塑料制品的注塑成型

1、塑料制品的注射成型,注射成型就是將粒狀或粉狀塑料加入到注射機(jī)的料筒，經(jīng)加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)，然后在注射機(jī)的柱塞或螺桿快速而又連續(xù)的壓力下，從料筒前端的噴嘴中以很高的壓力和很快的速度注入到閉合的模具內(nèi)。充滿(mǎn)模腔的熔體在受壓的情況下，經(jīng)冷卻（熱塑性塑料）或加熱（熱固性塑料）固化后，開(kāi)模得到與模具型腔相應(yīng)的制品。,塑料制品的注射成型特點(diǎn),間歇操作過(guò)程成型周期短生產(chǎn)效率高一次成型外形復(fù)雜、尺寸精確的制品成型適應(yīng)性強(qiáng)，制品種類(lèi)繁多容易實(shí)現(xiàn)

2、 生產(chǎn)自動(dòng)化，應(yīng)用:幾乎所有的熱塑性塑料，多種熱固性塑料，橡膠制品。,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),規(guī)格：注塑機(jī)規(guī)格：注射容量或注射容量/鎖模力表示法。反映了注射機(jī)的加工能力。注射量：注射螺桿（或柱塞）作一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量。鎖模力：合模機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的最大模具閉緊力，反映了注射機(jī)成型制品面積的大小。,9.1 注塑機(jī)的基

3、本結(jié)構(gòu),分類(lèi)按塑料在料筒中的塑化方式分為兩類(lèi)：柱塞式和螺桿式 柱塞式：注射量一般60g以下，不適于熱敏性，流動(dòng)性差的塑料。按外形特征分為：立式，臥式，直角式等。按用途：熱塑性塑料通用型，熱固性塑料型，發(fā)泡型，排氣型，高速型，多色，精密……按合模機(jī)構(gòu)：機(jī)械式，液壓式，液壓機(jī)械式,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),高速、精密和大型注射裝置及低發(fā)泡注射方面有發(fā)展和應(yīng)用,9.1 注

4、塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),主要技術(shù)參數(shù)： 包括注射、合模、綜合性能等三個(gè)方面，如公稱(chēng)注射量、螺桿直徑及有效長(zhǎng)度、注射行程、注射壓力、注射速度、塑化能力、合模力、開(kāi)模力、開(kāi)模合模速度、開(kāi)模行程、模板尺寸、推出行程、推出力、空循環(huán)時(shí)間、機(jī)器的功率、體積和質(zhì)量等。,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),注射機(jī)主要由注射系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)、液壓傳動(dòng)及電器控制系統(tǒng)、注射模具組成。,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

5、,注射系統(tǒng)：使塑料均勻地塑化并達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)．在很高的壓力和較快的速度下，通過(guò)螺桿或柱塞將熔體推擠注射入模。鎖摸系統(tǒng)：①實(shí)現(xiàn)模具的開(kāi)閉動(dòng)作，②在成型時(shí)提供足夠的夾緊力使模具鎖緊，防止溢邊，③開(kāi)模時(shí)推出模內(nèi)制件。液壓及電器控制系統(tǒng)：保證注射機(jī)在塑化、注射、固化成型各個(gè)工藝過(guò)程中按預(yù)定要求和動(dòng)作程序準(zhǔn)確有效地工作。目前常用的注射機(jī)一般是由油泵作壓力來(lái)源， 通過(guò)電器控制系統(tǒng)，可將高(低)壓油經(jīng)壓力分配裝置送往鎖模系統(tǒng)，使模具開(kāi)啟和閉合退回，

6、或送往注射系統(tǒng)使螺桿(或柱塞)前進(jìn)或后退。模具：利用本身特定形狀，使塑料(或聚合物)成型為具有—定形狀和尺寸的制品。,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),注射系統(tǒng)：料斗、料筒、螺桿 (柱塞式注射機(jī)為柱塞和分流梭) 噴嘴等。,料斗：設(shè)有計(jì)量裝置，使加入料筒的塑料與從料筒注入模具的料量相等。料筒：柱塞式料筒較大，使塑料有足夠的傳熱時(shí)間和傳熱面積。分流梭：使料分為薄層，塑料流體分流和收斂，縮短傳熱導(dǎo)程，產(chǎn)生剪切摩擦熱，加強(qiáng)混合塑化，提高柱塞式注

7、射機(jī)的生產(chǎn)效率及制品質(zhì)量。,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),注射螺桿與擠出螺桿在結(jié)構(gòu)上有如下區(qū)別： 1) 長(zhǎng)徑比較小，在10-15。壓縮比較小，在2-2.5之間。 2) 均化段長(zhǎng)度較短，但螺槽深度較深，可提高產(chǎn)量。加料段較長(zhǎng)，約為螺桿長(zhǎng)度的一半，提高塑化量。 3)注射螺桿的頭部呈尖頭型，與噴嘴能很好的吻合。 注射螺桿起預(yù)塑化和注射作用，是間歇操作過(guò)程，它對(duì)物料的塑化能力、操作時(shí)的壓力穩(wěn)定以及操作連

8、續(xù)性等要求沒(méi)有擠出螺桿那么嚴(yán)格。,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),擠出螺桿,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),注射螺桿,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),噴嘴： 1) 連接料筒和模具的通道。 2) 具有一定的射程。 3)內(nèi)徑從入口至出口逐漸收斂。 4）剪切塑化 ５）結(jié)構(gòu)與物料流動(dòng)性有關(guān)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力小，不出現(xiàn)流涎現(xiàn)象?？煞譃橥ㄓ檬剑由焓?，彈簧針閥式。,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),通用式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，無(wú)加熱裝置，壓力損失小，應(yīng)用：

9、PE，PP，PS，PVC等通用塑料,延伸式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，有加熱裝置，壓力損失小，應(yīng)用：PMMA，POM，PC，PSF等高黏度塑料,彈簧針閥式：自鎖式噴嘴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，流程短，壓力損失較大，應(yīng)用：PA，PET等低黏度塑料,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),鎖模系統(tǒng)：?jiǎn)㈤]模具系統(tǒng)的夾持力大小及其穩(wěn)定性對(duì)注射制品的質(zhì)量及其尺寸準(zhǔn)確性都有很大的關(guān)系。,最常見(jiàn)的鎖模系統(tǒng)：,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),液壓傳動(dòng)

10、與電器控制系統(tǒng)：,為保證注射機(jī)實(shí)現(xiàn)塑化、注射、固化成型各個(gè)工藝過(guò)程的預(yù)定要求和動(dòng)作程序設(shè)置的動(dòng)力和控制系統(tǒng)。包括：電動(dòng)機(jī)、油泵、管道、各類(lèi)閥件和其他液壓元件及電器控制箱等。一般注射機(jī)以油泵為壓力來(lái)源?，F(xiàn)發(fā)展全電動(dòng)注射機(jī)。,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),注射模具：澆注系統(tǒng)、成型部件和結(jié)構(gòu)零件等三大部分組 成。澆注系統(tǒng)：塑料熔體從噴嘴進(jìn)入型腔前的流道部分，包括主流道、分流道、冷料井和澆口等。成型部件：構(gòu)成制品形狀的部件，包括動(dòng)模、定模

11、、型腔、型芯和排氣孔等。結(jié)構(gòu)零件：構(gòu)成模具的各種零件，包括導(dǎo)向柱、脫模裝置、抽芯機(jī)構(gòu)等。,9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),9.1 注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu),注射模具：澆注系統(tǒng)、成型部件和結(jié)構(gòu)零件等三大部分組 成。,9.2 注射機(jī)的工作過(guò)程,合模與鎖緊：注射機(jī)的成型周期一般以合模為起點(diǎn)。低壓快速合模，高壓鎖模。注射裝置前移：使噴嘴和模具澆道口貼合。注射：注射螺桿或柱塞前移，以高速高壓將料筒前部的熔體注入型腔，并從模具分型面排氣。,9.2 注

12、射機(jī)的工作過(guò)程,保壓：補(bǔ)充熔體冷卻收縮產(chǎn)生的缺料，直到澆口凍結(jié)。保證制品的致密性、尺寸精度和強(qiáng)度。制品冷卻與預(yù)塑化：澆口凍結(jié)后，卸去保壓壓力，制品的繼續(xù)冷卻定型與螺桿的預(yù)塑化同時(shí)進(jìn)行。,9.2 注射機(jī)的工作過(guò)程,注射裝置的后退和開(kāi)模頂出制品：注射裝置的后退是防止噴嘴與冷模接觸使噴嘴內(nèi)的物料溫度過(guò)低影響注射。冷卻定型后開(kāi)啟模具頂出制品。,9.3 注射過(guò)程原理,熱塑性塑料的注射過(guò)程包括加料、塑化、注射充模、冷卻固化和脫模等工序，其中關(guān)鍵

13、是塑化、流動(dòng)和冷卻。,9.3 注射過(guò)程原理,一、塑化過(guò)程：,塑化：使物料在料筒內(nèi)受熱達(dá)到充分熔融狀態(tài)，且具有良好可塑性。,要求：塑化質(zhì)量良好，塑化效率高塑化質(zhì)量：熔體溫度均勻性，組分均勻性，密度均勻性，黏度均勻性塑化效率（塑化能力）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，料筒熔化塑料的質(zhì)量,9.3 注射過(guò)程原理,料筒溫度,加熱時(shí)間,螺桿轉(zhuǎn)速,背　　壓,工藝條件,塑化質(zhì)量和塑化效率取決于,塑料受熱情況（料筒外加熱）,受到剪切作用（剪切摩擦熱，混合分散）,,

14、,,,背壓：螺桿后退時(shí)所受到的阻力。背壓↑，螺桿后退慢，加熱塑化時(shí)間長(zhǎng)，摩擦熱↑，熔體溫度↑，塑化質(zhì)量↑，塑化效率↓,9.3 注射過(guò)程原理,1.熱均勻性：用加熱效率E表示，E值高，有利于塑料的塑化。,T－塑料實(shí)際達(dá)到的溫度T0－塑料初始溫度Tw－料筒內(nèi)壁溫度,9.3 注射過(guò)程原理,E值影響因素：增加料筒長(zhǎng)度和傳熱面積，或延長(zhǎng)塑料的受熱時(shí)間和增大塑料的熱擴(kuò)散速率，可提高T值，從而提高E值。,λ-熱傳導(dǎo)系數(shù)α－熱擴(kuò)散速率C－比

15、熱ρ－密度,9.3 注射過(guò)程原理,E值影響因素：料層厚度↓，E值提高。例如，柱塞式注射機(jī)料筒前端的分流梭。塑料溫度分布也影響E值。E值不應(yīng)小于0.8,9.3 注射過(guò)程原理,2.塑化能力：柱塞式注射機(jī)取決于加熱料筒的塑化能力和注射成型周期。影響因素：停留時(shí)間，加熱溫度，塑料性質(zhì)，傳熱面積，加熱物料的體積。,qm-塑化能力，kg/hW-注射量，gt-一個(gè)注射周期，s,9.3 注射過(guò)程原理,9.3 注射過(guò)程原理,螺桿

16、式注射機(jī)，由于剪切引起摩擦熱，其溫升值為：影響因素：螺桿直徑D、轉(zhuǎn)速n、螺槽深度H、塑料比熱C、熔體粘度η,剪切摩擦熱使螺桿式注射機(jī)的加熱效率提高，塑化質(zhì)量和塑化效率提高。,9.3 注射過(guò)程原理,3.料溫分布：,9.3 注射過(guò)程原理,二、注射充模過(guò)程：,塑化良好的塑料熔體，在柱塞或螺桿的推動(dòng)下，由料筒前端經(jīng)噴嘴和模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入并充滿(mǎn)模腔的過(guò)程。,9.3 注射過(guò)程原理,1.注射成型周期（1）充模階段（2）保壓階段（3）

17、倒流階段（4）凍結(jié)后的冷卻階段,注射成型周期：完成一次注射成型過(guò)程所需的時(shí)間。（該周期縮短，生產(chǎn)率提高）。,9.3 注射過(guò)程原理,注射充模過(guò)程中的溫度變化和壓力損失直接影響到注入模腔熔體的溫度和壓力。,溫度變化,壓力損失,噴嘴中,澆道中,料筒內(nèi),噴嘴中,澆道中,,,,,,,,,,9.3 注射過(guò)程原理,2.熔體在噴嘴中的流動(dòng),假塑性?xún)缏闪黧w等溫通過(guò)截面圓管的流動(dòng)壓力損失,壓力損失：粘度η、噴嘴長(zhǎng)度L、體積流量qv↑, 噴嘴直徑↓，壓

18、力損失↑（尤其噴嘴直徑影響最大）,9.3 注射過(guò)程原理,溫度變化：剪切速率↑，Ｔ↑ ↑ ，黏度↓↓。壓力損失通過(guò)內(nèi)摩擦作用轉(zhuǎn)化為熱量，熔體流經(jīng)噴嘴處的溫升ΔT主要由壓力損失決定。噴嘴溫度變化相關(guān)的工藝條件：注射壓力，注射速度。,ρ－熔體密度Cp－熔體定壓比熱容J－熱功當(dāng)量,9.3 注射過(guò)程原理,3.塑料在模具澆注系統(tǒng)中的流動(dòng),溫度和壓力的變化與流過(guò)噴嘴類(lèi)似，還與冷澆道系統(tǒng)和熱澆道系統(tǒng)有關(guān)。,熱澆道：影響溫度和壓力變化的因

19、素與噴嘴相似，溫度在粘流溫度或熔點(diǎn)之上。冷澆道：形成冷凝料殼層，塑料熱擴(kuò)散系數(shù)↑，熔體溫度↓，流速↓，殼層厚度↑，澆道截面積↓，殼層形成后具有保溫作用。,9.3 注射過(guò)程原理,在盡量短的時(shí)間內(nèi)有足夠量的熔體充滿(mǎn)模腔是充模過(guò)程的基本要求，即充模時(shí)應(yīng)有較高的體積流率。體積流率與澆口面積有關(guān)。,澆口面積↑,體積流率↑,剪切速率↓黏度↑,體積流率↓,,因此，澆口面積的增加有一個(gè)限值，多數(shù)情況下，減小澆口截面有利于體積流率的增加。,9.3

20、注射過(guò)程原理,高溫熔體在低溫模具中流動(dòng)，熔體在該階段的成型速率影響到聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)（取向和結(jié)晶），進(jìn)而影響制品的質(zhì)量,4.熔體在模腔的流動(dòng),9.3 注射過(guò)程原理,（1）熔體在典型模腔中的流動(dòng)方式 與澆口的位置和模腔的形狀和結(jié)構(gòu)有關(guān),9.3 注射過(guò)程原理,（2）熔體在模腔的流動(dòng)類(lèi)型,9.3 注射過(guò)程原理,影響噴射流的因素,澆口厚度／制品厚度↑，易出現(xiàn)噴射流,塑料性質(zhì)：結(jié)晶性低黏度塑料易出現(xiàn)噴射流（如PA，PET）,澆口

21、形狀和位置,工藝條件,注射壓力↓注射速度↓熔體溫度↓模具溫度↓,防止噴射流的產(chǎn)生,,,,9.3 注射過(guò)程原理,（3）熔體流的運(yùn)動(dòng)機(jī)理,1-初始階段2-過(guò)渡階段3-主階段,充模時(shí)熔體前緣變化的各階段,9.3 注射過(guò)程原理,（3）熔體流的運(yùn)動(dòng)機(jī)理,9.3 注射過(guò)程原理,（4）熔體充模流動(dòng)長(zhǎng)度充模過(guò)程中必須考慮的首要方面,充模流動(dòng)長(zhǎng)度,塑料的流動(dòng)性和冷凝速度模腔厚度和寬度模溫（對(duì)長(zhǎng)度影響不大，主要影響凝固速度）注射壓力

22、料筒溫度注射速度,,,工藝條件,9.3 注射過(guò)程原理,三、增密和保壓過(guò)程：,1.增密過(guò)程（壓實(shí)過(guò)程）,C點(diǎn)為壓實(shí)階段與保壓階段的切換點(diǎn)，該點(diǎn)的準(zhǔn)確控制對(duì)注射制品的質(zhì)量相當(dāng)重要。,9.3 注射過(guò)程原理,2.保壓過(guò)程： 補(bǔ)償因冷卻收縮引起的缺料，該過(guò)程對(duì)制品的質(zhì)量影響較大。工藝條件：保壓壓力，保壓時(shí)間，模溫,9.3 注射過(guò)程原理,四、倒流和冷卻定型過(guò)程：,1.熔體的倒流,保壓壓力撤除后，若澆口未凝封，模腔內(nèi)熔體倒流，澆口凍結(jié)

23、點(diǎn)為凝封點(diǎn)E。保壓時(shí)間越短，凝封點(diǎn)壓力越低。（凝封壓力高，凝封溫度低，有利于降低模塑收縮率及提高制品尺寸精度）,9.3 注射過(guò)程原理,2.澆口凍結(jié)后的冷卻,澆口凝封溫度高，凝封壓力低，則制品的密度小。凝封壓力高，則制品的密度高，殘余應(yīng)力大，形成制品的內(nèi)應(yīng)力。 凝封壓力和溫度可通過(guò)保壓時(shí)間調(diào)節(jié)。,9.3 注射過(guò)程原理,制品脫模最佳條件,溫度<Tg殘余壓力Pr=0,,制品在模內(nèi)的最短冷卻時(shí)間,熱擴(kuò)散系數(shù)α制品壁厚δ模內(nèi)

24、熔體平均溫度Ta模具溫度Tb制品脫模溫度Tc,,9.4 注射成型工藝過(guò)程,注射成型工藝過(guò)程包括：成型前的準(zhǔn)備，注射過(guò)程，制品的后處理。,9.4 注射成型工藝過(guò)程,一、成型前的準(zhǔn)備：1.原料的預(yù)處理：配制，混合，造粒，著色，干燥。2.料筒的清洗：采取正確的操作步驟（掌握料筒內(nèi)剩余料和新料的熱穩(wěn)定性、成型溫度范圍和各種塑料的相容性等技術(shù)資料）。3.嵌件的預(yù)熱。4.脫模劑的選用（硬脂酸鋅，液體石蠟，硅油等）。,9.4 注射成

25、型工藝過(guò)程,二、注射過(guò)程： 1.加料塑化 2.注射充模 3.保壓 4.冷卻 5.脫模,9.4 注射成型工藝過(guò)程,三、制品的后處理1.熱處理（退火處理）： 加速大分子的松弛過(guò)程， 通過(guò)對(duì)結(jié)晶和取向等結(jié)構(gòu)的影響，減小內(nèi)應(yīng)力，增加產(chǎn)品韌性，穩(wěn)定尺寸……退火溫度：制件使用溫度以上10～20℃至熱變形溫度以下10～20℃間選擇和控制。退火熱源或加熱保溫介質(zhì)：紅外線燈、鼓風(fēng)烘箱以及熱水、熱油

26、、熱空氣和液體石蠟等。,9.4 注射成型工藝過(guò)程,2.調(diào)濕處理：能在加熱和保溫條件下消除殘余應(yīng)力之外，還能促使制件在加熱介質(zhì)中達(dá)到吸濕平衡，以防它們?cè)谑褂眠^(guò)程中不斷吸水膨脹，長(zhǎng)時(shí)間難以達(dá)到尺寸的穩(wěn)定，發(fā)生尺寸變化。3.整修,9.5 注射成型工藝條件,,注射成型最重要的工藝條件應(yīng)該是足以影響塑化和注射充模質(zhì)量的溫度(料筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度)、壓力(塑化背壓、注射壓力、保壓壓力)和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間(注射時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間

27、)以及注射周期等。影響溫度、壓力變化的預(yù)塑螺桿轉(zhuǎn)速、加料量等也是必要的工藝條件。,9.5 注射成型工藝條件,1.溫度：料筒溫度，噴嘴溫度－塑料的塑化和流動(dòng)模具溫度－塑料的成型,(1)料筒溫度,料溫對(duì)注射的影響：料溫升高，熔體粘度下降，加工性改善，制品光潔度改善。料溫過(guò)高，塑料熱降解，制品性能下降。料溫過(guò)低，模具內(nèi)缺料，制品表面無(wú)光，有熔接痕，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。,9.5 注射成型工藝條件,料筒溫度的選擇：塑料的特性： ①料溫

28、:Tf（或Tm）～Td ②熱敏性（PVC，POM），分子量分布寬，平均分子量低塑料，料筒溫度低，反之，料筒溫度較高。 ③熱敏性塑料，停留時(shí)間短。 ④料筒各段溫度分布：從料斗至噴嘴逐漸上升。對(duì)于Tf低，粘度高的塑料（PVC，PS，ABS），剪切摩擦熱高，加料段溫度低于Tf。對(duì)于Tm高，粘度較低的塑料（PA，HDPE），剪切摩擦熱較小，加料段溫度要高。,9.5 注射成型工藝條件,制品和模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 制品壁薄，形狀復(fù)雜，

29、或帶有嵌件的制品，料筒溫度高；壁厚，反之（注射周期長(zhǎng)，防止物料在料筒中停留時(shí)間長(zhǎng)，熱分解）塑料組成 玻璃纖維，填料，增塑劑,9.5 注射成型工藝條件,9.5 注射成型工藝條件,（2）噴嘴溫度,塑料在注射時(shí)以高速度通過(guò)噴嘴的細(xì)孔，有一定的摩擦熱產(chǎn)生，為防止塑料熔體在噴嘴可能發(fā)生“流涎現(xiàn)象”，通常噴嘴溫度略低于料筒的最高溫度 。但噴嘴溫度太低，會(huì)造成噴嘴堵塞加增大料流阻力，甚至?xí)箛娮焯幍睦淞显诔淠r(shí)帶入模腔，影響制品的質(zhì)量。噴嘴

30、溫度的選擇還應(yīng)考慮其他工藝條件對(duì)它的影響。噴嘴可通過(guò)“對(duì)空注射”觀察調(diào)整。,9.5 注射成型工藝條件,（3）模具溫度,模具溫度決定了制品的冷卻速度，影響充模流動(dòng)行為，制品的機(jī)械性能和外觀質(zhì)量。 冷卻介質(zhì)的溫度TcTg為緩冷。,9.5 注射成型工藝條件,非結(jié)晶塑料：分子鏈剛性，粘度高，模溫較高，如PC，PPO，反之，模溫較低，注意低模溫引起的充模不全。結(jié)晶型塑料：模溫高低對(duì)結(jié)晶、取向結(jié)構(gòu)及制品性能的影響？厚壁制品：模溫不

31、宜過(guò)低。模溫高，成型周期延長(zhǎng)，生產(chǎn)效率下降。,9.5 注射成型工藝條件,9.5 注射成型工藝條件,（1）螺桿轉(zhuǎn)速、背壓,螺桿轉(zhuǎn)速提高，塑化質(zhì)量提高或降低，塑化效率提高背壓增加，排出空氣，增加剪切和停留時(shí)間，塑化質(zhì)量提高，塑化效率下降。注意背壓對(duì)噴嘴流涎的影響螺桿長(zhǎng)徑比小，可增加背壓,2.壓力,9.5 注射成型工藝條件,9.5 注射成型工藝條件,2.注射壓力、注射速度,選擇注射壓力大小的因素： 塑料品種、制件的復(fù)雜

32、程度、制件的壁厚、噴嘴的結(jié)構(gòu)形式、模具澆口的尺寸以及注射機(jī)類(lèi)型等，常取40～200Mpa。,9.5 注射成型工藝條件,η↑, 摩擦因數(shù)高，注射壓力↑添加玻纖，填料，注射壓力↑制品形狀復(fù)雜，壁薄，形狀和尺寸精度要求高，注射壓力↑熔體溫度低，模溫低，應(yīng)提高注射壓力,9.5 注射成型工藝條件,流動(dòng)比：指熔體自噴嘴出口處開(kāi)始能夠在模具中流至最遠(yuǎn)的距離與制件厚度的比值。 不同的塑料具有不同的流動(dòng)比范圍，并受注射壓力大小的影響

33、。,9.5 注射成型工藝條件,9.5 注射成型工藝條件,9.5 注射成型工藝條件,注射速度,注射速度一般以單位時(shí)間內(nèi)柱塞或短桿移動(dòng)的距離(cm／s)或單位時(shí)間內(nèi)注射塑料的體積或質(zhì)量(M3／s或g／s)來(lái)表示。 注射速度與注射壓力密切相關(guān)。其他工藝條件和塑料品種一定時(shí)，注射壓力越大，注射速度也就越快。,9.5 注射成型工藝條件,注射速度較高的優(yōu)點(diǎn)： 熔體流速較快，其溫度維持在較高的水平，剪切速率具有較大值，

34、熔體黏度較小，流動(dòng)阻力相對(duì)降低，料流長(zhǎng)度和模腔壓力會(huì)因此增大，制件將比較密實(shí)和均勻，熔接痕強(qiáng)度有所提高，用多腔模生產(chǎn)出的制件尺寸誤差也比較小。,注意防止噴射流的產(chǎn)生。,9.5 注射成型工藝條件,對(duì)于一定的模具：注射速度常由實(shí) 驗(yàn)確定， 一般先低壓慢速注射，然后則根據(jù)制品的成型情況來(lái)調(diào)整注射速度。 通常對(duì)玻璃化溫度高、粘度大的塑料，制品形狀復(fù)雜，澆口尺寸小，流道長(zhǎng)，薄壁制品的模具結(jié)構(gòu)宜選用高速高壓注射。,9.5 注射成型工藝條件,高壓

35、高速注射制品應(yīng)進(jìn)行退火處理很重要。,9.5 注射成型工藝條件,3. 保壓壓力、保壓溫度、保壓時(shí)間,9.5 注射成型工藝條件,聚合物比體積、溫度、保壓力之間關(guān)系分析： ①在較高的保壓力或較低的溫度條件下，可以使制件得到較小的比體積，即較大的密度，其中溫度的影響可認(rèn)為是塑料在低溫下體積膨脹較小的結(jié)果。 ②a、b兩條虛線分別反應(yīng)模腔中靠近澆口和遠(yuǎn)離澆口位置的比體積變化情況。很明顯，塑料在靠近澆口的位置溫度高、比體積大、密度

36、小，冷卻后的收縮也大，而在遠(yuǎn)離澆口的位置，情況則正好相反。,9.5 注射成型工藝條件,兩圖的差別：①結(jié)晶的聚乙烯從高溫到低溫變化時(shí)曲線在100—150℃左右具有一個(gè)明顯的拐點(diǎn)，經(jīng)此拐點(diǎn)之后，比體積在100一150℃左右急劇減小(聚苯乙烯無(wú)此現(xiàn)象)；②在相同的保壓力和溫度范圍下，聚乙烯的比體積變化幅度要比聚苯乙烯大得多。例如，在50～250℃范圍內(nèi)，若取保壓力為10MPa，則聚乙烯比體積的變化幅度約為30％，而聚苯乙烯只有10％左右

37、；若取保壓力為160 MPa，兩者的比體積變化幅度又分別為22％和3％。,9.5 注射成型工藝條件,結(jié)論：保壓力和溫度對(duì)結(jié)晶聚合物的比體積或密度之影響比對(duì)非結(jié)晶聚合物的影響來(lái)得強(qiáng)烈，而且在100～150℃左右，無(wú)論保壓力大小如何，結(jié)晶聚合物的比體積都會(huì)迅速減小。所以生產(chǎn)中對(duì)制件密度要求較高時(shí)，同時(shí)需要選擇合理的保壓力和合理的溫度條件，并且結(jié)晶聚合物的保壓力和溫度條件的控制尤其要嚴(yán)格一些。,9.5 注射成型工藝條件,9.5 注射成型

38、工藝條件,4.注射成型周期（時(shí)間）,9.5 注射成型工藝條件,最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間,注射時(shí)間：包括流動(dòng)充模時(shí)間和保壓時(shí)間兩部分。充模時(shí)間很短，一般約2～5s，大型和厚壁制品可達(dá)10s以上 。保壓時(shí)間依賴(lài)于料溫、模溫以及主流道和澆口的大小，在整個(gè)注射時(shí)間內(nèi)所占的比例較大， 約 20～100s．大型和厚制品可達(dá)2～5min，甚至更多；保壓時(shí)間對(duì)制品尺寸的準(zhǔn)確性有較大影 響，保壓時(shí)間不夠．澆口未凝封，熔體會(huì)倒流，使模內(nèi)壓力下降，會(huì)

39、使制品出現(xiàn)凹陷、縮孔 等現(xiàn)象。,9.5 注射成型工藝條件,冷卻時(shí)間受熔體溫度、模具溫度、脫模溫度和制件厚度等 。（一般制件約取30 ～ 120s）,確定閉模冷卻時(shí)間的原則： 制件脫模時(shí)具有一定剛度，不得因溫度過(guò)高翹曲和變形。在滿(mǎn)足此原則的前提下，冷卻時(shí)間應(yīng)盡量短否則，以縮短成型周期、提高生產(chǎn)效率，冷卻時(shí)間長(zhǎng)對(duì)復(fù)雜制件會(huì)造成脫模困難。,作業(yè)：,1、為什么熱穩(wěn)定性差的塑料不宜采用細(xì)孔噴嘴高速注射充模？ 2、需要進(jìn)行后處理的制品？