注塑機工藝流程-注塑成型工藝過程詳解

注塑機工藝流程-注塑成型工藝過程詳解注塑機工藝流程_注塑成型工藝過程詳解注塑成型工藝是指將熔融的原料通過加壓、注入、冷卻、脫離等操作制作一定形狀的半成品件的工藝過程。塑件的注塑成型工藝過程主要包括合模-——填充——(氣輔，水輔)保壓——冷卻——開?！撃５?個階段。注塑機工藝流程1、填充階段填充是整個注塑循環(huán)過程中的第一步，時間從模具閉合開始注塑算起，到模具型腔填充到大約95%為止。理論上，填充時間越短，成型效率越高，但是實際中，成型時間或者注塑速度要受到很多條件的制約。高速填充。高速填充時剪切率較高，塑料由于剪切變稀的作用而存在粘度下降的情形，使整體流動阻力降低；局部的粘滯加熱影響也會使固化層厚度變薄。因此在流動控制階段，填充行為往往取決于待填充的體積大小。即在流動控制階段，由于高速填充，熔體的剪切變稀效果往往很大，而薄壁的冷卻作用并不明顯，于是速率的效用占了上風。低速填充。熱傳導控制低速填充時，剪切率較低，局部粘度較高，流動阻力較大。由于熱塑料補充速率較慢，流動較為緩慢，使熱傳導效應較為明顯，熱量迅速為冷模壁帶走。加上較少量的粘滯加熱現(xiàn)象，固化層厚度較厚，又進一步增加壁部較薄處的流動阻力。由于噴泉流動的原因，在流動波前面的塑料高分子鏈排向幾乎平行流動波前。因此兩股塑料熔膠在交匯時，接觸面的高分子鏈互相平行；加上兩股熔膠性質各異（在模腔中滯留時間不同，溫度、壓力也不同），造成熔膠交匯區(qū)域在微觀上結構強度較差。在光線下將零件擺放適當?shù)慕嵌扔萌庋塾^察，可以發(fā)現(xiàn)有明顯的接合線產生，這就是熔接痕的形成機理。熔接痕不僅影響塑件外觀，同時由于微觀結構的松散，易造成應力集中，從而使得該部分的強度降低而發(fā)生斷裂。一般而言，在高溫區(qū)產生熔接的熔接痕強度較佳，因為高溫情形下，高分子鏈活動性較佳，可以互相穿透纏繞，此外高溫度區(qū)域兩股熔體的溫度較為接近，熔體的熱性質幾乎相同，增加了熔接區(qū)域的強度；反之在低溫區(qū)域，熔接強度較差。2、保壓階段保壓階段的作用是持續(xù)施加壓力，壓實熔體，增加塑料密度（增密），以補償塑料的收縮行為。在保壓過程中，由于模腔中已經填滿塑料，背壓較高。在保壓壓實過程中，注塑機螺桿僅能慢慢地向前作微小移動，塑料的流動速度也較為緩慢，這時的流動稱作保壓流動。由于在保壓階段，塑料受模壁冷卻固化加快，熔體粘度增加也很快，因此模具型腔內的阻力很大。在保壓的后期，材料密度持續(xù)增大，塑件也逐漸成型，保壓階段要一直持續(xù)到澆口固化封口為止，此時保壓階段的模腔壓力達到最高值。在保壓階段，由于壓力相當高，塑料呈現(xiàn)部分可壓縮特性。在壓力較高區(qū)域，塑料較為密實，密度較高；在壓力較低區(qū)域，塑料較為疏松，密度較低，因此造成密度分布隨位置及時間發(fā)生變化。保壓過程中塑料流速極低，流動不再起主導作用；壓力為影響保壓過程的主要因素。保壓過程中塑料已經充滿模腔，此時逐漸固化的熔體作為傳遞壓力的介質。模腔中的壓力借助塑料傳遞至模壁表面，有撐開模具的趨勢，因此需要適當?shù)逆i模力進行鎖模。漲模力在正常情形下會微微將模具撐開，對于模具的排氣具有幫助作用；但若漲模力過大，易造成成型品毛邊、溢料，甚至撐開模具。因此在選擇注塑機時，應選擇具有足夠大鎖模力的注塑機，以防止?jié)q?，F(xiàn)象并能有效進行保壓。3．冷卻階段在注塑成型模具中，冷卻系統(tǒng)的設計非常重要。這是因為成型塑料制品只有冷卻固化到一定剛性，脫模后才能避免塑料制品因受到外力而產生變形。由于冷卻時間占整個成型周期約70%～80%，因此設計良好的冷卻系統(tǒng)可以大幅縮短成型時間，提高注塑生產率，降低成本。設計不當?shù)睦鋮s系統(tǒng)會使成型時間拉長，增加成本；冷卻不均勻更會進一步造成塑料制品的翹曲變形。根據(jù)實驗，由熔體進入模具的熱量大體分兩部分散發(fā)，一部分有5%經輻射、對流傳遞到大氣中，其余95%從熔體傳導到模具。塑料制品在模具中由于冷卻水管的作用，熱量由模腔中的塑料通過熱傳導經模架傳至冷卻水管，再通過熱對流被冷卻液帶走。少數(shù)未被冷卻水帶走的熱量則繼續(xù)在模具中傳導，至接觸外界后散溢于空氣中。注塑成型的成型周期由合模時間、充填時間、保壓時間、冷卻時間及脫模時間組成。其中以冷卻時間所占比重最大，大約為70%～80%。因此冷卻時間將直接影響塑料制品成型周期長短及產量大小。脫模階段塑料制品溫度應冷卻至低于塑料制品的熱變形溫度，以防止塑料制品因殘余應力導致的松弛現(xiàn)象或脫模外力所造成的翹曲及變形。影響制品冷卻速率的因素有：塑料制品設計方面。主要是塑料制品壁厚。制品厚度越大，冷卻時間越長。一般而言，冷卻時間約與塑料制品厚度的平方成正比，或是與最大流道直徑的1.6次方成正比。即塑料制品厚度加倍，冷卻時間增加4倍。模具材料及其冷卻方式。模具材料，包括模具型芯、型腔材料以及模架材料對冷卻速度的影響很大。模具材料熱傳導系數(shù)越高，單位時間內將熱量從塑料傳遞而出的效果越佳，冷卻時間也越短。冷卻水管配置方式。冷卻水管越靠近模腔，管徑越大，數(shù)目越多，冷卻效果越佳，冷卻時間越短。冷卻液流量。冷卻水流量越大（一般以達到紊流為佳），冷卻水以熱對流方式帶走熱量的效果也越好。冷卻液的性質。冷卻液的粘度及熱傳導系數(shù)也會影響到模具的熱傳導效果。冷卻液粘度越低，熱傳導系數(shù)越高，溫度越低，冷卻效果越佳。

基本原理：

微孔發(fā)泡成型過程可分成三個階段：首先是將超臨界流體(二氧化碳或氮氣)溶解到熱融膠中形成單相溶體；然后通過開關式射嘴射人溫度和壓力較低的模具型腔，由于溫度和壓力降低引發(fā)分子的不穩(wěn)定性從而在制品中形成大量的氣泡核，這些氣泡核逐漸長大生成微小的孔洞。工藝流程：

工藝特點：

（1）精密注塑；

（2）突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限，可顯著減輕制件的重量、縮短成型周期；

（3）極大地改善了制件的翹曲變形和尺寸穩(wěn)定性。

應用：

汽車儀表盤，門板、空調風管等

5、納米注塑成型（NMT）

納米注塑NMT(NanoMoldingTechnology)：是金屬與塑膠以納米技術結合的工法，先將金屬表面經過奈米化處理後，塑膠直接射出成型在金屬表面，讓金屬與塑膠可以一體成形。工藝流程：

納米成型技術根據(jù)塑膠的位置分為兩類工藝：

（1）塑膠為非外觀面的一體成型

（2）塑膠為外觀面的一體成型

工藝特點：

（1）制品具有金屬外觀質感，

（2）制品機構件設計簡化，讓產品更輕、薄、短、小，且較CNC加工法更具成本效益。

（3）降低生產成本并且高結合強度，及大幅降低相關耗材的使用率

適用的金屬與樹脂材料：

（1）鋁、鎂、銅、不銹鋼、鈦、鐵、鍍鋅板、黃銅；

（2）鋁合金的適應性較強，包括1000到7000系列；

（3）樹脂包括PPS、PBT、PA6、PA66、PPA；

（4）PPS具有特別強的粘合強度(3000N/c㎡)。

應用：手機外殼、筆記本電腦外殼等

二、擠出成型（型材）

擠出成型：又稱擠塑成型，主要適合熱塑性塑料的成型，也適合部分流動性較好的熱固性和增強塑料的成型。其成型過程是利用轉動的螺桿，將被加熱熔融的熱塑性原料，從具有所需截面形狀的機頭擠出，然后由定型器定型，再通過冷卻器使其冷硬固化，成為所需截面的產品。工藝流程：

工藝特點：

（1）設備成本低；

（2）操作簡單、工藝過程容易控制、便于實現(xiàn)連續(xù)自動化生產；

（3）生產效率高；產品質量均勻、致密；

（4）通過改變機頭口?？沙尚透鞣N斷面形狀的產品或半成品。

應用：

在產品設計領域，擠出成型具有較強的適用性。擠出成型的制品種類有管材、薄膜、棒材、單絲、扁帶、網、中空容器、窗戶、門的框架、板材、電纜包層、單絲以及其它異型材等。三、壓延成型（片材、薄膜）壓延成型：是塑料原料通過一系列加熱的壓輥，使其在擠壓和展延作用下連接成為薄膜或片材的方法。工藝流程：

工藝特點：

優(yōu)點：

產品質量好、生產能力大、可自動化連續(xù)生產；

缺點：

設備龐大、精度要求高、輔助設備多、制品寬度受壓延機輥筒長度的限制。

應用：

多用于生產PVC軟質薄膜、薄板、片材、人造革、壁紙、地板革等。四、吹塑成型吹塑成型：是將從擠出機擠出的熔融熱塑性原料，夾入模具，然后向原料內吹入空氣，熔融的原料在空氣壓力的作用下膨脹，向模具型腔壁面貼合，最后冷卻固化成為所需產品形狀的方法。

吹塑成型分為薄膜吹塑和中空吹塑兩種。

1．薄膜吹塑

薄膜吹塑是將熔融塑料從擠出機機頭口模的環(huán)行間隙中呈圓筒形薄管擠出，同時從機頭中心孔向薄管內腔吹入壓縮空氣，將薄管吹脹成直徑更大的管狀薄膜（俗稱泡管），冷卻后卷取。

2．中空吹塑

中空吹塑成型是借助氣體壓力，將閉合在模具型腔中的處于類橡膠態(tài)的型坯吹脹成為中空制品的二次成型技術，是生產中空塑料制品的方法。中空吹塑成型按型坯的制造方法不同，有擠出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑。（1）擠出吹塑：擠出吹塑成型是用擠出機擠出管狀型坯，趁熱將其夾在模具模腔內并封底，再向管坯內腔通入壓縮空氣吹脹成型。（2）注射吹塑：所用的型坯由注射成型而得。型坯留在模具的芯模上，用吹塑模合模后，從芯模中通入壓縮空氣，將型坯吹脹，冷卻，脫模后即得制品。

優(yōu)點：

制品壁厚均勻、重量公差小、后加工少、廢邊角??；適宜于生產批量大的小型精制品。（3）拉伸吹塑：將已經加熱到拉伸溫度的型坯放置在吹塑模具中，用拉伸桿進行縱向拉伸，用吹入的壓縮空氣進行橫向拉伸吹脹，從而得到產品的方法。應用：①薄膜吹塑主要用于制造塑料薄模；

②中空吹塑主要用于制作中空塑料制品（瓶子、包裝桶、噴壺、油箱、罐、玩具等）。

五、壓制成型壓制成型主要用于熱固性塑料的成型，根據(jù)成型物料的性狀和加工設備及工藝的特點，壓制成型可分為模壓成型和層壓成型兩種。

1．模壓成型模壓成型又稱壓縮模塑，是熱固性塑料和增強塑料成型的主要方法。其工藝過程是將原料在已加熱到指定溫度的模具中加壓，使原料熔融流動并均勻地充滿模腔，在加熱和加壓的條件下經過一定的時間，使原料形成制品。

特點：

模壓成型制品質地致密、尺寸精確、外觀平整光潔、無澆口痕跡、穩(wěn)定性較好。應用：在工業(yè)產品中，模壓成型的制品有電器設備（插頭和插座）、鍋柄、餐具的把手、瓶蓋、坐便器、不碎餐盤（美耐皿）、雕花塑料門等。

2．層壓成型

層壓成型：是以片狀或纖維狀材料作為填料，在加熱、加壓條件下把相同或不同的材料的兩層或多層結合成為一個整體的方法。

工藝流程：

層壓成型工藝由浸漬、壓制和后加工處理三個階段組成，多用于生產增強塑料板材、管材、棒材及模型制品等。

特點：

質地密實、表面平整光潔。

六、壓注成型壓注成型：是在壓縮成型基礎上發(fā)展起來的一種熱固性塑料的成型方法，又稱傳遞成型。其工藝類似于注塑成型工藝，壓注成型時塑料在模具的加料腔內塑化，再經過澆注系統(tǒng)進入型腔，而注塑成型在注塑機料筒內塑化。工藝流程：

壓注成型與壓縮成型的區(qū)別：

壓縮成型過程是先加料后閉模，而壓注成型則一般要求先閉模后加料。

工藝特點：

優(yōu)點：（與壓縮成型比較）

（1）塑料在進入型腔前已塑化，能生產外形復雜、薄壁或壁厚變化很大、帶有精細嵌件的塑件。

（2）縮短成型周期，提高生產效率，塑件密度和強度得到提高。

（3）由于塑料成型前模具完全閉合，分型面的飛邊很薄，因而塑件精度容易保證表面粗糙度也較低。

缺點：

（1）總會有一部分余料留在加料室內，原料消耗較大；

（2）澆口痕跡的修整使工作量增大；

（3）成型壓力比壓縮成型大；收縮率比壓縮成型的大；

（4）模具的結構也比壓縮模的結構復雜；

（5）工藝條件比壓縮成型要求更嚴格，操作難度大。

七、滾塑成型滾塑成型：是先將塑料原料加入模具中，然后模具沿兩垂直軸不斷旋轉并使之加熱，使模內的塑料原料在重力和熱能的作用下，逐漸均勻地涂布、熔融粘附于模腔的整個表面上，成型為所需要的形狀，再經冷卻定型、脫模，最后獲得制品。工藝流程：

優(yōu)點：

（1）提供更多設計空間，降低裝配成本；

（2）更改簡單，成本低廉；

（3）節(jié)約原材料。應用：水球、浮球、小游泳池、自行車座墊、沖浪板，機器外殼、防護罩、燈罩、農用噴