高分子材料加工技術(shù)——注射成型.ppt

1、第八章注射成型，注射成型法，又稱注射成型，其特點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程周期性和間歇性。成型周期短，可一次成型各種金屬或非金屬嵌件的成型產(chǎn)品。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。注射成型是一種經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)的成型技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。注射成型是熱塑性塑料的主要成型方法。幾乎所有的熱塑性塑料都可以采用這種方法，現(xiàn)在注射成型已經(jīng)成功地應(yīng)用于熱固性塑料的成型。例如，最初通過(guò)壓縮模塑成型的酚醛電氣產(chǎn)品現(xiàn)在可以通過(guò)注射模塑成型。目前，注塑制品約占塑料制品總重量的20.30%，是第二大成型加工方法。塑料(注射):合模鎖緊注射裝置向前移動(dòng)，使注射保壓產(chǎn)品塑化，冷卻注射裝置向后移動(dòng)，開(kāi)模推出產(chǎn)品橡膠(注射成型

2、):向注射成型機(jī)中加入條狀或塊狀復(fù)合橡膠，注射成型后在加熱模具中停留一段時(shí)間，進(jìn)行硫化反應(yīng)(模具硫化)，無(wú)需冷卻固化，即可得到最終產(chǎn)品橡膠注射成型類似于橡膠制品的模具硫化。 除了壓力傳遞方式不同(高壓、快速)之外，生產(chǎn)能力高于成型，勞動(dòng)強(qiáng)度較低，易于自動(dòng)化，是橡膠加工的方向。 注射成型廣泛用于熱塑性塑料的成型。本章主要討論熱塑性塑料注射成型的原理和過(guò)程。1.注塑機(jī)的分類：1。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類(1)柱塞式注射機(jī)，第一注射機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能，(2)雙級(jí)柱塞式注射機(jī)，(3)螺桿預(yù)塑化柱塞式注射機(jī)，(4)移動(dòng)式螺桿注射機(jī)，2。3.根據(jù)注射機(jī)的加工能力分類的注射量：當(dāng)注射螺桿(柱塞)進(jìn)行最大注射行程時(shí)，注射

3、裝置能夠達(dá)到的最大注射量：注射機(jī)的夾緊機(jī)構(gòu)能夠產(chǎn)生的最大合模力。熔體以一定的壓力和速度注入模腔以保持壓力。注射完成后，螺桿保持靜止一段時(shí)間，以補(bǔ)充由于冷卻到模腔中而收縮的一部分熔體，從而使產(chǎn)品致密并防止模腔中的材料回流。(1)加料裝置：料斗、計(jì)量、加熱和干燥、自動(dòng)加料裝置(2)與擠出機(jī)(3)的機(jī)筒功能、結(jié)構(gòu)和要求基本相同；柱塞功能：將注射筒的壓力傳遞給塑料并將熔體注入模具(4)。分流梭將材料流轉(zhuǎn)變成薄層，從而使塑料產(chǎn)生分流和匯聚流，加速熱傳遞，縮短熱傳遞過(guò)程，并避免分流梭表面上的熔體過(guò)熱和分解，從而產(chǎn)生更大的摩擦熱。使物料溫度有利于塑料的混合和塑化，有效提高產(chǎn)量和質(zhì)量；(5)螺桿，(5)噴嘴，

4、以一定的范圍將熔體從機(jī)筒導(dǎo)入模具；(2)機(jī)械鎖、液壓鎖和液壓機(jī)械鎖；(3)液壓傳動(dòng)和電氣控制系統(tǒng)電機(jī)油泵管路液壓元件電氣控制箱、零件沖頭、模具、型芯、成型桿、鑲塊、動(dòng)模、主澆道、澆道、澆口、冷阱、導(dǎo)向件、分型抽芯機(jī)構(gòu)、頂出、加熱、冷卻和排氣；2.注塑機(jī)的工作過(guò)程；2.注射過(guò)程原理；1.塑化過(guò)程對(duì)塑料塑化的要求。塑化材料的溫度應(yīng)處處均勻。熱分解產(chǎn)物的含量達(dá)到最低。1.熱均勻性增加了筒體的長(zhǎng)度和受熱面積，延長(zhǎng)了加熱時(shí)間，提高了熱擴(kuò)散效率，減小了材料層的厚度，提高了筒體的壁溫。塑化能力：每單位時(shí)間注塑機(jī)料筒中熔融塑料的質(zhì)量，qm。每個(gè)注射周期T中的注射量m qm=3.6m/t由圓筒和塑料之間的接觸面

5、積A和塑料的加熱體積Vp表示。3.物料溫度分布P286圖8-15和8-16，柱塞：與氣缸接觸的塑料快速升溫，中心緩慢升溫，流經(jīng)分流梭時(shí)快速升溫，最終物料溫度低于氣缸壁溫度。螺桿：開(kāi)始時(shí)溫度上升緩慢，在到達(dá)噴嘴之前，材料溫度接近圓筒。甚至超過(guò)，2。注射成型工藝1。注射成型周期t0t2壓力保持t2t3回流t3t4冷卻t4t5。2.噴嘴中的熔體流動(dòng)：2.1充模過(guò)程中壓頭損失，通過(guò)噴嘴的熔體流動(dòng)可近似視為等溫條件下通過(guò)等截面圓管的流動(dòng)。對(duì)于牛頓流體和假塑性幕流體，壓力損失為：2.2熔體溫升PQV/J=CPQVT TP/CPJ；3.模具流道系統(tǒng)中的熔體流動(dòng)：在模具填充期間應(yīng)實(shí)現(xiàn)高熔體體積流速。對(duì)于牛頓流

6、體，它通過(guò)圓形橫截面或平狹縫門。A=Kn-1 (n1)澆口橫截面積，熔體體積流量，4。模腔中的熔體流動(dòng)：4.1典型模腔中的熔體流動(dòng)模式，4.2模腔中的熔體流動(dòng)類型，3。致密化和保壓過(guò)程：1 .致密化過(guò)程(壓實(shí)過(guò)程)2。壓力保持過(guò)程4?；亓骱屠鋮s設(shè)置過(guò)程：1。熔體2回流。第三節(jié)注塑工藝及工藝條件，1。注塑工藝P294，1。成型前的原材料準(zhǔn)備、預(yù)處理、料筒清洗、嵌件預(yù)熱、脫模劑選擇、2。注射成型過(guò)程中的合模和鎖模、注射裝置前移、塑化、注射、充模、保壓、產(chǎn)品冷卻、注射裝置后退、開(kāi)模和頂出。產(chǎn)品的后處理3.1熱(退火)處理3.2濕度調(diào)節(jié)處理3.3翻新；2.注塑工藝條件的選擇：1 .溫度，桶溫，TL T

7、d TL Tf)。選擇材料溫度時(shí)，必須考慮以下幾點(diǎn)：Tf(Tm)Td窄的熱敏性塑料和平均相對(duì)分子量低、分子量分布寬的塑料在機(jī)筒中的停留時(shí)間。設(shè)備產(chǎn)品和模具的特性噴嘴溫度略低于t1和模具溫度。對(duì)于高粘度的材料，模具溫度較高；對(duì)于結(jié)晶聚合物，提高模具溫度有利于結(jié)晶。如果產(chǎn)品需要高結(jié)晶度的聚合物，模具溫度較高；如果產(chǎn)品需要低結(jié)晶度的聚合物，采用低模具溫度和淬火方法；對(duì)于高定向要求的產(chǎn)品，選擇低模具溫度和高注射壓力。對(duì)于厚制品，薄制品采用較高的模具溫度，對(duì)于低制品采用較低的模具溫度、較高的料筒溫度和較高的模具溫度；2.壓力塑化壓力(背壓):使用螺桿注射機(jī)時(shí)，螺桿反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺桿頂部的熔體受到較高的塑化

8、壓力，有利于提高塑化效果，但不利于熱敏性聚合物。對(duì)塑化量的影響：高背壓降低塑化量。背壓高，材料壓力高。當(dāng)壓力大于噴嘴密封材料流動(dòng)的壓力時(shí)，就會(huì)有流涎。高背壓、高螺桿扭矩和塑化電機(jī)的高負(fù)荷。注射壓力：指注射過(guò)程中，注射機(jī)螺桿對(duì)塑料熔體施加的壓力。功能：克服塑料熔體從桶到腔的流動(dòng)阻力。壓實(shí)熔體以使注射產(chǎn)品致密(提供保壓)。注射壓力的選擇是熔體粘度高、玻璃化溫度高的材料，采用較高的注射壓力；薄壁產(chǎn)品應(yīng)使用高壓。當(dāng)物料溫度較高時(shí)，注射壓力較??；當(dāng)材料溫度較低時(shí)，注射壓力較高。3。時(shí)間(成型周期)、充模時(shí)間25 S、保壓時(shí)間20100 S、冷卻時(shí)間30120 S、第4節(jié)橡膠注射成型、橡膠模型產(chǎn)品的生產(chǎn)方法、橡膠注射成型的工藝特點(diǎn)橡膠(注射成型):將條狀或塊狀混合物加入到注射成型機(jī)中，注射成型后在加熱的模具中停留一段時(shí)間進(jìn)行硫化反應(yīng)(成型1.注塑設(shè)備：1。加熱和冷卻裝置2。模具臺(tái)3。霉菌2。注射過(guò)程和原理1。橡膠注射成型工藝預(yù)熱、塑化、注射、保壓、硫化和脫模2。橡膠加熱和硫化過(guò)程預(yù)熱、交聯(lián)、正硫化和過(guò)硫化。注射工藝條件：1 .溫度(1)料筒溫度柱塞型7080移動(dòng)螺桿型80100延遲塑化(2)注射溫度在焦燒安全許可的前提下，盡