注塑車間培訓(xùn)教材[1].

1、部品制造課成形技術(shù)教育-成形技術(shù)基礎(chǔ)注塑加工行業(yè)的概述注塑成型加工的流程注塑原理 所謂熱注塑性樹脂的注塑,是指將樹脂加熱熔融后,在一定的壓力和速度下使其注入模具內(nèi),經(jīng)冷卻定形而得到具有所要求形狀/尺寸的成形品的過程.其原理和糖果的成型或金屬的鑄造沒什么不同,但熱塑性樹脂在成型中,僅僅是把其熔融并使之自然地流入到模具中固化,是不可能制成完好的制品的.這是因?yàn)闃渲娜廴谡扯葮O高,靠其自然流入到模具中賦予形狀是不可能的. 為了使熔融的樹脂能充分地流入到模具型腔的各個(gè)角落,而獲得具有復(fù)雜的形狀,且其表面上沒有縮痕、內(nèi)部沒有空的制品,必須在成型時(shí)對溶融樹脂加上很高的壓力才行.注塑是在料筒中加熱樹脂使之熔

2、融,對熔融樹脂加高壓并使之注射到模具中,在模具中使之冷卻、固化而成為制品的幾個(gè)過程組成. 在圖a所表示的注塑過程中,樹脂將發(fā)生種種的變化,首先樹脂在料筒中被加熱和壓縮、然后加脫去夾帶的空氣邊熔融,熔融后的樹脂經(jīng)計(jì)量并用高壓將其注射入模具中.注射時(shí)溶融樹脂將急劇地從壓縮狀態(tài)變?yōu)榕蛎洜顟B(tài),并高速地向模具中流動,在流動中樹脂的大分子將隨著流動方向取向.樹脂進(jìn)入模具經(jīng)冷卻固化后,將伴隨著結(jié)晶化過程而產(chǎn)生收縮,因制品在形成過程中受到了較大的注射壓力和急速的冷卻,所以在大多數(shù)的情況下其內(nèi)部將有內(nèi)應(yīng)力的發(fā)生.注塑工藝說明 下面介紹樹脂在軟化、熔融、流動、賦形及固化等階段中的物理變化情況.軟化和熔融注塑機(jī)的料

3、筒及螺桿結(jié)構(gòu),因料筒外部設(shè)有圓形加熱器,在螺桿的轉(zhuǎn)動下,樹脂一邊前進(jìn)一邊熔融,最后經(jīng)噴嘴被注射到模具內(nèi).在這個(gè)過程中樹脂將發(fā)生如下變化：首先樹脂從送料段（）進(jìn)入壓縮段（）時(shí),因螺桿槽體積的變小而被壓縮并發(fā)生脫氣,在進(jìn)入計(jì)量段（）前,樹脂溫度已達(dá)到溶融溫度而成為熔融體.為了保證制品的質(zhì)量,樹脂就須充分脫氣后再熔融,否則樹脂如果在進(jìn)入壓縮段就已經(jīng)溶融的話,其脫氣效果將受到很大的影響.H1H2軟化和熔融2在計(jì)量段（）也稱混煉段,由于螺桿槽深更小，樹脂將在螺桿旋轉(zhuǎn)過程中受到較強(qiáng)的剪切力的混煉，因而熔融變得更加完全下列三個(gè)有關(guān)螺桿的數(shù)值,將完全支配樹脂脫氣和熔融的程度（）螺桿的有效長度和直徑比（長徑比）

4、：/（）螺桿的壓縮比：/（一般為）（）螺桿的壓縮部分相對長度比：/ 這三個(gè)值越大,材料的熔融也就越完全;螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)熔融的樹脂將被輸送至螺桿的前端,與此同時(shí)樹脂產(chǎn)生的反壓力又將使螺桿后退至某一個(gè)位置而完成計(jì)量過程,然后螺桿將在機(jī)械力的作用下前進(jìn),使用權(quán)其前端的熔融樹脂注射到模具中去.在樹脂被射入模具前的瞬間內(nèi),其熔體將受到急劇的壓縮(稱之為絕熱壓縮),有時(shí)熔體會因此而發(fā)生結(jié)晶,使噴嘴口變窄(結(jié)晶化較完全,由于其熔點(diǎn)上升而發(fā)生固化).流動熔體在高壓高速下被注射入模具時(shí)，往往會發(fā)生兩種現(xiàn)象：一上在料筒中處于受壓熔融樹脂會因突然的減壓而膨脹，這種急劇地膨脹（稱之為絕熱膨脹）將引起熔融樹脂本身的溫度下降

5、（其原理和冷凍機(jī)的絕熱膨脹相同）。有實(shí)例表明，聚碳酸酯的這種溫度降可達(dá),聚甲醛樹脂的溫度可達(dá)。熔融樹脂進(jìn)入模具并接觸到接觸到冷壁面時(shí)，也將產(chǎn)生急劇的溫度下降；二是熔融樹脂的大分子將順著其流動方向發(fā)生取向，圖是描述這種現(xiàn)象的模式圖。流動 從圖c中可知,熔體在模腔的壁面附近流動極慢,而在模腔的中心部分流動較快,樹脂的分子在流動較快的區(qū)域中被拉伸和取向。樹脂在這樣的狀態(tài)下經(jīng)冷卻固化成為制品后，由于和流動的平行方向及垂直方向產(chǎn)生的收縮率之差，往往會造成制品的變形和翹曲。賦形和固化熔融樹脂在注射時(shí)，經(jīng)噴嘴進(jìn)入模具中被賦予形狀，并經(jīng)冷卻和固化而成為制品。但熔融樹脂被充填到模具中的時(shí)間實(shí)際上只有數(shù)秒鐘，要想

6、觀察其充填過程是非常困難的。美國人斯迪文森彩計(jì)算機(jī)模擬的方法，描繪了有兩個(gè)澆口的熱流道模具成型聚丙烯汽車門時(shí)的充填過程，并以此計(jì)算出注射時(shí)間（即充填時(shí)間）、熔接線及所需鎖模力等，圖是其模擬所得的模型。賦形和固化2 從上圖中熔體的流動充填狀態(tài)看，和我們想象的相差不是很大，可能是較正確地反映了汽車門的實(shí)際充填過程。 對注射過程的流動模擬已經(jīng)有了很多種方法（如：FAN法、CAIM模擬系統(tǒng)、Mold Flow模擬系統(tǒng)等等。）現(xiàn)在，人們往往采用這些模擬手段來預(yù)測熔融樹脂在模具中的充填過程，以期進(jìn)行更合理的模具設(shè)計(jì)，選擇澆口位置/形式。 熔融樹脂被賦予形后就進(jìn)入了固化過程，在固化過程中發(fā)生的主要現(xiàn)象是收縮

7、，固化時(shí)因冷卻引起的收縮和因結(jié)晶化而引起的收縮將同時(shí)進(jìn)行。 圖e表示三種不同結(jié)晶性的聚乙烯在溫度下降時(shí)的收縮情況。賦形和固化3 材料在固化過程中其結(jié)晶性將對體積收縮產(chǎn)生較大的影響。在表f中給出了各種結(jié)晶性和非結(jié)晶性聚合物的成型收縮率，對非結(jié)晶性聚合物而言，其收縮率均在百分之零點(diǎn)幾的范圍，相比之下結(jié)晶性了聚合物的收縮率都較大，一般達(dá)百分之一以上。表中所示聚酰胺樹脂（打號者）的下限值，如0.5%，是指在固化中采用急冷的方法將其結(jié)晶度控制在最小限度時(shí)所取的數(shù)值. 聚合物在固化過程中如果冷卻不均,成型品中會因收縮的時(shí)間差而造成殘留應(yīng)力的蓄集.特別是對收縮率較大的結(jié)晶聚合物,這一點(diǎn)必須引起注意.在某些情

8、況下,采用教慢的冷卻速度以減少收縮中的時(shí)間差,也是一種改善和減少制品殘留應(yīng)力的方法.賦形和固化4塑膠材料的成型收縮率注塑加工前的準(zhǔn)備工作注射成型的最終目的是更精密、更快、更便宜地生產(chǎn)出質(zhì)量更好的制品,通過努力能實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),是我們從事注塑成型作者的最大欣慰.塑件的成型 取決于四大要素,即:樹脂原料、模具、成型條件及注塑機(jī).因此,從事注塑成型技術(shù)工作的人員必須精通上述各方面的知識,這樣在出現(xiàn)次品時(shí),能及時(shí)、正確地分析出原因,快速解決問題,減少損失.換句話說,在初期階段能正確地判斷出產(chǎn)生次品的原因,研究上述四種因素中哪一種因素都是十分重要的.注塑加工前的準(zhǔn)備工作2 一 了解所用樹脂的性能必須充分熟

9、悉成型所用樹脂的成型特性,特別是事前應(yīng)對成型溫度的范圍(熱穩(wěn)定性)、熔融指數(shù)及成型性進(jìn)行調(diào)查.此外,有的樹脂事先必須進(jìn)行干燥,因而需要做事前準(zhǔn)備工作.了解每種成型樹脂的熱穩(wěn)定性、熔融指數(shù)及成型性等特性差異: 1、熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性較好的樹脂-聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等熱穩(wěn)定性差的樹脂-硬聚氯乙烯(HPVC)、軟聚氯乙烯(SPVC)和聚甲醛(POM)、防火塑料等. 2、熔融指數(shù)(FMI)熔融指數(shù)較低的樹脂-HPVC、聚碳酸酯、PMMA等熔融指數(shù)較高的樹脂-聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍等各種塑料在不同成型條件下的合適壁厚三.塑料的含水量與干燥溫度a)干燥程度很差.樹脂中水分多,熔融粘度急劇下降,熔

10、體迅速淌出,噴嘴在劈啪響中不斷噴出泡沫狀、云球白煙或氣體,制件的塑件無使用價(jià)值.b)干燥程度稍差.噴嘴中緩慢注出的細(xì)條渾濁不清,表面不光亮,內(nèi)部夾有少量小氣泡,注塑的制件在澆口附近或其他部位表面粗糙失光,抗沖擊強(qiáng)度較低.c)干燥程度好.從噴嘴緩慢注出的細(xì)條晶瑩透亮,光潔無泡,注塑的制件具有優(yōu)良的性能. 常用塑料的注塑條件一覽表（僅供參考）4、成型性 成形性優(yōu)良的樹脂-聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、AS、HIPS、ABS等 成形性低劣的樹脂-HPVC、聚酰胺、聚碳酸酯、PMMA等 一般熔融指數(shù)高的塑料熱穩(wěn)定性和成型性都好,但聚甲醛盡管熔融指數(shù)較高,但其熱穩(wěn)定性及成型性卻較差.因?yàn)槠淙廴谒铚囟确秶?/p>

11、,過高則樹脂分解,過低則流動性急劇變差;其它對溫度反映靈敏的樹脂還有PVC,對其進(jìn)行成型時(shí)必須慎重,料溫過高極易分解并會放出氯化氫氣體(毒性大),有危害.二、 熟悉模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 成型之前，需成型之前，需熟悉模具的構(gòu)造熟悉模具的構(gòu)造，分清是，分清是一個(gè)分型面一個(gè)分型面還還是兩是兩個(gè)分型面?zhèn)€分型面，以及是，以及是滑滑動動模芯（行位）模芯（行位）還還是螺是螺紋紋旋脫旋脫結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，因，因?yàn)檫@為這些因素決定了有些因素決定了有許許多不同的多不同的動動作作順順序。此外，序。此外，澆澆口位口位置置/形式形式/大小大小、 、每模件數(shù)每模件數(shù)、 、流道形狀流道形狀等情況，亦需了解清楚。等情況，亦需了解清楚。 為

12、為提高成型品的提高成型品的質(zhì)質(zhì)量，量，縮縮短周期，需短周期，需重重視視模具冷卻水道模具冷卻水道及及模具溫度模具溫度的的調(diào)調(diào)整。整。應(yīng)應(yīng)在充分確在充分確認(rèn)認(rèn)冷卻水道的基冷卻水道的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，按照上，按照能得到良好冷卻效率的方式，配置管理一般的模具溫度范能得到良好冷卻效率的方式，配置管理一般的模具溫度范圍圍如上表所示。如上表所示。 調(diào)調(diào)機(jī)者機(jī)者應(yīng)對應(yīng)對所使用的注塑機(jī)的構(gòu)造所使用的注塑機(jī)的構(gòu)造、 、功能及功能及優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)有充分缺點(diǎn)有充分了解，不熟悉機(jī)器特性及使用方法，是了解，不熟悉機(jī)器特性及使用方法，是難難以制做出以制做出優(yōu)優(yōu)良的良的產(chǎn)產(chǎn)品的。品的。三三、 、熟悉注塑機(jī)的性能及熟悉注塑機(jī)的性能及檢查檢查

13、 調(diào)調(diào)機(jī)者機(jī)者應(yīng)對應(yīng)對所使用的注塑機(jī)的構(gòu)造所使用的注塑機(jī)的構(gòu)造、 、功能及功能及優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)有充分了解，不熟悉缺點(diǎn)有充分了解，不熟悉機(jī)器特性及使用方法，是機(jī)器特性及使用方法，是難難以制做以制做出出優(yōu)優(yōu)良的良的產(chǎn)產(chǎn)品的。品的。三三、 、熟悉注塑機(jī)的性能及熟悉注塑機(jī)的性能及檢查檢查2四、選定與所用模具相適應(yīng)的注塑機(jī)型 假設(shè)成型品的重量（包括主流道、分流道）為G克；成型品的投影面積（包括主流道、分流道）為Acm2 1、選擇合適的注塑機(jī)容量 若注塑機(jī)料筒的理論注射容積為V(cm3) 則注射量為：GAP103公式 F-鎖模力 A-總投影面積(cm2) P-模腔內(nèi)的平均壓力(35-50MPa) 對針點(diǎn)式澆口的

14、模具進(jìn)行總投影面積計(jì)算時(shí)可以不包括流道和澆口,對于使用聚碳酸酯樹脂聚甲醛樹脂等工程塑料的制品,且要求精密度較高時(shí),可采用100MPa作為模腔內(nèi)平均壓力進(jìn)行計(jì)算.五、料筒溫度 熔料溫度是影響注射壓力的重要因素,注塑機(jī)料筒有5-6個(gè)加熱段,每種原料都有其合適的加工溫度,詳細(xì)的加工溫度可以參閱供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù). 熔料溫度必須控制在一定的范圍內(nèi),溫度太低,熔料塑化不良影響成型件的質(zhì)量,增加工藝難度;溫度太高,原料容易分解.在實(shí)際的注塑成型過程中,熔料溫度往往比料筒溫度高,高出的數(shù)值與注塑速率和材料的性能有關(guān),最高可達(dá)30.這是由于熔料通過澆口時(shí)受到剪切而產(chǎn)生很高的熱量造成的. 對材料進(jìn)行成型時(shí),理論上

15、應(yīng)調(diào)節(jié)和控制物料本身的溫度,在實(shí)際上這樣做是很困難的,一般都采用調(diào)節(jié)和控制料筒溫度的方法來進(jìn)行. 為了了解物料的實(shí)際溫度,只能采用對空注射的方法,將熔融物料射出后在噴嘴 處用溫度直接測量,但物料因在螺桿旋轉(zhuǎn)混煉時(shí)產(chǎn)生摩擦熱或因螺標(biāo)背壓產(chǎn)生壓縮熱,其測量所得的溫度通常要高于料筒所設(shè)定的溫度.這也和熱量的調(diào)整方式有關(guān),如加熱時(shí)因使用加熱器使用權(quán)溫度上升是很容易的,但冷卻時(shí)因大多數(shù)注塑機(jī)靠自然放熱使溫度下降就不那么容易了.為此,有些機(jī)種采用在料筒外部送風(fēng)的方式,對料筒進(jìn)行強(qiáng)制冷卻. 對料筒進(jìn)行溫度設(shè)定時(shí),一般是使之保持一定的溫度梯度,即從后部至前部的噴嘴應(yīng)設(shè)定使其溫度逐步增高.在料斗下的送料段設(shè)定的

16、溫度,主要是對物料進(jìn)行預(yù)備加熱;壓縮段的前半部的溫度設(shè)定要稍微低于材料的熔點(diǎn);而壓縮段后半部及計(jì)量段的溫度應(yīng)高于材料的熔點(diǎn). 關(guān)于注射溫度即噴嘴附近的溫度調(diào)整的大體原則,主要是根據(jù)樹脂的基本情況來考慮.如具有活性原子團(tuán)的聚合物(多為縮合物)的最佳期注射溫度般離熔點(diǎn)較近,尋找和考察其最佳溫度時(shí),每次進(jìn)行2-3范圍的小幅度調(diào)節(jié)即可.而對于不具有活性原子團(tuán)的聚合物,其最佳注射溫度比熔點(diǎn)要高得多(50前后),而且考察其最大佳注射溫度,要進(jìn)行5-10范圍的較大幅度的調(diào)節(jié)。六、模具溫度 模具溫度是與成型作業(yè)效率(成型周期)、產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)的重要條件之一.模具溫度越低,模腔內(nèi)熔料的冷卻速度越快,可大大地縮短制

17、品的取出時(shí)間,提高成型作業(yè)效率.若模具溫度過低,則易引起制品外觀不良,如產(chǎn)生流痕、熔接痕或縮痕等. 為了保證制品的質(zhì)量,對模具溫度的設(shè)定也存在著最佳溫度,如制造對外觀要求較高的ABS盒狀制品時(shí),可將模腔中制品的外表面?zhèn)?即固定模板側(cè))溫度設(shè)定在50-65,而將內(nèi)表面?zhèn)?動模板側(cè))的溫度設(shè)在低于外表面?zhèn)?0左右,此時(shí)得到的制品其表面無縮痕,外觀好.又如,模具溫度較高的話,制品表面的轉(zhuǎn)達(dá)印性較好,特別是成型表面有花紋等制品時(shí),就注意適當(dāng)?shù)靥岣吣＞邷囟? 對結(jié)晶性樹脂其結(jié)晶速度受冷卻速度所支配,如果提高模具溫度,由于冷卻慢,可以使其結(jié)晶度變大,有利于提高和改善其制品的尺寸精度和機(jī)械物性等.如:尼龍樹

18、脂、聚甲樹脂、PBT樹脂等結(jié)晶性樹脂,都因這樣的理由而需采用較高的模具溫度。七、注射速度 注射速度是指螺桿前進(jìn)將熔融物料充填到模腔時(shí)的速度,一般用單位時(shí)間的注射質(zhì)量(g/s)或螺桿前進(jìn)的速度(m/s)表示,它和注射壓力都是注射條件中的重要項(xiàng)止之一. 隨著充模速度的不同可出現(xiàn)不同的棄模效果,下圖表示低速和高速充模時(shí)料流情況. 低速注射時(shí),料流速度慢,熔料從澆口開始漸向型腔遠(yuǎn)端流動,料流前呈球形,先進(jìn)入型腔的熔料先冷卻而流卻而流速減慢,接近型腔壁的部分冷卻成高彈態(tài)的薄殼,而遠(yuǎn)離型腔壁的部分仍為粘流態(tài)的熱流,繼續(xù)延伸球狀的流端,至完全充滿型腔后,冷卻殼的厚度加大而變硬.這種慢速充模由于熔料進(jìn)入型腔進(jìn)

19、時(shí)間長,冷卻使得粘度增大,流動阻力也增大,需要用較高注射壓力充模. 對不具有活性原子團(tuán)的非極性聚和物而言(如:PP),剪切應(yīng)力的增加將引起熔體粘度的下降.這種性質(zhì)對注塑是非常有利的,因?yàn)樽⑸渌俣瓤梢宰鳛闇囟群蛪毫σ酝獾牡谌N手段,能對物料的粘度進(jìn)行控制和調(diào)節(jié). 怎樣是理想的注射成型速度?在注塑理論中有這一項(xiàng)”將最均勻熔融的塑料,用最短的時(shí)間傳送至模具內(nèi)使其在均一狀態(tài)下固化”.從這理論觀點(diǎn)來看一般都希望注塑速度快,但實(shí)際成型時(shí)受到成型機(jī)性能的限制,高速流動產(chǎn)品外觀容易產(chǎn)生種種異常,故不能期望流速太高.所以合適的注塑速度應(yīng)以塑件的表觀質(zhì)量和模具的結(jié)構(gòu)來確定.八、注射量 注射量為制品和主流道分流道等

20、加在一起時(shí)的總質(zhì)量(g)如果其小于注塑機(jī)最大注射量(g)的話,在理論上是可以成型的,但最好是在小于最大注射量的85%條件下使用比較理想.但實(shí)際使用的注射量如果太小的話,材料會因在料筒中的滯留時(shí)間過長而產(chǎn)生熱分解,為避免這種現(xiàn)象實(shí)際注射量應(yīng)該在最大注射量的30%以上,一般注射量最好設(shè)定在注塑機(jī)最大注射量的30%-85%之間. 通常以注射量表示注塑機(jī)的能力,并在習(xí)慣上采用盎司(1oxz28.35g)為單位,以聚苯乙烯(相對密度為1.05)的質(zhì)量為基準(zhǔn)來表示,材料相對密度不同的話表示注塑機(jī)能力的盎司數(shù)也將不同.如以聚苯乙烯表示的注射量為10oz(284g)的注塑機(jī),用聚丙烯(相對密度為0.92)表示

21、的話就變成8.8oz(240g),用聚碳酸酯(1.2)表示的話就變成了11.4oz(324g).八、注射量2八、注射量3 由于用以上方法表示注塑機(jī)能力時(shí),會因材料的不同而出現(xiàn)不同的注射量值.為此,可采用理論注射量(cm3)表示注塑機(jī)的能力,其理論注射量可按上圖所示,由螺桿直徑D(cm)螺桿行程S(cm)計(jì)算出.即注塑機(jī)的理論注射量等于最大注射行程的體積.但實(shí)際上,由于注射時(shí)螺桿的急速前進(jìn)會有10%左右的深融物料發(fā)生漏料,因此有些廠家往往采用對聚乙烯的實(shí)測值作為最大注射量發(fā)表。 九、射膠位置 射膠位置是注塑工藝中最重要的參數(shù)之一，射膠位置一般是根據(jù)塑件和水口的總重量來確定的，有時(shí)要根據(jù)所用的塑料

22、種類、模具結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量等來合理設(shè)定積壓段射膠的位置。 大多數(shù)塑料制品的注塑成型，均采用三段以上的射膠方式，射膠的位置包括殘量位置、射膠的各段位置、熔膠終點(diǎn)位置及倒索（抽膠）位置等。十、注射時(shí)間注射時(shí)間就是施加壓力于螺桿的時(shí)間,包含塑料的流動、模具充填、保壓所需的時(shí)間,因此注射時(shí)間、注射速度和注射壓力都是重要的成型條件,至于尋找正確的注射時(shí)間可以用兩種方法進(jìn)行:外觀設(shè)定方法和重量設(shè)定方法.盡管注射時(shí)間很短,對于成型周期的影響也很小,但是注射時(shí)間的調(diào)整對于澆口流道和型腔的壓力控制有著很大作用.合理的注射時(shí)間有助于熔體理想填充,而且對于提高制品的表面質(zhì)量以及減小尺寸公差有著非常重要的意義.注射時(shí)間

23、可能通過冷卻時(shí)間的長短來估計(jì),而冷卻時(shí)間則可以用以下公式來簡單估算: 式中是需要冷卻的制品厚度,單位為mm,是塑料的熱傳導(dǎo)系數(shù). 注射時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于冷卻時(shí)間,大約為冷卻時(shí)間的1/101/15,這個(gè)規(guī)律可以作為預(yù)測塑件全部成型時(shí)間的依據(jù).十一、冷卻時(shí)間 冷卻過程基本是由注塑開始而并不是注塑完成后開始,而冷卻時(shí)間的長短,是基于固化開模取出,而其固化的適度必須不致產(chǎn)生變形,一般冷卻時(shí)間占周期時(shí)間的70%-80%.十二、螺桿轉(zhuǎn)速 螺桿轉(zhuǎn)速影響注塑物料在螺村中輸送和塑化的熱歷程和剪切效應(yīng),是影響塑化能力、塑化質(zhì)量和成型周期等因素的重要參數(shù).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,

24、塑化作用有所下降,(一般為50-120rpm) 對熱敏性塑料(如:PVC、POM等),也采用低螺桿轉(zhuǎn)速,以防物料分解;對熔體黏度較高的塑料,也就采用你螺桿轉(zhuǎn)速.十三、防延量(松退、倒索)防延量是指螺桿計(jì)量(預(yù)塑)到位后,又直線地倒退一段距離,使用權(quán)計(jì)量室中熔體的空間增大,內(nèi)壓下降,防止熔體從計(jì)量室向外流出(通過噴嘴或間隙),這個(gè)后退動作稱防流延,后退的距離稱防延量或防流延行程.防流延還有另外一個(gè)目的就是在噴嘴不退回進(jìn)行預(yù)塑時(shí),降低噴嘴流道系統(tǒng)的壓力,減少內(nèi)應(yīng)力,并在開模時(shí)容易抽出主流道.防延量的設(shè)置要視塑料的黏度和制品的情況而定,過大的防延量會使計(jì)量室中的熔料夾雜氣泡,嚴(yán)重影響制品質(zhì)量,對黏度

25、大的物料可不設(shè)防延量(一般為2-3mm). 十四、殘料量(緩沖墊)螺桿注射結(jié)束之后,并不希望把螺桿頭部的熔料全部注射出去,還希望留存一些,形成一個(gè)余料量.這樣,一方面可防止螺桿頭部和噴嘴接接觸發(fā)生機(jī)械碰撞事故;另一方面可通過此余料墊來控制注射量的重復(fù)精度,達(dá)到穩(wěn)定注塑制品質(zhì)量的目的(余料墊過小,則達(dá)不到緩沖的目的,過大會使余料累積過多),一般殘料量為5-10mm.十五、噴嘴溫度噴嘴具有加速熔體流動調(diào)整熔體溫度和使物料均化的作用.在注塑過程中,噴嘴與模具直接接觸,由于噴嘴本身熱慣性很小,與較你溫度的模具接觸后,會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

26、模具后也會影響制品的表面質(zhì)量及性能,所以,噴嘴需要控制溫度.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”流延”現(xiàn)象;另一方面,由于塑料熔體在通過噴嘴時(shí),產(chǎn)生的摩擦熱使熔體的實(shí)際溫度高于噴嘴溫度,若噴嘴溫度控制過高,還會使塑料發(fā)生分解,反而影響制品的質(zhì)量.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,應(yīng)適當(dāng)提高噴嘴的溫度;反之,則應(yīng)降低噴嘴溫度.在注射成型前,一般要通過”對空注射法”和制品的”直觀分析法”來調(diào)整成型工藝參數(shù),確定最佳料筒和噴嘴的溫度.模腔壓力及變化曲線 模腔壓力是能夠清楚地表征注塑過程的唯一參數(shù),只有模腔壓力曲線能夠

27、真實(shí)地記錄注塑過程中的注射、壓縮和壓力保持階段,模腔壓力變化是反映注塑件質(zhì)量的重要特征(如:重量、形狀、飛邊、凹痕、氣孔、收縮及變形等),模腔壓力的記錄不僅提供了質(zhì)量檢驗(yàn)的依據(jù),而且可準(zhǔn)確地監(jiān)控公差范圍. 一、模腔壓力的特征 模腔壓力曲線上的典型特征點(diǎn)如右圖所示.下表中所示的圖上每一特征點(diǎn)或每一時(shí)間段的壓力變化效應(yīng).模腔壓力曲線反映表明的過程狀態(tài)具有普遍意義. 二、最大模腔壓力 最大模腔壓力取決于保持壓力的設(shè)定值.也會受到注射速度注塑件的幾何形狀塑料本身的特性及模具和熔體溫度的影響. 三、壓力的作用時(shí)間 壓力的突然下降表明壓力保持時(shí)間過短,熔體從尚示凝固的澆口回流.四、模腔壓力的變化曲線 一般

28、而言,若流動阻力小,壓力損耗小,保壓較完全,澆口封口時(shí)間晚,補(bǔ)償收縮時(shí)間長,模腔壓力較高. (1)保壓時(shí)間的影響 保壓時(shí)間越短,模腔壓力降低越快,最終模腔壓力降低(如圖4-1所示). (2)塑料熔體溫度的影響 注塑機(jī)噴嘴入口入塑料溫度越高,澆口越不易封口,補(bǔ)料時(shí)間越長,壓降越小,因些模腔壓力較高(如圖4-2所示). (3)模溫的影響 模壁溫度越高,與塑料的溫度差越小,溫度梯度越小,冷卻速率較慢,塑料熔體傳遞壓力時(shí)間較長,壓力損失小,因此模腔壓力較高.反之,模溫越低,模腔壓力越小(如圖4-3所示). (4)塑料種類的影響 保壓及冷卻過程中,結(jié)晶性塑料的比體積變化較非晶性塑料大,模腔壓力曲線較低(

29、如圖4-4所示). (5)流道及澆口長度的影響 一般而言,若流道越長,壓降損耗越大,模腔壓力越低,澆口長度也是與模腔壓力成反比的關(guān)系(如圖4-5所示). (6)流道及澆口尺寸的影響 流道尺寸過小造成壓力損耗較大,將降低模腔壓力 澆口尺寸增加,澆口壓力損耗小,使模腔壓力較高;但若截面積超過某一臨界值,塑料通過澆口發(fā)生的粘滯加熱效應(yīng)削弱,料溫降低,粘度提高,使壓力傳遞效果變差,反而降低模腔壓力(如圖4-6所示).塑料性能與注塑工藝條件的關(guān)系塑料的種類目前有300多種,注塑常用的塑料有近20種,每種塑料的性能都不同,各種塑料的熔點(diǎn)、粘度、結(jié)晶度、熔融指數(shù)(流動特性)、加工溫度、吸水性、收縮率、分解溫

30、度熱、穩(wěn)定性及其它物性都不一樣.注塑技術(shù)人員在設(shè)定注塑工藝條件前需要熟悉所用的塑料成型性能,了解其加工溫度、對溫度或壓力的敏感性、注射壓力、背壓、干燥條件、模具溫度熔融指數(shù)(FMI)等方面的知識,才能正確設(shè)定相關(guān)的注塑工藝條件,僅憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)機(jī)是不夠的,特別是沒有使用過的塑料或注塑新材料時(shí)更是如此,避免盲目性或設(shè)定不合理的注塑工藝條件,導(dǎo)致注塑不良或原料浪費(fèi).有關(guān)注塑常用塑料(如:PS、HIPS、AS、BS、ABS、PMMA、PE、PP、PA、POM、PC、EVA、PVC、PPO、PBT、PET、PSF、CAB等)的工藝性能及應(yīng)用方面知識,將在”塑料性能與應(yīng)用”的專題講座中詳細(xì)介紹(在此不詳述).

31、對于熔融指數(shù)(FMI)大、粘度低、流動性好的塑料(如:PA、PP)等,其注射壓力及末端注射速度應(yīng)設(shè)定低一些,反之則要設(shè)定高一些.對于熱穩(wěn)定性差的塑料(如:PVC、POM)等,注塑過程中要嚴(yán)格控制熔料溫度,螺桿轉(zhuǎn)速不宜過快,殘量要少,以免熔料過熱分解.對于結(jié)晶性塑料(如:PP、PA、POM、PE等),要想提高其結(jié)晶度,就要提高模溫,讓熔料在冷卻過程中充分結(jié)晶,以改善其制品的尺寸精度.對于粘度受溫度變化不敏感的塑料(如:PPABS等),要想改善其流動性,降低其粘度,需采用提高剪切速率(如:螺桿轉(zhuǎn)速和注射壓力/速度)的條件,才能達(dá)到預(yù)期的效果.對于吸濕性大或?qū)λ菝舾械乃芰?如:PA、PC、ABS、

32、PET等),在成型加工前需進(jìn)行充分干燥.下面介紹一些與注塑成型工藝條件有關(guān)的塑料特性:A、吸水性通常的印象是:塑料不吸水,確實(shí)塑料的吸水率很小.但是在注塑成型時(shí)少量吸附的水受熱而氣化,造成塑件內(nèi)的氣泡,外觀和強(qiáng)度都受到影響或破壞;一些水解性塑料,如PC、PET等吸濕后,在加工成型的高溫下,微量水分也會造成塑料的降解,所以加工成型前要按塑料的吸濕情況予以干燥.塑料注塑時(shí)允許的含濕量和干燥的溫度一覽表B、熱性質(zhì)塑料加工過程中受熱能軟化和熔融,甚至可能產(chǎn)生分解.如果我們把塑料在溫度不斷慢慢升高的烘箱內(nèi),會有什么變化呢?從外觀上可以看到它會經(jīng)歷下面的過程:硬彈性軟化熔化分解變黑認(rèn)識下面曲線所表示的三種

33、狀態(tài),有助我們正確選用塑料的加工溫度和使用范圍.注塑成型溫度應(yīng)取用Tf(粘流溫度)以上;彈性材料成型應(yīng)取用Tg(玻璃化溫度)以上,因太高會失去彈性; 塑料在加工溫度下除了受熱而軟化或熔融外,還會發(fā)生以下兩種反應(yīng): 塑料化學(xué)降解反應(yīng) 降解反應(yīng)是塑料的大分子鏈被打斷,分子量下降,導(dǎo)致其機(jī)械物理性能下降,塑料顏色泛黃. 塑料化學(xué)交聯(lián)反應(yīng) 交聯(lián)反應(yīng)是大分子鏈之間產(chǎn)生了新的化學(xué)鏈,因而引起分子量增加.在參數(shù)改變的情況下,稍為有微小的交聯(lián)就可能會改善塑件的強(qiáng)度、硬度及耐熱性,但大分子鏈間太多交聯(lián)鏈的生成,分子結(jié)構(gòu)為網(wǎng)狀,于是塑料就會變成硬而脆,不易再變回熔融的塑膠了,這樣就不能再翻用.C、粘流性加工塑料的

34、熔融性質(zhì)不僅影響到加工性能,而且對塑件的性能及再加工性都有很大的影響其熔融的粘度大小是我們選取加工溫度參數(shù)的依據(jù).例如PP塑料,粘度小的做拉絲之用,因?yàn)樗芰辖z要從一個(gè)0.1-0.3cm的小孔噴出,高的粘度則難以加工;中等粘度多用于注塑制品,它要求流動性好,但強(qiáng)度也要求高;不同的粘度應(yīng)用于不同的產(chǎn)品,錯(cuò)誤配用就會引致難以控制.塑料在熔融時(shí)粘度都很高,它的粘度習(xí)慣用熔融流動指數(shù)(MFI)表示,MFI的測定是在特定的儀器中,在一定的溫度和壓力條件下以熔融塑料于10分鐘內(nèi)流出的重量來表示(其數(shù)值為g/10min),流動性越好MFI越高.每種不同的塑料測試溫度和壓力均不相同,所以不能互相換算.MFI值與

35、塑料分子量的大小有直接的聯(lián)系,分子量大MFI值越小.從結(jié)構(gòu)上來說,是分子鏈越長,枝化越多,流動性越小;反之分子量越小MFI值越高.分子鏈的長度除可影響塑料熔融流動外,對施加于塑料熔體上的剪切力也有很大影響.如在注塑時(shí)模腔未填滿或出現(xiàn)凹痕時(shí),究竟應(yīng)升高溫度以提高塑料的流動還是提高壓力/速度以增加塑料的流動性能,這個(gè)問題就是所謂的(流變學(xué))中的熔體粘度與剪切速率的關(guān)系.一些常用塑料的流長比和型腔壓力大部分塑料的表現(xiàn)粘度隨剪切速率增加而降低,常見于提高注塑機(jī)的注射壓力后,塑料熔體的流動增加,這是由于大分子鏈在高速剪切下拉直的原故;少數(shù)塑料熔體的表現(xiàn)粘度隨剪切速率的增加而增加.圖(1)為各種通用塑料的

36、熔體表現(xiàn)粘度和剪切率的關(guān)系,有助于我們選擇加工條件,從圖中可知PP注塑時(shí)提高壓力對增加流動性非常有效;而PC料注射壓力的提高對流動性基本上沒有太大的影響,曲線還是平的.若為使PC充滿型腔而提高壓力,不僅沒有效果反而會增加塑件內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力.模具結(jié)構(gòu)與注塑工藝的關(guān)系注塑工藝條件的確定,除了與塑料的性能、膠的大小/結(jié)構(gòu)/壁厚、產(chǎn)品的質(zhì)量要求和注塑機(jī)的種類有關(guān)外,還與注塑模具的結(jié)構(gòu)(如:流道系統(tǒng)的長短/粗細(xì)、澆口的形式/大小/位置/數(shù)量、模具的冷卻效果、冷料穴、模具的排氣效果、側(cè)抽芯(行位)結(jié)構(gòu)及模具的光潔度等有很大的關(guān)系.、流道系統(tǒng)若主流道或分流道的直徑較大且長度較短,熔料溫度和一段注射壓力/注射速度

37、可低一些,冷卻時(shí)間需長一些;若主流道或分流道過細(xì)、過長(如下圖),熔料在流道中容易冷卻,流動性變差,流動阻力就會變大,則熔料溫度/模具溫度需高一些,一段注射壓力/注射速度需高一些,冷卻時(shí)間可短一些.澆口形式若澆口的尺寸過小或過薄,進(jìn)入澆口處的熔料容易冷卻,封膠時(shí)間早,對于易縮水的產(chǎn)品很難通過提高保壓時(shí)間來補(bǔ)膠,模具溫度、熔料溫度需高一些保壓切換位置遲一點(diǎn),保壓時(shí)間可短一些(小澆口保壓時(shí)間太長沒作用).澆口的位置和澆口的數(shù)量直接與熔料在模具內(nèi)的流動長度有關(guān),決定了塑工藝條件的選定.若澆口數(shù)量多,進(jìn)澆口位置合適,熔料的流程短,且同到達(dá)終點(diǎn),熔料溫度、模具溫度、注射壓力和注射速度就可以低一些,產(chǎn)品的

38、內(nèi)應(yīng)力就會小一些,膠件出現(xiàn)的披峰會少得多.各種澆口位置的塑料流動狀況模具的冷卻系統(tǒng) 模具的冷卻水道開設(shè)得是否合理,直接影響到注塑過程中的冷卻效果(快慢及均勻性)和模具溫度差的大小.若模具冷卻系統(tǒng)開設(shè)得科學(xué)合理,模具溫度則均勻,有利于注塑時(shí)間、品質(zhì)的穩(wěn)定及注塑工藝條件確定.模具的排氣系統(tǒng) 模具的排氣效果與末段注射速度、壓力及鎖模力的設(shè)定有很大的關(guān)系,若模具排氣不好(困氣),末段注射速度、壓力及鎖模力應(yīng)設(shè)定低一些. 、模具的側(cè)抽芯(行位)結(jié)構(gòu) 注塑模具的側(cè)抽芯(行位)結(jié)構(gòu)、數(shù)量、位置的不同與注塑件的脫模及工藝條件亦有關(guān)系,有側(cè)抽芯(行位)結(jié)構(gòu)的注塑模具,其開/合模的速度、鎖模力、注射壓力/速度及動

39、作程序的設(shè)定都不同. 、冷料穴 主分流道的冷料穴是存放熔料流動前鋒冷料的地方,冷料穴的大小影響到熔料的流動及注塑工藝;若冷料穴過小或沒開設(shè)冷料穴,熔料溫度、模具溫度應(yīng)高一些,注射速度和注射壓力要設(shè)定大一些,以確保熔料順利充填到模具內(nèi). 7、模具的光度、模具的光度(粗糙度粗糙度)流道系統(tǒng)、模具型腔及型芯的光潔度，影響到熔料的流動行程，其光潔度越高，熔料在流道及模具內(nèi)的流動阻力就越小，注射壓力可設(shè)定低一些。 8、模具內(nèi)的空間大小、結(jié)構(gòu)及間隙、模具內(nèi)的空間大小、結(jié)構(gòu)及間隙注塑模具內(nèi)的空間大?。茨z件大?。Q定熔料注入量的多少，注射量是根據(jù)膠件和流道的重量來確定的，空間小的注射量少。若膠件大，熔料流程

40、就長，所需的注射壓力也就大些。注塑模具結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，注射成型 品的幾何形狀變化就越大，不同部位對于充模熔體的流動（速度、壓力）提出不同的要求，注射速度及壓力就要隨之改變。熔料在模具內(nèi)流動間隙（膠件壁厚）的大小影響著熔料冷卻的快慢；壁厚越薄，熔料冷卻越快，流動阻力越大，所需的注射速度/注射壓力就越大，模具溫度熔料溫度相應(yīng)也需高一些。熔料在模具內(nèi)的流動過程注塑機(jī)與注塑工藝的關(guān)系1、注塑機(jī)的容模量對注塑成型的影響2、注塑機(jī)的注射壓力對注塑成型的影響3、注塑機(jī)的鎖模力對注塑成型的影響4、注塑機(jī)的注射量對注塑成型的影響5、注塑機(jī)的功能（預(yù)頂出、液壓抽芯、增速注射等）對注塑成型的影響6、殘量（料量緩沖墊）對

41、注塑工藝的影響7、保壓的切換方式對注塑工藝的影響 時(shí)間切換方式 位置切換方式 壓力切換方式 速度切換方式 模芯壓力切換方式8、液壓同溫度對注塑工藝的影響9、背壓對注塑工藝的影響10、螺桿對注塑工藝的影響11、溫度控制靈敏度對注塑工藝的影響12、時(shí)間控制靈敏度對注塑工藝的影響13、注塑機(jī)的電力穩(wěn)壓系統(tǒng)對注塑工藝的影響14、冷卻水溫的變化對注塑工藝的影響注塑工藝參數(shù)對成型品的影響注塑工藝參數(shù)變化對成品的影響，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、溫度控制溫度控制料筒溫度 模具溫度注塑機(jī)液壓油溫度2、速度控制速度控制開/合模速度螺桿回旋速度 注塑速度 頂出速度3、壓力控制壓力控制鎖模力 注射/保壓壓力 回料背

42、壓 螺桿旋轉(zhuǎn)壓力4、時(shí)間控制時(shí)間控制注射時(shí)間 保壓時(shí)間 冷卻時(shí)間塑化時(shí)間了解注塑工藝參數(shù)受到各種不同的因素影響后，我們就會更容易處理以下有關(guān)的一些問題。成品的外觀質(zhì)量 成品尺寸的穩(wěn)定性成品重量的穩(wěn)定性 成品的機(jī)械強(qiáng)度特性成品的硬度 成品內(nèi)部的應(yīng)力 成品內(nèi)部的流動取向性 塑料的流程與注塑條件的關(guān)系塑化量/熔體溫度與注塑條件的關(guān)系收縮率與注塑條件的關(guān)系最佳注塑工藝條件的確定最佳注塑條件的設(shè)定是每個(gè)調(diào)機(jī)人員都想做到的結(jié)果，但要學(xué)會選擇最佳的注塑工藝條件是很不容易的，下面用一些較為簡明實(shí)用的例子說明有關(guān)情況： A、了解塑料的熔融過程 B、 了解塑料的流動方向 C、 了解塑料的流動狀態(tài) D、 了解塑料的

43、流動過程 E、 了解熔料的冷凝過程 F、 了解最佳的注射時(shí)間 G、 了解最合適的注射壓力 H、 了解最合適的冷卻效果 I、 了解尺寸精度與控制條件的關(guān)系（如：料溫、速度、壓力、模溫等）塑料的熔融過程塑料的流動方向塑料的流動狀態(tài)熔料的流動過程熔料的冷凝過程最佳的注射時(shí)間最合適的冷卻效果 決定脫模的冷卻效果有以下方法:a、從外觀上判斷 b、從尺寸度量上判斷c、從零件互相裝配的效果上判斷 d、從理論計(jì)算(估算)上判斷從a至c都是通常使用的方法,所以不需詳細(xì)解釋,但d則需在理論上略加解釋,冷卻效果是取決于三種因素:塑件的壁厚(射膠量)、熔料與模具之間的溫差、工件的脫模溫度與模具溫度之間的差. 以下是冷

44、卻時(shí)間的估算公式:s最短的冷卻時(shí)間(）模塑件厚度(in或mm)材料的熱擴(kuò)散系數(shù)（in2或cm2/每秒）Tk模件的脫模溫度（）Tm模具溫度（） Tc料筒溫度（）尺寸精度與控制條件的關(guān)系注射速度和保壓不良的分析下圖是為了避免各種不良現(xiàn)象的領(lǐng)域，所采取的對應(yīng)措施示例，從中間右斜線部分，可以看出要獲得合格品的注塑速度的設(shè)定范圍是很狹窄的。 1、注射速度的不良領(lǐng)域保壓的控制 縮水翹曲水波紋尺寸偏小和毛邊等的不良現(xiàn)象與保壓條件有關(guān)，通過控制保壓可以采取措施對應(yīng)這些不良現(xiàn)象。下表匯總了保壓和不良現(xiàn)象關(guān)系的內(nèi)容，曲線圖是為了避免不良現(xiàn)象而取得的保壓特性曲線。如何設(shè)定注塑工藝條件一、開始設(shè)定注塑成型工藝條件的方

45、法一、開始設(shè)定注塑成型工藝條件的方法1、不知道成型條件時(shí)，先從以下條件開始 （1）溫度 偏低設(shè)置樹脂溫度（防止分解）和偏高設(shè)置模具溫度。 （2）壓力 注射壓力、保壓壓力、背壓均從偏低處開始（防止過量充填引起模具、機(jī)器損傷）。 （3）鎖模力 從偏大處開始（防止溢料）。 （4）速度 注射速度，從稍慢開始（防止過量充填）；螺桿轉(zhuǎn)數(shù)，從稍慢開始；開閉模速度，從稍慢開始（防止模具損傷）；計(jì)量行程，從偏小開始（防止過量填充）。 （5）時(shí)間 注射保壓時(shí)間，從偏長開始（確認(rèn)澆口密封）；冷卻時(shí)間，從偏長開始。 備注：上述計(jì)量行程設(shè)置，若材料不足，則有可能頂不出。若不從上述方法開始成型，則發(fā)生種種不良現(xiàn)象，必須按

46、步驟尋求解決成型不良的對策：努力制做優(yōu)良產(chǎn)品。若得到優(yōu)良成型品，則不要隨意改變條件，確認(rèn)是否可長時(shí)間穩(wěn)定成型，然后記錄其“成型工藝條件”。 2、已確定成型工藝條件時(shí)，按照記錄的條件，準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行設(shè)定。 所用機(jī)械變更時(shí)（包括附屬設(shè)備）采用同樣的成型條件，難以得到良好的成型品，需再次變更條件。 二、注射速度、保壓壓力的設(shè)定在注射過程中，熔融樹脂一般從主流道注入分流道、澆口到模腔。重要的是在些過程中，樹脂流不發(fā)生紊亂，保持穩(wěn)定地形成表層，且在粘度不增加的情況下，于短時(shí)間內(nèi)完成充填。為此，充分與模腔形狀相對應(yīng)地控制樹脂注入速度，即通過程序設(shè)計(jì)將注射速度控制為多級的控制方式非常有效。注射過程控制不當(dāng)會

47、產(chǎn)生一系列不良現(xiàn)象，如：水波紋、表面光澤不良、熔接紋、縮水、披鋒、燒焦、氣紋等。以往按恒定（一段）速度注射，難以消除這些不良現(xiàn)象，例如為了消除熔合紋，則提高速度，但又經(jīng)常引起新的氣紋、燒焦、流紋等現(xiàn)象。由于可消除這些不良現(xiàn)象的最佳速度及其控制位置各不相同，不按模腔形狀進(jìn)行控制，就不可能從根本上解決問題。在保壓過程中，充填到模具內(nèi)的樹脂被冷卻，產(chǎn)生收縮，為彌補(bǔ)收縮部分，需在合適的保壓下，補(bǔ)充樹脂。通過相應(yīng)于模具內(nèi)樹脂變化控制保壓，可防止翹曲、收縮。采用這種控制可制得，按以往的恒定注射速度、恒定保壓壓力成型法不能得到復(fù)雜且高質(zhì)量的成型 品，并且由于適宜的注射成型條件的范圍得到加寬故易于維持成型品的

48、質(zhì)量，同時(shí)可以縮短循環(huán)時(shí)間（成型周期）。另外，由注射轉(zhuǎn)換為保奪時(shí)，通過減低注射速度，可防止模腔內(nèi)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，從而可避免產(chǎn)生飛邊。因此，可使用鎖模力更小的機(jī)械。三、模具與成型品質(zhì)量的關(guān)系向模具內(nèi)充填的速度和充填后的壓力對成型品質(zhì)量的影響關(guān)系如下： （1）充填過程影響成型品的表面狀態(tài)，決定外觀及取向 （2）壓縮過程對成型品形成完整的形狀有影響，壓力過高則產(chǎn)生飛邊，引起模具損傷；壓力過低又導(dǎo)致充填不足。 （3）保壓過程影響成型品的收縮，收縮大則產(chǎn)生收縮變形及縮水，另外和冷卻行程一起決定成型品的內(nèi)部取向和結(jié)晶。在些過程中過度充填，則產(chǎn)生翹曲，并導(dǎo)致成型品內(nèi)部壓力以及難以脫模。 （4）冷卻過程繼保壓過

49、程之后，隨模具溫度進(jìn)行冷卻，模具內(nèi)壓力下降。保壓轉(zhuǎn)換位置發(fā)生變化時(shí),注射料筒峰值壓力的關(guān)系注射速度及保壓壓力程序的一般設(shè)定方法多級注射程序的控制近代注塑制品，在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，制品形狀十分復(fù)雜，所使用的聚合物性能差別也很大。即便是同一種材料的制品，由于澆道系統(tǒng)及各位幾何形狀不同，不同部位對于充模熔體的流動（速度壓力）提出要求，否則就要影響熔體在這一部位的流變性能或高分子的結(jié)晶定向作用，以及制品的表觀質(zhì)量。在一個(gè)注射過程中，螺桿向模具推進(jìn)熔體時(shí)，要求實(shí)現(xiàn)在不同位置上的有不同注射速度和不同注射壓力等工藝參數(shù)的控制，稱這種注射過程為多級注塑。過去一段或二段射膠、一段保壓、一段熔膠的控制程序

50、，對于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜外觀質(zhì)量要求高的產(chǎn)品，很難設(shè)定和控制注射速度及其它工藝條件，導(dǎo)致注塑件出現(xiàn)的一些外觀質(zhì)量的需要，克服上述問題，注塑機(jī)制造商開發(fā)生產(chǎn)了具有多級射膠、多級保壓、多級熔膠功能的注塑機(jī)，這是注塑加工行業(yè)的一次突破性技術(shù)進(jìn)步。目前，大多數(shù)是注射速度進(jìn)行多級控制的注塑機(jī)，通常可以把注射全行程（像圖a所示那樣）分3個(gè)或4個(gè)區(qū)域，并把各區(qū)域設(shè)置成各自不同的適當(dāng)注射速度。 如圖b，就采用了在注射的初期使用低速，模腔充填時(shí)使用高速，充填接近終了時(shí)再使用低速注射的方法。通過注射速度的控制和調(diào)整，可以防止和改善制品外觀如毛邊噴射痕銀條或焦痕等各種不良現(xiàn)象，使用多級注塑有利于提高塑件質(zhì)量。 多級注射控

51、制程序可以根據(jù)流道的結(jié)構(gòu)、澆口的形式及注塑件結(jié)構(gòu)的不同，來合理設(shè)定多段注射壓力、注射速度、保壓壓力和熔膠方式 ，有利于提高塑化效果提高產(chǎn)品質(zhì)量降低不良率及延長模具/機(jī)器壽命。 通過多級程序控制注塑成型機(jī)的油壓、螺桿位置、螺桿轉(zhuǎn)速，能謀求改善成型件的外觀不良，改善縮水、翹曲和毛邊的對應(yīng)措施，減少各模每次注射成型件的尺寸不均一。多級控制的效果 然而，很多注塑技術(shù)人員仍然習(xí)慣使用過去一段射膠的方法，不懂得如何尋找多段射膠位置和方法，使具有多段射膠功能的機(jī)器發(fā)揮不了其優(yōu)勢。 一設(shè)定多級注射程序的方法： 一般的塑件注塑時(shí)至少要設(shè)定三段或四段射膠才是比較科學(xué)的。水口流道為第一段、進(jìn)澆口處為第二段、產(chǎn)品進(jìn)膠

52、到90%左右時(shí)為第三段、剩余的部分為第四段（亦稱末段） 對于結(jié)構(gòu)簡單且外觀質(zhì)量 要求不高的膠件注塑時(shí)，可采用三段射膠的程序。但對結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、外觀缺陷多、質(zhì)量要求高的膠件注塑時(shí)，需采用四段以上的射膠控制程序。 設(shè)定幾段射膠程序，一定要根據(jù)流道的結(jié)構(gòu)、澆口的形式/位置/數(shù)量/大小注塑件結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量狀況及模具的排氣效果等因素進(jìn)行科學(xué)分析合理設(shè)定。多級注射位置的選擇方法1、計(jì)算重量法計(jì)算重量法總重量所有膠件部分的重量流道部分的重量注射時(shí)的射膠量即為總重量,一段射膠位置即為流道分部的射膠量;二段射膠位置即為產(chǎn)品走膠90%時(shí)的射膠量,三段為末段的射膠量.2、調(diào)試觀察法調(diào)試觀察法根據(jù)自己的初步估計(jì),將注

53、射時(shí)所找位置點(diǎn)的壓力/速度設(shè)為零,觀察實(shí)際走膠的位置,再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào),觀察實(shí)際走膠的位置,再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào),直至找到你要選擇的位置.下面以圖例說明制品和多級控制程序之間的關(guān)系圖一是根據(jù)工藝條件設(shè)置的不同速度,對注射螺桿進(jìn)行多級速度轉(zhuǎn)換(切換).圖二是基于對制品幾何開頭分析的基礎(chǔ)上選擇的我級注塑工藝:由于制品的型腔較深而壁又較薄,使用權(quán)模具型腔形成長而窄的流道,熔體流經(jīng)這個(gè)部位時(shí)必須很快地通過,否則易冷卻凝固,會導(dǎo)致充不滿模腔的危險(xiǎn),在此應(yīng)設(shè)定高速注射.但是高速注射會給熔體帶來很大的動能,熔體漢到底時(shí)會產(chǎn)生很大的慣性,導(dǎo)致能量損失和溢邊現(xiàn)象,這時(shí)須使熔體減緩流速,降低充模壓力而要維

54、持通常所說的保壓壓力(二次壓力,后續(xù)壓力)使熔體在澆口凝固之前向模腔內(nèi)補(bǔ)充熔體的收縮,這就對注塑過程提出多級注射速度與壓力的要求. 在圖二中螺桿計(jì)量行程是根據(jù)制品用料量與緩沖量來設(shè)定的.注射螺桿從位置“97”到“20”是充填制品的薄壁部分，在此階段設(shè)定高速值為10，其目的是高速充模可防止熔體散熱時(shí)間長而流動終止；當(dāng)螺桿從位置“20”“15”“2”時(shí)，又設(shè)定相應(yīng)低速5，其目的是減少熔體流速及其沖擊模具的動能。 當(dāng)螺桿在“97”“20”“5”的位置時(shí)，設(shè)定較高的一次注射壓力以克服充模阻力，從“5”到“2”時(shí)又設(shè)定了較低的二次注射壓力以便減小動能沖擊。 現(xiàn)代注塑機(jī)還具有多級預(yù)塑和多級保壓功能。多級注

55、塑工藝特性注塑條件設(shè)定的實(shí)例分析 在右圖A部位產(chǎn)生模糊不清和氣紋（隱條）；在B部分產(chǎn)生水波紋，而在全體部位產(chǎn)生飛邊在思考解決辦法之前，先分析一下為什么會出現(xiàn)這些不良現(xiàn)象。主流道產(chǎn)生不良現(xiàn)象的原因分析在熔融樹脂所包圍的臺階,部分殘留有空氣及樹脂揮發(fā)成分。隨著熔融樹脂的流入，臺階部位的空氣、氣體隨熔融樹脂一起被帶入，于是產(chǎn)生因卷入氣體而造成的模糊不清。隨著熔融樹的注入，與模具相接觸的樹脂逐漸開始固化。熔融樹脂流入固化的樹脂層中，則樹脂溫度下降，使得熔膠表層與模具之間接觸不緊密。熔融樹脂繼續(xù)進(jìn)入 ，則結(jié)束對模腔的填充，由于速度快，模腔內(nèi)壓力瞬時(shí)變高，產(chǎn)生飛邊。成型技術(shù)方面的改善對策 現(xiàn)用表來說明解決

56、各種不良現(xiàn)象的對策:注塑工藝條件設(shè)定舉例 1、為縮短周期,快速填充流道、澆口部分. 2、慢速填充模具臺階部位,防止卷入空氣、氣體,造成氣紋. 3、為防止產(chǎn)生波紋,快速填充這一部分. 4、填充結(jié)束之前,為防止產(chǎn)生飛邊,應(yīng)降低注射速度.一些特殊的注塑成型方法 高壓注塑成型法(用于注塑長薄型產(chǎn)品或粘度高的塑料) 低壓高速注療程塑成型法(用于鎖模力不足時(shí),可減少披峰) 靜水壓注塑成型法(用于注塑低粘度的塑料,快注滿時(shí)放氣) 流動注塑成型法(用于注塑較厚的透明產(chǎn)品,射膠時(shí)間長)多段射膠的案例分析注塑新技術(shù)及其進(jìn)展 一、成型技術(shù)新進(jìn)展 1、可熔型芯注塑技術(shù)可熔型芯注塑技術(shù)是利用低熔點(diǎn)的金屬作為注塑模具的型

57、芯,來生產(chǎn)形狀復(fù)雜中空注塑件,其內(nèi)部尺寸要求精確表面要求光潔,無法用普通方法來實(shí)現(xiàn)的(可熔型芯注塑技術(shù)的一般工藝過程見圖一).該技術(shù)的關(guān)鍵是解決塑料種類、型芯材料、模具和將型芯熔化所用介質(zhì)的相互影響。必須保證：塑料注射時(shí)型芯不得發(fā)生熔化；作型芯用金屬的熔體以及用來熔化型芯的介質(zhì)不腐蝕塑料；在熔化型芯的溫度下，制品不發(fā)生變形。 塑料種類：PA66、PA6、PBT、PET； 型芯材料：低熔點(diǎn)的鋅-鉍合金，熔點(diǎn)約為138 一般以改性的聚乙二醇作為加熱介質(zhì)。雙推充模注塑技術(shù) 雙推充模注塑(也稱“推-拉注塑”）技術(shù)是由兩臺普通注射裝置和雙澆口模具組成（見圖二）。 由圖二可知，注射裝置分為主、輔兩部分。主

58、注射裝置和普通注塑機(jī)的注射裝置一樣，將塑料塑化成均勻的熔體，由螺桿進(jìn)行注射；熔體以一定的速率經(jīng)澆注系統(tǒng)進(jìn)入模腔，注入的熔體超出模腔的實(shí)際容積壓，超出的料量通過另一澆口進(jìn)入輔注射裝置內(nèi)，料筒內(nèi)的螺桿向后移15mm,容納進(jìn)入的熔料。此時(shí)，主、輔注射裝置中的螺桿要往復(fù)運(yùn)動10次，最多可入復(fù)運(yùn)動40次。螺桿的多次往復(fù)運(yùn)動，推動了模腔內(nèi)料流的來回流動，變換著熔料的流變狀態(tài)，此法可消除熔合紋（夾水紋）。 雙塞移動保壓注塑 雙塞移動保壓注塑（也稱“多點(diǎn)動態(tài)進(jìn)料保壓注塑”技術(shù)是在注塑過程中促使模腔熔料來回流動的一種技術(shù)，在注射裝置和模具之間設(shè)置一個(gè)成型模關(guān)（見圖三）。 由模頭內(nèi)兩活塞的往復(fù)運(yùn)動，迫使模腔內(nèi)的熔

59、體來回移動，改變了熔料的流動狀態(tài)，模頭由液壓驅(qū)動裝置和電控系統(tǒng)組成。其工作方式有三種：兩個(gè)保壓柱塞振動的相位相差180。；兩柱塞同相振動；兩柱塞以相等的靜壓力擠壓熔體。模具轉(zhuǎn)動注塑技術(shù)和模具振動注塑技術(shù)模具轉(zhuǎn)動注塑技術(shù)是一種電機(jī)壓緊具有圓形型腔的上下模，另一電機(jī)通過轉(zhuǎn)動軸帶動下模轉(zhuǎn)動（1），注射熔體并充滿模腔，然后停止轉(zhuǎn)動模具，冷卻形成制品。在注射過程中，熔體在注射壓力和轉(zhuǎn)動動力的共同作用下，既有周向流動又有徑向流動（普通的注塑主要是徑向流動），導(dǎo)致聚合物熔體之間的剪切在平面和厚度方向上都有一個(gè)角度梯度。圓盤制品的分子取向如圖四（b）所示，在各個(gè)方面上，分子的高度取向提高了各個(gè)面的強(qiáng)度和力學(xué)性能。模具振動注塑技術(shù)是在注射保壓階段，用一個(gè)電機(jī)通過往復(fù)旋轉(zhuǎn)軸（2）使下模板產(chǎn)生周向振動，將機(jī)械振動直接作用于模腔中的制品，并使聚合物的取向和拉伸在松弛下被有效地冷卻固定下來（見圖四）。(a)模具轉(zhuǎn)動和振動注塑裝置 (b)模具轉(zhuǎn)動注塑圓盤制品的分子取向(c)模具振動注塑圓盤制品的分子取向1-上模 2-模腔內(nèi)熔體 3-下模 4-轉(zhuǎn)動軸 5-