塑料注塑成型工藝基本知識(shí)

塑料注塑成型基本知識(shí)DPCA/DQUA/QFO2007.10.30主要內(nèi)容一、基本概念二、塑料成型方法三、生產(chǎn)塑料制品的五個(gè)完整工序四、塑料制品的尺寸精度影響因素五、熱塑性塑料注塑成型工藝六、熱塑性塑料注塑成型過(guò)程缺陷形式及可能的因素七、塑料的加工性八、常用工程塑料性能及加工特點(diǎn)介紹一、基本概念(1)塑料：

以樹(shù)脂為主要成分，加入或不加入填料，并在一定溫度和壓力下塑造成一定形狀，并在常溫下能保持既定形狀的高分子有機(jī)材料。樹(shù)脂:

受熱時(shí)通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍，轉(zhuǎn)化時(shí)受外力作用具有流動(dòng)性，常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機(jī)聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。

廣義地講，在塑料工業(yè)中作為塑料基本材料的任何聚合物都可稱為樹(shù)脂。

塑料的分類（一般分類如下）：

A、按塑料的物理化學(xué)性能分：

1--熱塑性塑料：在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。

2--熱固性塑料：因受熱或其它條件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、環(huán)氧塑料等。

基本概念(2)B、按塑料用選分：

1--通用塑料：一般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價(jià)廉的塑料。如PE聚乙烯、PP聚丙烯、PVC聚氯乙烯等。

2--工程塑料：一般指能承受一定的外力作用，并有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等。

C、按塑料成型方法分：

1--模壓塑料：供模壓用的樹(shù)脂混合料。如一般熱固性塑料。

2--層壓塑料：指浸有樹(shù)脂的纖維織物，可經(jīng)疊合、熱壓結(jié)合而成為整體材料。

3--注射、擠出和吹塑塑料：指能在料筒溫度下熔融、流動(dòng)，在模具中迅速硬化的樹(shù)脂混合科。如一般熱塑性塑料。

4--澆鑄塑料：能在無(wú)壓或稍加壓力的情況下，傾注于模具中能硬化成一定形狀制品的液態(tài)樹(shù)脂混合料。如MC尼龍。

5---反應(yīng)注射模塑料：一般指液態(tài)原材料，加壓注入模腔內(nèi)，使其反應(yīng)固化制得成品。如聚氨脂類?；靖拍?3)按塑料半制品和制品分:1--模塑粉：又稱塑料粉，主要由熱固性樹(shù)脂（如酚醛）和填料等經(jīng)充分混合、按壓、粉碎而得。如酚醛塑料粉。2--

增強(qiáng)塑料：加有增強(qiáng)材料而某些力學(xué)性能比原樹(shù)脂有較大提高的一類塑料。3--泡沫塑料：整體內(nèi)合有無(wú)數(shù)微孔的塑料。4--薄膜：一般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔軟的塑料制品。注射成型（或注塑成型或注射模塑）：

將粒狀或粉狀塑料從注射機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒，經(jīng)加熱熔化呈流動(dòng)狀后，由柱塞或螺桿的推動(dòng)而通過(guò)料筒端部的噴嘴并注入溫度較低的閉合模具中，充滿塑模的熔料在受壓的情況況下，經(jīng)冷卻因化后即可保持塑模型腔所賦予的形樣。二、塑料成型方法注射成型（*）擠出成型：如管材類產(chǎn)品、型材類產(chǎn)品（建材用）…吹塑成型：如油箱、加注管、民用油/水壺…熱成型(真空吸塑成型)：如轎車塑料地墊、防水簾等澆鑄成型：如方向盤(pán)、儀表板壓延與涂層：如人造革燒結(jié)成型：主要PTFE制品搪塑成型：如玩具類產(chǎn)品，車門(mén)扶手表皮模壓成型：（板材）……三、生產(chǎn)塑料制品的五個(gè)完整工序1)預(yù)處理（塑料干燥或嵌件預(yù)熱處理）2)成型3)機(jī)械加工（如需要）4)修飾（去飛邊）5)裝配（如需要）注：以上五個(gè)工序應(yīng)依次進(jìn)行，不容顛倒，四、塑料制品的尺寸精度影響因素1）原材料的收縮率的影響原料收縮率越大，制品的精度越低。塑料材料進(jìn)行增強(qiáng)或無(wú)機(jī)填充改性后，其收縮率會(huì)大大降低1—4倍。塑料的收縮加工條件（冷卻速率及注射壓力、加工方法等）、制品設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)等因素有關(guān)。不同成型方法成型精度由大到小的順序：

注塑＞擠出＞注吹成型＞擠吹成型＞壓制成型＞壓延成型＞真空吸塑成型

塑料制品的尺寸精度影響因素2）原料蠕變的影響（蠕變即制品在受力狀態(tài)下所產(chǎn)生的形變）。一般：耐蠕變性好的塑料材料：PPO、ABS、PC及增強(qiáng)或填充改性后的塑料。塑料材料進(jìn)行增強(qiáng)或無(wú)機(jī)填充改性后，其耐蠕變性會(huì)大大提高。3）原料線性膨脹的影響：線性膨脹系數(shù)（熱脹系數(shù)）

4）原料吸水率的影響：

吸水后收起體積膨脹，導(dǎo)致尺寸增大，嚴(yán)重影響制品的尺寸精度。（原料的吸水率性，還會(huì)嚴(yán)重影響原料加工成零件后的物理機(jī)械性能。）吸水率性較大塑料：如：PA、PES、PVA、PC、POM、ABS、AS、PET、PMMA、PS、MPPO、PEAK要注意這些塑料存貯、包裝狀況。

塑料制品的尺寸精度影響因素塑料制制品的的尺寸寸精度度影響因因素5）原料溶溶脹的影響響注意?。?！原料耐耐溶劑劑性會(huì)會(huì)嚴(yán)重重響制制品的的尺寸寸精度度及制制品的的物理理機(jī)械械性能能。對(duì)與化化學(xué)介介質(zhì)接接觸的的塑料料制品品，要要選用用介質(zhì)質(zhì)不能能引起起其溶溶脹的的塑料料材料料。塑料制制品的的尺寸寸精度度影響因因素6)填料影響：：塑料材材料進(jìn)進(jìn)行增增強(qiáng)或或無(wú)機(jī)機(jī)填充充改性性后,可提提高塑塑料制制品的的尺寸寸精度度。五、熱熱塑性性塑料料注塑塑成型型工藝藝…成型型前的的準(zhǔn)備備加加料料塑塑化注注射入入模保保壓冷冷卻脫脫模（（修整整）（（后后處理理））…塑料注注塑加加工過(guò)過(guò)程流流程：成型前前的準(zhǔn)準(zhǔn)備1、原料或或嵌件件預(yù)處理理（并非非所有有原料料或嵌嵌件都都需要要進(jìn)行行預(yù)處處理———干干燥、、預(yù)熱熱，視視產(chǎn)品品技術(shù)術(shù)要求求程度度、原原材料料品種種、氣氣溫狀狀況而而定，，對(duì)于于金屬屬嵌件件，在在冬季季一般般都需需要預(yù)預(yù)熱處處理。。）原料干干燥（（烘料料）工工序關(guān)關(guān)注——要有明明確的的干燥燥工藝藝文件件、操操作規(guī)規(guī)程。?！⒆⑺苁故褂们扒捌渌莸牡臋z測(cè)測(cè)控制制?！婧媪显O(shè)設(shè)備有有狀態(tài)態(tài)標(biāo)識(shí)識(shí)，且且設(shè)備備完好好?！獙?duì)對(duì)出入入原材材料的的記錄錄清晰晰、明明確，，且按按規(guī)定定執(zhí)行行，不不會(huì)混混淆。?！婧煤笤鲜褂弥苻D(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)程中防潮潮情況（周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)包裝及臨時(shí)時(shí)存放廠地的的條件）?！媪显O(shè)備上的的溫控儀表、、真空度儀表表等進(jìn)行了計(jì)計(jì)量、檢定，，有檢定標(biāo)識(shí)識(shí)并且處于有有效使用期。。原料干燥補(bǔ)充充說(shuō)明干燥時(shí)間，與與原材料本身身濕度大小、、干燥時(shí)的料料厚及干燥溫溫度、干燥方方式不同，可可適當(dāng)延長(zhǎng)或或縮時(shí)間，關(guān)關(guān)鍵是要控制制干燥后使用用前原料的濕濕含量。有些品種塑料料還不能長(zhǎng)時(shí)時(shí)間在熱空氣氣中干燥，否否則會(huì)產(chǎn)生氧氧化降解、變變色，嚴(yán)重影影響制品質(zhì)量量。**原原料水水份過(guò)過(guò)多，，會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致產(chǎn)產(chǎn)品表表面銀銀絲、、斑紋紋、氣氣泡（（內(nèi)部部或外外表））等缺缺陷，，甚至至引起起塑化化過(guò)程程中降降解。。附：加工前前要干干燥的的塑料料常見(jiàn)見(jiàn)幾種種塑料料PA、PES、、PVA、、PC、POM、ABS、AS、PET、PMMA、PS、、MPPO、PEAK常見(jiàn)幾幾種塑塑料的的干燥燥條件件塑料*干燥溫度℃（參考）**干燥時(shí)間H（參考）PS70---80℃

2-4H×20-30mmABS80---85℃2-4H×20-30mmPA80--100℃

10-36H×（20-40）

POM110--120℃

3-5H×20-30mmPSF120--160℃

2--6h×20-30mm*PC真空干燥箱110—120℃普通烘箱110—120℃10—20H25—30H

*對(duì)嵌件件預(yù)熱熱工序序要重點(diǎn)關(guān)注----預(yù)預(yù)熱溫溫度；；----嵌嵌件預(yù)預(yù)熱時(shí)時(shí)間。。（金金屬嵌嵌件，，應(yīng)有有最短短時(shí)間間）----預(yù)預(yù)熱擺擺放方方式是是否引引起嵌嵌件變變形。。----預(yù)預(yù)熱工工藝規(guī)規(guī)定的的時(shí)段段或季季節(jié)。。2—料筒清清洗注注意：：在改變變?cè)狭掀贩N種，或或調(diào)換換顏色色時(shí)，，必須須對(duì)料料筒進(jìn)進(jìn)行清清洗，，清洗洗后的的料應(yīng)應(yīng)做好好標(biāo)識(shí)識(shí)。嚴(yán)嚴(yán)禁誤誤用?。。”磺迩逑聪戳狭蠟闉?PC，不不得得用用ABS或或PA；；被清清洗洗料料為為POM，不不得得接接觸觸PVC；；成型型前前的的準(zhǔn)準(zhǔn)備備關(guān)注注：：1、、回回料料使使用用情情況況。。2、、脫脫模模劑劑選選用用。。3、、注塑塑(工工藝藝參參數(shù)數(shù))4、工工序產(chǎn)產(chǎn)品：：模腔腔（數(shù)數(shù)量及及流道道狀況況）、、檢測(cè)測(cè)手段段、檢檢測(cè)項(xiàng)項(xiàng)目及及頻次次。5、零零件頂頂出過(guò)過(guò)程中中有無(wú)無(wú)明顯顯變形形。6、修邊7、零零件周周轉(zhuǎn)及及流轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)標(biāo)識(shí)識(shí)。注塑成成型過(guò)過(guò)程（加料料、、塑化化、注注射入入模、、保保壓冷冷卻、、脫脫模、、（修修整）））回料使使用注意?。。。。?以下下為禁用回料情情況：：1）---對(duì)于于透明明性塑塑料制制品。。如燈燈罩2）---對(duì)衛(wèi)衛(wèi)生性性要求求很高高的塑塑料制制品。。如醫(yī)醫(yī)用注注射器器3）---對(duì)于于易分分解性性樹(shù)脂脂。如如CA、PVC等4）——對(duì)于于顏色色要求求較高高的塑塑料制制。如如剎車車燈罩罩5）---對(duì)于于承載結(jié)結(jié)構(gòu)件件。如連連桿，，背門(mén)門(mén)撐桿桿。*在可可以使使用回回料時(shí)時(shí)應(yīng)注意:1)回回料料比例例應(yīng)進(jìn)進(jìn)行嚴(yán)嚴(yán)格上上限規(guī)規(guī)定，，并記記錄。。2)新/舊舊料必必須混混均勻勻。3)回回料料在粉粉碎過(guò)過(guò)程中中，不不能同同其他他品種種回料料混雜雜（如如粉碎碎機(jī)必必須清清理干干凈））。4）回回料的的標(biāo)簽簽必須須清晰晰明了了（有有品種種及牌牌號(hào)））。5）允允許使使用回回料廠廠合，，如材材料本本身易易吸潮潮，使使用前前必須須注塑成成型過(guò)過(guò)程（加料料、、塑化化、注注射入入模、、保保壓冷冷卻、、脫脫模、、（修修整）））所選脫脫模劑劑品種種是否否合適適。（（不能能對(duì)產(chǎn)產(chǎn)品有有浸蝕蝕）對(duì)產(chǎn)品表面面要噴油漆漆的零件，，嚴(yán)禁使用用脫模劑；；脫模劑使用應(yīng)注意?。?！工藝參數(shù)：：注塑量注塑料筒各各段溫度各級(jí)注塑壓壓力、塑化化時(shí)背壓、、保壓壓力力各級(jí)注塑速速度注塑時(shí)間、、保壓時(shí)間間、冷卻時(shí)時(shí)間模具溫度使用回頭料料情況工序產(chǎn)品：：首模產(chǎn)品檢檢查是否涉涉及每一腔腔模產(chǎn)品（（建議：對(duì)對(duì)各腔產(chǎn)品品重量確認(rèn)認(rèn)）。多腔模流道道分布狀況況（分布均均勻、流道道一致性））檢測(cè)方式方方法的適宜宜性。產(chǎn)品外觀狀狀況：熔接接痕、缺料料、缺口、、氣孔、燒燒蝕、外表表流痕等））注塑過(guò)程（（工藝）參參數(shù)應(yīng)關(guān)注：后處理方法法：1---退退火處理消除制品內(nèi)內(nèi)殘留內(nèi)應(yīng)應(yīng)力，避免免產(chǎn)品在使使用時(shí)產(chǎn)生生應(yīng)力開(kāi)裂裂。2---調(diào)調(diào)質(zhì)（濕））處理：調(diào)節(jié)制品內(nèi)內(nèi)的濕含量量，提交產(chǎn)產(chǎn)品的綜合合物理機(jī)械械性能。制件后處理理過(guò)程修邊應(yīng)關(guān)注削邊工具工人操熟練練狀況削邊后零件件外觀控制制注：對(duì)于缺缺口敏感塑塑料如PC，修邊后后，應(yīng)逐一一檢查零件件表面，不不應(yīng)有刀痕痕。后處理過(guò)程關(guān)注注點(diǎn)：--加熱熱至升溫溫及冷卻卻速度（（冷卻速速度應(yīng)緩緩慢，要要有自動(dòng)動(dòng)控制裝裝置，否否則使用用其反。。）-零件擺擺放方式式。--溫度度。--后處處理完的的零件變變形狀況況控制———尺寸寸檢測(cè)制件后處處理過(guò)程--退火火處理常見(jiàn)幾種種塑料后后處理：：---POM、、PC、、ABS、、PA、PS、---PSF、PEAK（聚芳芳醚酮））調(diào)質(zhì)（濕濕）處理理零件所所用材料料：如PA類制件后處處理過(guò)程--調(diào)質(zhì)質(zhì)（濕））處理調(diào)質(zhì)（濕濕）處理理過(guò)程要關(guān)注點(diǎn)點(diǎn)：----環(huán)境溫溫度及濕濕度控制制。----零件擺擺放方式式（有無(wú)無(wú)擠壓））。----調(diào)濕處處理后零零件變形形狀況控控制———尺寸檢檢測(cè)。----調(diào)濕處處理后零零件存放放過(guò)程包包裝。（（塑料袋袋以保證證在存放放過(guò)程中中零件的的濕度保保持良好好）。六、熱塑性塑塑料注塑塑成型過(guò)過(guò)程缺陷陷形式及及可能的的因素（例）產(chǎn)品缺陷形式原料因素成型工藝因素設(shè)備工裝因素產(chǎn)品設(shè)計(jì)銀紋、氣泡、針孔樹(shù)脂未充分干燥。注射速度過(guò)高；模具溫度過(guò)低。螺桿背壓過(guò)小；注射壓力過(guò)小。螺桿壓縮比小。噴嘴和模具澆口接合處不緊密。模具排氣不好。模具分型面不當(dāng)制定壁厚過(guò)渡不均勻。翹曲變形、彎曲、凹陷等原料后收縮大。有異物（雜料）。填料未混均勻。模具溫度導(dǎo)致產(chǎn)品冷卻不均；注射壓力過(guò)高或過(guò)低；保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；注射速度過(guò)大或過(guò)??；注射時(shí)間過(guò)程短；產(chǎn)品在模內(nèi)冷卻時(shí)間過(guò)短；產(chǎn)品成型后收縮大。模具頂出機(jī)構(gòu)不合理（頂點(diǎn)位置分布等）。模具澆口數(shù)目及澆口大小不合理。定型工裝固定不良模具冷卻系統(tǒng)分布不好。加強(qiáng)筋過(guò)厚，加強(qiáng)筋布局不均。結(jié)合線（熔接痕）、熔接部強(qiáng)度不足原料后收縮大。原料水份過(guò)多。注射時(shí)間（過(guò)長(zhǎng)）；注射速度過(guò)??；注射壓力不足；背壓過(guò)低；模具溫度過(guò)低；料溫過(guò)低。模具結(jié)合處排氣不良。模具流道上冷料腔過(guò)小。澆口位置不合理。制品結(jié)構(gòu)制品燒傷模內(nèi)有殘料注塑速度不合理（過(guò)高）模腔匯料處排氣不暢；模具澆口太小。波流痕模具溫度過(guò)低。模具澆口位置不當(dāng)。七、塑料料的加工工性能注：不同品種種塑料有有不同的的加工特特點(diǎn)，應(yīng)應(yīng)根據(jù)具具體品種種、牌號(hào)號(hào)制定合合理的加加工方式式、加工工流程、、加工工工藝，同同時(shí)要適適合所選選用的設(shè)設(shè)備。1）（了解解）易熱分類類樹(shù)脂及及加工注注意點(diǎn)：PVC、、PVDC、CPE、、PVF及纖維維素（CA）等等塑料受受熱分解解；（常常加入熱熱穩(wěn)定劑劑或增塑塑劑）POM、、TPU、PA等，加加工過(guò)程程中易發(fā)發(fā)生熱氧氧化降解解。（常常加入抗抗熱氧穩(wěn)穩(wěn)定劑如如抗氧劑劑）加工過(guò)程程中，一一定要對(duì)對(duì)溫度（料料溫）控制2）后收收縮較大大的塑料料：如PP、PA等后定型工工裝及后后定型時(shí)時(shí)間控制制。3）對(duì)缺缺口敏感感性的塑塑料：如如PC（聚碳碳酸酯））削邊過(guò)程程中要注注意不要要損傷本本體（刀刀口）……八、常用用工程塑塑料性能能及加工工特點(diǎn)介介紹一、POM(聚聚甲醛)熱穩(wěn)定性性差，溫溫度過(guò)高高或時(shí)間間過(guò)長(zhǎng)，，會(huì)分解解，溫度度超過(guò)250℃℃，，分解加加快，并并產(chǎn)生強(qiáng)強(qiáng)烈刺眼眼的甲醛醛氣體，，嚴(yán)重時(shí)時(shí)會(huì)爆炸炸。制品易產(chǎn)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)應(yīng)力，后后收縮較較大，應(yīng)應(yīng)進(jìn)行后后處理（（100--130℃℃，，3—6H），，吸水率不不高，干干燥處理理可提高高制品表表面光澤澤。（110--120℃℃，3—5H）。強(qiáng)度大，，耐磨、、耐疲勞勞、沖擊擊高，自自潤(rùn)滑性性高。（（齒輪、、閥門(mén)、、軸承、、滑輪、、皮帶輪輪等）二、PET（聚聚對(duì)苯二二甲酸乙乙二醇酯酯）吸水性大大，加工工前必須須干燥處處理（130--150℃℃，3—4h）加工溫度度范圍窄窄，一般般（270--290℃）），分解解溫度約約300℃，，加工工過(guò)程中中溫度不不能太高高。結(jié)晶速度度慢，為為促進(jìn)結(jié)結(jié)晶，模模溫一般般在100--130℃。成型收縮縮率大，，高精度度制品要要進(jìn)行后后處理（（一般130--140℃，1—2H）。。八、常用用工程塑塑料性能能及加工工特點(diǎn)介介紹三、PBT（聚聚對(duì)苯二二甲酸丁丁二醇酯酯）玻纖增強(qiáng)強(qiáng)改性后后，力學(xué)學(xué)性能大大大提高高。自潤(rùn)滑性性好、熱穩(wěn)定性性好、電電絕緣性性優(yōu)異，剛性和和硬度高高、沖擊擊性好，，尺寸穩(wěn)定定性高，，耐熱性性好、耐油性好、自熄熄等結(jié)晶型熱熱塑性樹(shù)樹(shù)脂。不耐強(qiáng)酸酸、強(qiáng)堿堿及苯酚酚類化學(xué)學(xué)試劑。。有良好的的成型流流動(dòng)性，，成型中中對(duì)溫度度要求較較嚴(yán)格（（太高會(huì)會(huì)溢料，，太低會(huì)會(huì)堵塞噴噴嘴）。。吸水率最最低的工工程塑料料品種之之一，一一般不干干燥，如如要干燥燥，條件件為120--130℃，，3—