子鏈的取向和冷卻收縮等因素影響而產(chǎn)生的一種內(nèi)在應(yīng)力。 退火處理：為消除制件的內(nèi)應(yīng)力或控制結(jié)晶過(guò)程，將制件加熱到適當(dāng)?shù)臏囟炔⒈３忠欢〞r(shí)間，而后慢慢冷卻的操作。

19、 （1）退火處理方法 將制品在定溫的加熱介質(zhì)（熱水、熱礦物油、熱甘油、熱液體石蠟、熱空氣等）中靜置一定時(shí)間，然后將制品與介質(zhì)一起緩慢冷卻至室溫。 需退火處理的制件：分子鏈剛性較大、壁厚較大、帶金屬嵌件、溫度范圍寬、尺寸精度高或內(nèi)應(yīng)力大而又不易自行消除的制件。（2）退火處理?xiàng)l件 溫度：高于制品使用溫度1020，或低于制品熱變形溫度1020。 時(shí)間（保溫時(shí)間）：分子鏈剛性大、制品壁厚大，需較長(zhǎng)時(shí)間。（3）退火處理實(shí)質(zhì) 使被強(qiáng)迫凍結(jié)的分子鏈得到松馳，從而消除這部分的內(nèi)應(yīng)力，提高結(jié)晶度、穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而提高結(jié)晶塑料制品的彈性模量和硬度、降低斷裂伸長(zhǎng)率。2.調(diào)濕處理 若將剛脫模的PA制品放入熱水或醋酸

20、鉀水溶液（121）中處理，不僅可隔絕空氣防止氧化的退火，同時(shí)還可以加快達(dá)到吸濕平衡。 溫度：100120 時(shí)間：根據(jù)PA品種、制件形狀、厚度、結(jié)晶度大小而定。 第四講第四講 注射成型工藝條件分析注射成型工藝條件分析1. 溫度（1）料筒溫度 選定料筒溫度考慮的因素 塑料特性：Tf（Tm）Td 塑料來(lái)源及牌號(hào) 添加劑：填料種類(lèi)、含量，增塑劑含量 注塑機(jī)類(lèi)型：螺桿式：低；柱塞式比螺桿式高1020 制品壁厚及形狀 溫度分布：機(jī)身由低高，螺桿機(jī)塑化好，均化段比壓縮段稍低（2）噴嘴溫度：稍低于料筒最高溫度（3）料筒溫度與注射壓力的關(guān)系：低溫高壓，高溫低壓，對(duì)空注射 （4）模具溫度 模溫控制方法：冷卻介質(zhì)（

21、水）控溫；自然散熱（要求不高時(shí)）；加熱模具 無(wú)定型塑料無(wú)定型塑料（PC、PPO等）的模溫控制：冷卻固化無(wú)相變，保證順利脫模，降溫可縮短冷卻時(shí)間，提高生產(chǎn)效率 結(jié)晶型塑料結(jié)晶型塑料的模溫控制：冷卻過(guò)程發(fā)生結(jié)晶，結(jié)晶速率與形態(tài)和冷卻速度有關(guān) 模溫較高：冷卻速度小，結(jié)晶度高，球晶大，脆、冷卻長(zhǎng)、效率低。 模溫較低：冷卻速度快，結(jié)晶度低。若料的Tg又低，如：PE（ -55-70），PP（-15），將產(chǎn)生后期結(jié)晶，引起后收縮和性能變化。 模溫適中：使冷卻速度適宜，制品性能好。2.壓力（1）塑化壓力（背壓）：對(duì)螺桿機(jī)，螺桿頂部熔料在螺桿旋轉(zhuǎn)后退時(shí)所受到的壓力 背壓高：螺桿后退慢，延長(zhǎng)物料塑化時(shí)間，摩擦大，

22、料溫高，物料均勻 背壓過(guò)高的不利：漏流、逆流增大，延長(zhǎng)成型周期，料易降解 故：在保證制品性能優(yōu)良的前提下，塑化壓力應(yīng)低（2MPa） （2）注射壓力： 定義：指注射時(shí)，螺桿或柱塞頂部單位面積對(duì)塑料所施加的作用力。 作用：物料克服注射阻力向前移動(dòng)、混合與塑化；使料有足夠充模能力；壓實(shí)物料、補(bǔ)料和增強(qiáng)熔接作用。 注射壓力增加的影響 充模加快、流動(dòng)長(zhǎng)度 、制品熔接強(qiáng)度 制品密度、重量 （尺寸大、形狀復(fù)雜、薄壁、黏度大用高壓） 注射壓力高、制品內(nèi)應(yīng)力大，故應(yīng)進(jìn)行熱處理 注射壓力與料溫關(guān)系 （3）保壓壓力： 定義：熔體充滿型腔后的注射壓力； 大小和施壓時(shí)間，直接影響制品性能； 作用：壓緊塑料、防止倒流、補(bǔ)

23、縮； 保壓壓力高：補(bǔ)料大、熔接好、制品密度、收縮小、尺寸變化小、力學(xué)性能好。 壓力過(guò)高：取向大、內(nèi)應(yīng)力大、強(qiáng)度、脫模難。 壓力低：補(bǔ)料少、收縮大、熔接不好、力學(xué)性能差 故：保壓壓力一般等于或略低于注射壓力。 保壓時(shí)間對(duì)封口壓力關(guān)系大，與模具澆注系統(tǒng)有關(guān)3.時(shí)間 成型周期：完成一次注射成型過(guò)程所用的時(shí)間（1）注射（充模）時(shí)間： 螺桿（或柱塞）射出一次注射量所需的時(shí)間 流速：料溫、黏度，提高充模壓力、熔接強(qiáng)度 注射速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)注射的理論容積 速度過(guò)快： 噴射產(chǎn)生負(fù)壓，帶入空氣：排氣難 料局部燒焦，制品表面粗糙、缺陷、內(nèi)應(yīng)力大 慢速注射： 制品質(zhì)量均勻，排氣好 過(guò)慢：充模不滿，熔接不好、分層，強(qiáng)

24、度注射速度的確定： 先以低壓慢速注射，根據(jù)制品情況，調(diào)節(jié)注射速度 Tg高，薄壁、長(zhǎng)流程制品用高速，并與高模溫與料溫相配合 生產(chǎn)上常用中速或較高的注射速度： 模具特點(diǎn)：流道長(zhǎng)、澆口細(xì)、制件形狀復(fù)雜高速 要求高速高壓，應(yīng)選用螺桿機(jī)，柱塞機(jī)塑化差（2）保壓時(shí)間 20120s 時(shí)間短：制件凹陷、氣泡和收縮，內(nèi)在性能差 時(shí)間延長(zhǎng)：制件質(zhì)量 時(shí)間過(guò)長(zhǎng)：內(nèi)應(yīng)力、收縮小、Pr大、脫模難 澆口凍結(jié)前，保壓時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)制品精度尺寸影響大 若模具流道、澆口尺寸、工藝條件正常，以保證得出制件收縮率波動(dòng)范圍最小的時(shí)間為準(zhǔn)（3）冷卻時(shí)間：30120s，模外定型方法（4）其他時(shí)間：與生產(chǎn)量是否連續(xù)化、自動(dòng)化有關(guān)注射成型不正常

25、現(xiàn)象與原因： 缺料 飛邊 產(chǎn)品局部燒焦 收縮痕 熔接痕 真空泡 銀紋 第五講第五講 熱塑性塑料的注射成型工藝舉例熱塑性塑料的注射成型工藝舉例1.熱塑性塑料注射成型中的工藝特性（1）結(jié)晶與非結(jié)晶型塑料 結(jié)晶型塑料 熔點(diǎn)明顯、熔限窄，Tm前黏度大、流動(dòng)性差：Tm后黏度?。篢m前后有相變 要求：突變螺桿、設(shè)有止逆環(huán)、自鎖噴嘴 模具溫度控制：考慮對(duì)制品性能影響 非結(jié)晶型塑料 無(wú)明顯熔點(diǎn)、熔限寬，熔融無(wú)相變 要求：漸變螺桿、通用噴嘴 （2）熱穩(wěn)定性 熱穩(wěn)定性好的PE、PS等加工容易 熱穩(wěn)定性差的熱敏性塑料PVC、POM應(yīng)采用下列措施： 加入熱穩(wěn)定劑 選擇合適的設(shè)備：螺桿機(jī)、開(kāi)式噴嘴 每次料應(yīng)注干凈 嚴(yán)格

26、控制成型溫度與時(shí)間 及時(shí)處理過(guò)熱分解故障（3）塑料的流變性能 熔體T，剪切速率 ：a，流動(dòng)性 流動(dòng)性： PC、PMMA等 ： T PE、PP、POM等 ：提高剪切速率（4）塑料的吸濕性 吸水性很低，如PE、PP，一般不干燥 吸水性較大，如PA， 一定要干燥 吸水性不大，但微量水的存在嚴(yán)重影響成型及制品性能，如PC，一定要干燥2.PS塑料（1）加工性 非極性、黏度適當(dāng)、流動(dòng)性好、熱穩(wěn)定性好、熔限寬 比熱容小、熔融與冷卻定型易 可用柱塞式或螺桿式注射機(jī) 分子鏈剛性大（2）工藝條件 貯存：由于PS易生靜電（裝運(yùn)、摩擦易產(chǎn)生、易吸灰塵影響透明度），應(yīng)貯存密閉容器中 預(yù)熱：可不干燥。若干燥：7080，2

27、4h，水含量0.1%以下 溫度 機(jī)身溫度：140260 （成型控制：180230） 噴嘴溫度：170190 模具溫度：60 模具溫度要均勻，溫差控制在36 注射壓力：60150MPa（3）熱處理 PS剛性大，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，為提高制品性能需熱處理 處理方法：可用鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)進(jìn)行，但通常在熱水中處理 處理?xiàng)l件 溫度：6580，80會(huì)引起收縮變形 時(shí)間：13h（4）其他 制品不宜帶金屬嵌件 收縮率：0.30.7% 脫模斜度：123.PP塑料 PE與PP性能相似，成型方法相近，PP更易成型（1）制品設(shè)計(jì) PP制品對(duì)缺口十分敏感 制品壁厚要均勻，厚度差 50% 制品轉(zhuǎn)彎處要圓弧過(guò)渡（2）工藝條件 干燥：

28、PP為非極性結(jié)晶塑料，一般不需干燥。若需干燥，80，34h 溫度： 注射PP，MFR 29 Tm 160175，Td 350，Tmax 120130 成型溫度205315 料筒溫度： 210280（ 315） 薄壁制品：280300：厚壁：200 噴嘴溫度： 低于料筒最高溫低1030 模具溫度：7090 注射壓力 充模壓力：70120PMa ，PP對(duì)剪切速率敏感 保壓壓力：與充模壓力同或稍低，時(shí)間要適當(dāng)（3）收縮與后處理 PP的收縮 PP收縮率12.5% 后收縮大4.PA塑料：（1）PA注射成型特點(diǎn)： 易吸濕、高溫易氧化變色 熔點(diǎn)高、熔限窄：熔體粘度低 熔體冷卻速度對(duì)制品結(jié)構(gòu)及性能有明顯影響：

29、成型收縮率大 機(jī)臺(tái)：柱塞、螺桿機(jī)均可，螺桿帶止逆環(huán)，自鎖噴嘴 （2）工藝條件 干燥： 使含水量到0.3%以下 真空干燥：700mmHg： 溫度90110：料層厚25mm以下 時(shí)間812h。含水0.10.3% 成型溫度： 料筒溫度： Tm：PA6 210215、PA66 250260 PA610 215225、PA1010 205 螺桿式注塑機(jī)：Tm1030 柱塞式注塑機(jī)：Tm3050 噴嘴溫度： PA6 210260、PA66 260300 PA610 220260 PA1010 240260 模具溫度：40100，比PA熱變形溫度低1020 注塑壓力（MPa）： PA6 49205、PA66

30、 49205 PA610 78205、PA1010 78127 時(shí)間： 包括充模時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間 （3）制品后處理： 退火處理： 在熱油、液體石蠟或充氮爐中進(jìn)行 溫度：高于使用溫度1020 時(shí)間：1060min ， 然后緩慢冷卻至室溫 調(diào)濕處理： 處理介質(zhì)：沸水或醋酸鉀水溶液（醋酸鉀：水1.25：1）5.PC塑料 （1）PC塑料工藝特性： 結(jié)晶傾向小，無(wú)準(zhǔn)確熔點(diǎn)，一般認(rèn)為非結(jié)晶塑料 Tg 149150，熔融溫度215225 成型溫度250310 熔體冷卻成固體沒(méi)有（相變）結(jié)晶，成型收縮小，尺寸穩(wěn)定 PC熔體黏度大，近似牛頓流體，黏度對(duì)溫度敏感 易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力熱處理 高溫易水解（2）PC成

31、型工藝條件 原料預(yù)熱和干燥 沸騰床干燥：120130，12h 真空干燥：110，真空度720mmHg以上，1025h 烘箱干燥：110120，2548h 注意事項(xiàng) 干燥溫度 135，料層厚 30mm 干燥至含水率0.03%： 干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，樹(shù)脂顏色加深，制品性能下降 料斗封閉并設(shè)加熱裝置，溫度120，防止再吸濕 料斗料量不能超過(guò)0.51.5h用料量 溫度： 料筒溫度 250310， 340 不同度制件的溫控： 薄壁制件（2mm以下）285305 厚壁制件250280 不同機(jī)臺(tái)的溫控： 螺桿式機(jī)260285 柱塞式機(jī)270310 加料一端溫度在PC的Tm以上，即230 噴嘴溫度： 260310，

32、或比料筒最高溫低10或相等 模具溫度： 制件內(nèi)應(yīng)力：與冷卻時(shí)的料溫和模溫之間的差值成正比 模溫應(yīng)盡量高些：85140 薄壁件 85100：厚壁件 100140 模溫高，冷卻慢，周期長(zhǎng)、易粘模，脫模時(shí)制件易變形 注塑壓力 充模壓力充模壓力：螺桿式80130MPa 柱塞式100160MPa 保壓壓力保壓壓力：與充模壓力同或稍低 高溫低壓工藝可行，制件殘余壓力 嵌件預(yù)熱：110130 制件熱處理 溫度：125135 （Tg 149150，Tg以下1020） 時(shí)間：12h/1mm厚第六講第六講 其他注射成型其他注射成型一、熱固性塑料注塑成型1.原理 （1）化學(xué)變化： 熱固性塑料成型有物理、化學(xué)變化 （

33、2）物料通過(guò)噴嘴時(shí)要達(dá)到最好的流動(dòng)性 注塑熱固性料是線型或稍帶支鏈，分子鏈上有反應(yīng)的基團(tuán)或反應(yīng)活化點(diǎn)，分子量不十分高的物質(zhì) 料筒內(nèi)加熱先變成黏度不大的塑料體，由于化學(xué)變化的進(jìn)行使黏度變高，直至硬化成固體，由溫度和停留時(shí)間所控制 故：為使注塑過(guò)程順利進(jìn)行，應(yīng)控制使料通過(guò)噴嘴時(shí)達(dá)到最好的流動(dòng)性 （3）料進(jìn)入模腔后繼續(xù)加熱固化 2.熱固性塑料注塑成型的特點(diǎn)（1）原料應(yīng)有較高的流動(dòng)性，且不會(huì)過(guò)早硬化（例：酚醛：8090保持流動(dòng)狀態(tài)10min：7580 1h以上 ）（2）成型溫度必須嚴(yán)格控制 熱固性塑料注塑，溫度控制是關(guān)鍵 熱固性料成型溫度范圍窄，料筒、噴嘴溫差控制在1 （3）注塑機(jī)鎖模系統(tǒng)應(yīng)有排氣動(dòng)作

34、 （4）注塑機(jī)：注塑壓力、鎖模力較高 注意：注意： 注塑、保壓結(jié)束，噴嘴離開(kāi)模具后才進(jìn)行預(yù)塑，否則噴嘴處料會(huì)固化（后加料）？前加料、固定加料二、氣體輔助注射成型（二、氣體輔助注射成型（GAM） 氣體輔助注射成型結(jié)合了結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型和注射成型的優(yōu)點(diǎn)，既降低型腔內(nèi)熔體的壓力，又避免了結(jié)構(gòu)發(fā)泡的粗糙表面，具有很高的實(shí)用價(jià)值。 第七節(jié)第七節(jié) 典型塑料制品典型塑料制品一、一、RPVC給水管件的注射成型工藝給水管件的注射成型工藝1技術(shù)要求（具體內(nèi)容詳見(jiàn)GB10002.2-88） 2制品設(shè)計(jì)分析3原材料選擇及典型配方 RPVC給水管件的生產(chǎn)所用原料，包括：PVC樹(shù)脂、熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、抗沖改性劑、加工助劑、填

35、充劑及著色劑等 4成型物料制備 RPVC給水管件的生產(chǎn)工藝流程可分為兩部分，即成型物料的制備和注射成型。 PVC干粉料可直接用于注射成型；也可先經(jīng)擠出造粒后注射成型。 二者各有優(yōu)點(diǎn) 。 5注射成型機(jī)：RPVC給水管件的生產(chǎn)宜選用螺桿式注射成型機(jī)。6成型模具：應(yīng)該適用RPVC成型7成型工藝參數(shù) 物料準(zhǔn)備 通常可在90100下，處理11.5h。 成型溫度 料筒溫度 一般控制在120190，最高不應(yīng)超過(guò)200；噴嘴溫度 一般比料筒最高溫度低1020；模具溫度 控制在40以下。成型某些超厚或超薄制品時(shí)，模具要適當(dāng)加溫，但最高不宜超過(guò)60。 壓力和速度 注射壓力 RPVC熔體黏度大，注射壓力應(yīng)選擇偏高些

36、（90MPa以上； 保壓壓力 保壓壓力應(yīng)適中，一般，保壓壓力為6080MPa；塑化壓力 塑化壓力不宜大，否則會(huì)因摩擦熱而使PVC分解。一般，采用粒料可不設(shè)塑化壓力（背壓）， 注射速度 宜采取較高的注射壓力和中等的注射速度；螺桿轉(zhuǎn)速一般為2050r/min，轉(zhuǎn)速過(guò)快會(huì)使物料因磨擦發(fā)熱而降解。 成型周期 要盡量縮短成型周期，減少在料筒內(nèi)的停留時(shí)間，從而減少物料分解。8注意事項(xiàng) 料筒清洗：PE、PS和ABS等樹(shù)脂，可直接換料；若成型溫度高的物料（如 POM、PC等如聚甲醛等），必須間接換料 料筒加熱 當(dāng)溫度到達(dá)后，須及時(shí)開(kāi)機(jī)進(jìn)行對(duì)空注射，以免物料分解、炭化。 料溫判斷 可采用對(duì)空注射法。 脫模劑的使用 一般不使用脫模劑。若必須使用，則用量也應(yīng)很小