射出成型工藝

1、射出成型工藝圖 1 塑膠射出流程注塑過程中的關(guān)鍵步驟：1. 塑化計量1）塑化達(dá)到組分均勻、密度均勻、黏度均勻、溫度分布均勻。2）計量 保證將塑化好的熔體定溫、定壓、定量射出。其中螺桿式射出3）塑化效果和能力 柱塞式射出機、螺桿式射出機（普通螺桿塑化、動力熔融） 機的塑化能力強于柱塞式射出機。2.射出充模1）流動充模射出過程中注塑壓力和速度的變化射出壓力與熔體溫度、熔體流速的關(guān)系射出壓力與熔體充模特性（充模流動形式和充模速度）的關(guān)系。2）保壓補縮保證將塑化好的熔體定溫、定壓、定量射出。保壓力、保壓時間和模腔壓力之間的關(guān)系會影響制件的密度、收縮及表面缺 陷。射出成形加工考慮要點1. 模具成形溫度

2、模溫過低：熔體流動性差，制件上產(chǎn)生較大應(yīng)力、熔接痕，表面質(zhì)量差。 模溫過高：冷卻時間、收縮率、翹曲變形均增大。模溫影響射出的成型性、 成型效率、 制品品質(zhì)。尤其對流動性、 尺寸安定性、 表面光澤及內(nèi)應(yīng)力有絕對影響 .2. 塑料溫度 若低于黏流溫度：不利于塑化，熔料黏度大，成型困難，易出現(xiàn)熔接痕， 表面無光澤或缺料。若高于熱分解溫度：引起熱降解，導(dǎo)致之間物理和力學(xué)性能變差。3. 螺桿回轉(zhuǎn)速度當(dāng)進(jìn)料時，螺桿回轉(zhuǎn)并在背壓作用下向后 退，其回轉(zhuǎn)速度將主要影響螺桿對物料的塑化能 力，此外對料溫也會產(chǎn)生影響。螺桿轉(zhuǎn)速達(dá)到一定數(shù)值后，綜合塑化效果下降。4. 背壓設(shè)定與螺桿轉(zhuǎn)速一起影響螺桿對物料 的塑化效果，

3、要 綜合考慮背壓力和螺桿 轉(zhuǎn)速的設(shè)定。背壓大而螺桿轉(zhuǎn)速小時會發(fā)生逆流。圖 2. 螺桿轉(zhuǎn)速與塑化效果的關(guān)系背壓過小會使空氣進(jìn)入螺桿前端。5. 射出成形壓力 若射出壓力過?。耗Ｇ粔毫Σ蛔悖垠w難以充滿模腔。 若射出壓力過大：漲模、溢料，壓力波動較大，生產(chǎn)難于穩(wěn)定控制，制件應(yīng)力增大。 射出壓力確定原則：根據(jù)條件，射出壓力盡量高，有助于提高充模速度、熔接痕強度， 防止缺料，使收縮率減?。坏瑫r要注意避免噴射流動。6. 射出成形速度 若射出速度過小：制件表層冷卻快，易發(fā)生缺料、分層和熔接痕 若射出速度過高： 維持熔體溫度， 減小熔體黏度， 制件比較密實均勻容易產(chǎn) 生噴射，在排氣不良時會使制件灼傷或熱降解

4、同時應(yīng)當(dāng)注意要改變聚合物黏度時應(yīng)根據(jù)聚合物黏度對溫度敏感性和對剪 切速率敏感性兩個因素確定注射溫度和注射速度。6. 保壓力和保壓時間 若保壓力不足：壓力無法充分傳遞，易產(chǎn)生成型缺陷。 若保壓時間不足：熔體倒流，制件內(nèi)部真空泡，凹陷。 保壓時間的確定：確定保壓力和注射溫度條件后，根據(jù)試驗效果確定關(guān)鍵成型 工藝條件： 注塑溫度、 注塑壓力、 注塑速度成型條件調(diào)試在調(diào)試成形條件時， 先根據(jù)經(jīng)驗將射出階段分為若干小段， 可以先將各段壓 力和速度設(shè)定為經(jīng)驗值， 然后主要通過改變各段轉(zhuǎn)換時螺桿所處位置的值來確定 成形條件，當(dāng)無法滿足要求時，將壓力和速度值作調(diào)整，在次調(diào)節(jié)螺桿位置。當(dāng)各段壓力、 速度、螺桿位

5、置基本確定后， 根據(jù)此時制件質(zhì)量在確定保壓力和保壓時間注塑實例 （打印機某部件）圖 6. 注塑速度和壓力設(shè)定曲線圖 7. 注塑速度和壓力設(shè)定曲線和實測曲線比較圖 5. 注塑過程中壓力分布示例圖 8. 該過程中螺桿位置變化及其它相應(yīng)動作本節(jié)中， 我們引用一個打印機部件的成型作為實例， 來說明成型條件調(diào)試的過程該過程中螺桿位置變化及其它動作注射速度和壓力的關(guān)系以我們的經(jīng)驗來看，壓力和速度應(yīng)該是成正比的。但從圖 6 速度和壓力曲線可以看出， 二者沒有必然聯(lián)系， 這是因為：成型產(chǎn) 品所用塑膠的特性和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)對速度的要求和對壓力的要求是相互獨立的， 例 如有的塑膠成型時要得條件是高速低壓，還有的塑膠成

6、型時需要低速高壓。 所以在注塑機臺中， 注塑的速度和壓力分別由兩個系統(tǒng)進(jìn)行控制， 這樣我們就可 以分別設(shè)定速度和壓力成型曲線。在實際操作中， 速度和壓力不可避免的要互相影響， 其它條件一定時， 壓力 越大速度越大，有時我們會利用這一特性調(diào)試成形條件。圖 9. 不同程度的短射產(chǎn)品通過短射追蹤模腔塑膠流動軌跡在成形條件的確認(rèn)過程中， 我們會通過不同程度的短射制品來分析熔融的塑 膠在模腔中的流動狀況。短射的程度通過螺桿位置曲線設(shè)定來確定。 我們可以分段式控制各項成型條 件，將螺桿一定行程后的壓力或速度設(shè)為零， 則注塑時螺桿走過這一段行程后停 止運動，形成制件的短射，通過控制此段行程的長度可以控制短設(shè)

7、程度。通過不同程度的短射制件我們可以看出溶膠在模腔中的流動軌跡， 找出產(chǎn)品 成型的最佳條件。 同時可以確定， 溶膠在哪些位置發(fā)生熔接， 那些位置難以成型注塑用原材料及其特性塑料制件的選材應(yīng)考慮以下幾個方面，以判斷其是否滿足使用要求。1 塑料的力學(xué)性能，如強度、剛性、韌性、彈性、彎曲性能、沖擊性能以及對 應(yīng)力的敏感性。2 必要的精度，如收縮率的大小及各向收縮率的差異。3 成型工藝性，如塑料的流動性、結(jié)晶性和熱敏性等。4 塑料的物理性能，如對使用環(huán)境變化的適應(yīng)性、光學(xué)特性、絕緣或電氣絕緣 的程度、精加工和外觀的完美程度。5 塑料的化學(xué)性能，如對接觸物（水、溶劑、油、藥品）的耐性、衛(wèi)生程度以及使用上

8、的安全性。打印機各部件使用到的塑膠材料實例以下列舉某打印機各部件所用到的塑膠材料和這些材料的特性， 它們大部分 是我們也經(jīng)常使用的塑膠材料PC 琥珀色，高透明性，高耐熱溫度，高沖擊強度，耐磨性、耐腐性、尺寸穩(wěn) 定性等均較高。但耐疲勞強度低，易產(chǎn)生開裂。模溫太低會使工件不易射飽，表 面會有水氣痕跡。ABS圖 10. ABS結(jié)構(gòu)塑料的機械性能、 耐磨性、 耐腐性、 尺寸穩(wěn)定性等均較高。具有彈性和較高 的沖擊韌性， 優(yōu)良的成形加工性能， 是 丙烯晴，丁二烯，苯乙烯三種單體聚合 而成。比較適合電鍍。PC ABS是聚碳酸脂和 ABS的合金材料。具備 PC的耐沖擊性和優(yōu)良的耐候性，及 ABS的高流動性，所

9、以應(yīng)用在薄壁及復(fù)雜形狀制品時，也能保持其優(yōu)異的物理特 性及成形性。特點優(yōu)良的抗UV 性能、良好的抗沖擊度、優(yōu)良的成形加工性能、耐高溫(80120 C)、阻燃性。POM結(jié)晶性高，結(jié)晶化時體積變化大，吸濕性小，收縮率大，對模溫敏感，需單 獨控制噴嘴溫度澆口斷面宜大些。PMMA主要特性是質(zhì)輕， 透光率高， 其密度為無機玻璃的一半， 而機械強度為無幾 玻璃的十倍以上。 PMMA 的著色性能好， 可染成各種鮮艷的顏色。 其使用溫度為800c左右，它具有良好的耐候性，但最大缺點是表面硬度不高，容易被劃傷， 質(zhì)脆，易開裂。PMMA 的吸水性低，成形收縮率小，塑膠件的尺寸穩(wěn)定性高。PBT模、需增大起模角度。圖

10、 11. 制品縮水凹陷工程塑膠， 用於電腦接頭， 且有優(yōu)良電 氣性，及耐氣候性，本身具有潤滑性，不易 受變形及收縮、尺寸精密、密度高，不易起PP是典型的通用塑料 , PP復(fù)合材料具有良 好的流動性、 加工性及耐熱性等性質(zhì)， 透明 度、光澤度好，外觀漂亮。制件細(xì)小部位的 清晰度好，表面可制成皮革圖案。PA又稱尼龍， 聚顯胺 的抗拉強度高，硬度高，耐磨性和自潤滑性很突出，并有 很好的沖擊性能。不溶于有機溶劑和油脂，耐熱性不 高。吸濕性大，收縮率大 ，易變形和縮孔PET 耐熱性佳，不易疲勞，無毒，需充份乾燥，具有較好的機械性能。 HIPS高沖擊強度聚苯乙烯，流動性好。PC PETPPE射出成型常見問

11、題一 制品凹陷 ?射出和保壓時間過短 ?射出壓力過小 ?澆口位置不當(dāng) ?料溫太高 ?模溫過低 ?排氣不良圖 13. 熔接痕如何解決： 檢查注射量和模具冷卻。提前注塑保 壓切換點。 提高保壓壓力和保壓時間。 檢查模具冷卻管路。 降低模具和機器加 熱溫度。 檢查冷卻系統(tǒng)，壓力，水流量， 和溫度。 二表面氣泡 ?材料未充分干燥 ?薄厚相接處，肉厚部分形成空洞 ?模具溫度不均 ?料管溫度不穩(wěn)定 ?射出壓力過低 如何解決：圖 12. 制品表面氣泡降低注塑機加料口溫度，或者增加塑化背壓；降低料溫以減少低分子組分 的揮發(fā)；對易吸濕材料進(jìn)行烘干處理； 降低注射速度和注射壓力； 糾正澆口位置 三熔接痕 ?料溫太

12、低、塑料流動性差 ?射出壓力過小 ?型腔排氣不良 ?射出速度過慢 ?模溫過低 ?塑料受到污染 如何解決：熔接痕問題在 PC 料中最明顯，若有兩個或兩個以上的進(jìn)膠口盡量避免在產(chǎn) 品孔位對稱的位置設(shè)置進(jìn)膠口； 也可在成型時， 通過提高樹脂溫度、 提高模具溫 度、提高注射壓力及速度等， 來提高流動性的方式來改善熔線痕； 也可在熔接痕的產(chǎn)生處設(shè)置推出桿以利于排氣從而來改善熔接痕。四短射?料筒、噴嘴及模具溫度偏低?射出壓力過小?射出速度過慢?澆口尺寸、數(shù)量、位置不當(dāng)?型腔排氣不良?塑料流動性太差如何解決：盡可能提高注塑溫度及模具溫度，增 加材料的流動性； 盡可能提高注塑速度 和壓力，縮短產(chǎn)品填充時間；

13、稍增加保 壓時間和壓力，以利二次補料； 稍增加 背壓（作用不太） ； 產(chǎn)品設(shè)計時預(yù)防有 過薄的結(jié)構(gòu)。 五表面燒焦 ?排氣不良 ?（末端）射出速度過快 ?射出壓力過大圖 15. 表面燒焦圖 14. 短射?澆口尺寸過小 ?料溫過高如何解決：加假頂針；加開排氣槽；在深腔的型腔中盡量不使用整體型腔六毛邊?閉模壓力不足?注射壓力過大?料溫過高?射出高壓時間過長 ?模具損壞或過熱 ?射出速度過快 如何解決： 即時：降低射出壓力，降低加熱料筒溫度。降 低射出速度。短期的：對模具發(fā)生飛邊的面進(jìn)行研磨，使模具分型面做得嚴(yán)密圖 18. 翹曲長期的：模具使用硬質(zhì)鋼的材料七銀條? 烘干不夠? 模具問題，模腔有水份? 料溫度不夠? 噴嘴溫度太低如何解決：充分干燥材料（ 100以上）；不過分提高樹脂溫度；提高螺桿背壓； 強化 排氣口溝槽； 從流道排氣；八翹曲?制品切面厚薄不均?制品脫模時溫度較高