塑料成型方式綜述注射成型講義

1、目的和要求：1.了解注塑工藝過程及工藝條件的選擇；2.掌握工藝條件對(duì)塑件質(zhì)量的影響。重點(diǎn)難點(diǎn)：難點(diǎn)：工藝條件與各個(gè)因素之間的關(guān)系重點(diǎn)：成型時(shí)間 成型溫度 成型壓力3.1 塑料注射成型工藝 塑料注射成型又稱注塑成型。塑料注射成型大局部用于熱塑性塑料成型，也用于局部熱固性塑料成型加工。一、注射成型工藝1、注射成型原理1注射成型原理： 將粒狀或粉狀的塑料參加到注射機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)后，在拄塞或螺桿的推動(dòng)下，熔融塑料被壓縮并向前移動(dòng)，進(jìn)而通過料筒前端的噴嘴以很快的速度注入溫度較低的閉合模腔中，充滿型腔的熔料在受壓的情況下，經(jīng)過冷卻固化后即可保持模具型腔所賦予的形狀，然后開

2、模分型即可獲得成型塑件。加料塑化加壓注射保壓冷卻脫模合模2注射成型工作循環(huán)在加料階段，料斗中的物料進(jìn)入料桶中。注射成型過程簡(jiǎn)介料桶中的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使物料充分的塑化，同時(shí)向前移動(dòng)。注射成型過程簡(jiǎn)介料桶中的螺桿前進(jìn)，使塑化的物料注射進(jìn)模具型腔當(dāng)中。注射成型過程簡(jiǎn)介螺桿保持加壓狀態(tài)，使模具型腔中的塑料熔體在高壓下冷卻。注射成型過程簡(jiǎn)介螺桿倒退，局部未凝固的塑料熔體會(huì)發(fā)生倒流，凝固的熔體逐漸冷卻，成為塑件。注射成型過程簡(jiǎn)介注射成型過程簡(jiǎn)介塑件冷卻定型后，模具翻開，塑件被脫模機(jī)構(gòu)推出模具外。加料塑化充模保壓 倒流冷卻脫模成型前的準(zhǔn)備注射過程塑件的后處理注射成型工藝退火處理調(diào)濕處理原料外觀檢驗(yàn)及工藝性能測(cè)定

3、塑料預(yù)熱和枯燥料筒清洗不同塑料、不同顏色、有熱分解嵌件預(yù)熱脫模劑的選用2.注射成型工藝過程(色澤、顆粒大小及均勻性)(1) 原料外觀檢驗(yàn)及工藝性能測(cè)定：包括塑料色澤、粒度大小及均勻性、流動(dòng)性熔融指數(shù)、粘度熱穩(wěn)定性及收縮率的檢驗(yàn)。(2) 塑料預(yù)熱和枯燥：除去物料中過多的水分和揮發(fā)物，以防止成型后塑件外表有缺陷或發(fā)生降解，影響塑料制件的外觀和內(nèi)在質(zhì)量。 物料枯燥的方法：小批量生產(chǎn)，采用烘箱干 燥； 大批量生產(chǎn)，采用沸騰枯燥或真空枯燥。2.注射成型工藝過程1 成型前準(zhǔn)備：(3) 料筒清洗：當(dāng)改變產(chǎn)品、更換原料及顏色時(shí)均需清洗料筒。(4) 嵌件預(yù)熱：減少物料和嵌件的溫度差，降低嵌件周圍塑料的收縮應(yīng)力，

4、保證塑件質(zhì)量。(5)脫模劑的選用：常用脫模劑包括硬脂酸鋅(聚酰胺除外)、液態(tài)石蠟用于聚酰胺和硅油價(jià)格比較貴。2.注射成型工藝過程1 成形前準(zhǔn)備：(1)加料 將粒狀或粉狀塑料參加注射機(jī)的料斗。(2)塑化 通過注射機(jī)加熱裝置的加熱，使得螺桿中的塑料原料熔融，成為具有良好的可塑性的塑料熔體 。 (3)充模 塑化好的塑料熔體在注射機(jī)柱塞或螺桿的推動(dòng)作用下，以一定的壓力和速度經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入并充滿模具型腔。2.注射成型工藝過程 2注射過程：(4)保壓補(bǔ)縮 從熔體充滿型腔后，在注射機(jī)柱塞或螺桿推動(dòng)下，熔體仍然保持壓力進(jìn)行補(bǔ)料，使料筒中的熔料繼續(xù)進(jìn)入型腔，以補(bǔ)充型腔中塑料的收縮需要，并且可以防止

5、熔體倒流。(5)澆口凍結(jié)后的冷卻 經(jīng)過一段時(shí)間使型腔內(nèi)的熔融塑料凝固成固體，確保當(dāng)脫模時(shí)塑件有足夠的剛度，不致產(chǎn)生翹曲或變形。(6)脫模 塑件冷卻到一定的溫度,推出機(jī)構(gòu)將塑件推出模外。2.注射成型工藝過程 2注射過程：后處理原因及作用： 由于塑化不均勻或由于塑料在型腔內(nèi)的結(jié)晶、取向和冷卻不均勻；或由于金屬嵌件的影響或由于塑件的二次加工不當(dāng)?shù)仍?，塑件?nèi)部不可防止地存在一些內(nèi)應(yīng)力，從而導(dǎo)致塑件在使用過程中產(chǎn)生變形或開裂，因此，應(yīng)該設(shè)法消除。3塑件后處理2.注射成型工藝過程 將塑件在定溫的加熱液體介質(zhì)如熱水、熱油和液體石蠟等或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時(shí)間，然后緩慢冷卻至室溫的一種熱處理工藝。 溫度

6、：高于使用溫度1015或低于熱變形溫度1020 時(shí)間：與塑料品種和塑件厚度有關(guān)一般可按每毫米約半小時(shí)計(jì)算。 作用：消除塑件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定塑件尺寸，提高結(jié)晶度、穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而提高其彈性模量和硬度。1退火處理3塑件后處理2.注射成型工藝過程 將剛脫模的塑件放入加熱介質(zhì)如沸水、醋酸鉀溶液中，加快吸濕平衡速度的一種后處理方法。主要用于吸濕性很強(qiáng)且又容易氧化的塑料，如PA溫度：100121熱變形溫度高時(shí)取上限，反之取下限。時(shí)間：保溫時(shí)間與塑件厚度有關(guān)，通常取29h。目的：消除剩余應(yīng)力；使制品盡快到達(dá)吸濕平 衡，以防止在使用過程中發(fā)生尺寸變化。2調(diào)濕處理：3塑件后處理2.注射成型工藝過程3、注射成型的

7、工藝參數(shù)溫度壓力時(shí)間料筒溫度噴嘴溫度模具溫度控制塑料的塑化和流動(dòng)影響塑料的流動(dòng)和冷卻塑化壓力背壓注射壓力重要參數(shù)1 料筒溫度 料筒溫度應(yīng)在粘流溫度Tf 或結(jié)晶型塑料的熔點(diǎn)Tm 和熱分解溫度 Td 之間。柱塞式料筒溫度高于螺桿式料筒溫度1020。 塑料特性：熱敏性塑料如聚甲醛、聚氟乙烯等要嚴(yán)格控制料筒的最高溫度和在料筒中的停留時(shí)間；增加玻璃纖維的熱塑性塑料由于流動(dòng)性差而要適當(dāng)提高料筒溫度。熱固性塑料為防止熔體在料筒時(shí)發(fā)生早期硬化，料筒溫度趨向取小值。3、注射成型的工藝參數(shù) 溫度 塑件及模具結(jié)構(gòu)：對(duì)于薄壁制件料筒溫度高于厚壁制件；形狀復(fù)雜或帶有嵌件的制件料筒溫度也應(yīng)高一些。 料筒溫度的分布，一般遵

8、循前高后低的原那么，即料筒后端溫度最低，料筒前端溫度最高。對(duì)螺桿式注射機(jī)為防止因螺桿與熔料、熔料與熔料、熔料與料筒之間的剪切摩擦熱而導(dǎo)致塑料熱降解，可使料筒前段溫度略低于中段1 料筒溫度3、注射成型的工藝參數(shù) 溫度 判斷料筒溫度是否適宜，可采用對(duì)空注射法觀察或直接觀察塑件質(zhì)量的好壞。對(duì)空注射時(shí)，如果料流均勻、光滑、無泡、色澤均勻那么說明料溫適宜；如果料流毛糙，有銀絲或變色現(xiàn)象，那么說明料溫不適宜。1 料筒溫度3、注射成型的工藝參數(shù) 溫度 一般略低于料筒最高溫度，以防止熔料在噴嘴處產(chǎn)生流涎現(xiàn)象。但不能過低，否那么熔料在噴嘴處會(huì)出現(xiàn)早凝而將噴嘴堵塞，或者有早凝料注入模腔而影響塑件的質(zhì)量。2 噴嘴溫

9、度：3、注射成型的工藝參數(shù) 溫度 模具溫度的上下決定于塑料的特性、塑件尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求及其它工藝條件。模具溫度，流動(dòng)性，密度和結(jié)晶度，收縮率和生產(chǎn)率。 模具溫度通常是由通入定溫的冷卻介質(zhì)來控制的；也有靠熔料注入模具自然升溫和自然散熱到達(dá)平衡的方式來保持一定的溫度；在特殊情況下，也可用電阻絲和電阻加熱棒對(duì)模具加熱來保持模具的定溫。但無論怎樣，對(duì)塑料熔體來說，都是冷卻的過程。3 模具溫度：3、注射成型的工藝參數(shù) 溫度 指采用螺桿式注射機(jī)時(shí)，螺桿頂部熔體在螺桿旋轉(zhuǎn)后退時(shí)所受的壓力。 塑化壓力增加，熔體的溫度及其均勻性提高、色料的混合均勻并排出熔體中的氣體。但塑化速率降低，延長(zhǎng)成型周期。3、注射成

10、型的工藝參數(shù) 壓力 1)塑化壓力背壓 指柱塞或螺桿頂部對(duì)塑料熔體所施 加的壓力。 作用：注射時(shí)克服熔體流動(dòng)充模過程中的流動(dòng)阻力，使熔體具有一定的充模速率；保壓時(shí)對(duì)熔體進(jìn)行壓實(shí)和防止倒流。 大?。喝Q于注射機(jī)的類型、塑料的品種、模具結(jié)構(gòu)、模具溫度、塑件的壁厚及澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和尺寸等。2) 注射壓力：3、注射成型的工藝參數(shù) 壓力 一般情況下： 粘度高的塑料注射壓力粘度低的塑料； 薄壁、面積大、形狀復(fù)雜塑件注射壓力高； 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，澆口尺寸較大，注射壓力較低； 柱塞式注射機(jī)注射壓力螺桿式注射機(jī)； 料筒溫度、模具溫度高，注射壓力較低。2) 注射壓力：3、注射成型的工藝參數(shù) 壓力成型周期注射時(shí)間其他時(shí)

11、間充模時(shí)間(35s)保壓時(shí)間(20120s)合模冷卻時(shí)間(30120s)開模、脫模、噴涂脫模劑、安放嵌件、合模時(shí)間 完成一次注塑過程所需的時(shí)間。 3、注射成型的工藝參數(shù) 時(shí)間4. 注射成型的特點(diǎn)：1成型塑料的種類多，幾乎所有的熱塑性樹脂和大局部的熱固性樹脂都可以注射成型。2可以成型很大的制件和很小的制件。可以成型很復(fù)雜的制件。3生產(chǎn)過程自動(dòng)化。勞動(dòng)強(qiáng)度低，勞動(dòng)條件好。4模具制造費(fèi)用較高，不適合單件或小批量生產(chǎn)。要求材料的熔體具有一定的流動(dòng)性。流動(dòng)性太差難以注射成型。材料制品一般不宜有太復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，盡量減少斜向結(jié)構(gòu)。制品壁厚盡量均勻。結(jié)構(gòu)制品精度要求要適當(dāng)，非特殊情況不宜要求太嚴(yán)格。精度5.注射成型對(duì)塑料制品的要求：在塑料制品內(nèi)嵌入金屬零件形成