注射成型知識(shí)講座課件

1、注射成型知識(shí)講座,射出成型知識(shí)講座,MPTK 工程處培訓(xùn)教材,注射成型知識(shí)講座,塑膠的簡(jiǎn)單辨別方法 射出成型機(jī)結(jié)構(gòu) 注射塑件成型缺陷分析,內(nèi)容,注射成型知識(shí)講座,塑膠的簡(jiǎn)單辨別方法,塑膠的種類繁多,制造同一零件時(shí)也有時(shí)使用不同樹(shù)脂,辯別不同樹(shù)脂可以化學(xué)分析來(lái)處理,但費(fèi)時(shí)費(fèi)事無(wú)法便捷,普通用手拿起或靠目視,從使專門行家也不容易確實(shí)辨別. 下表列舉各種塑膠的簡(jiǎn)單辨別方法,供為參考,有機(jī)會(huì)不妨一試,注射成型知識(shí)講座,注射成型知識(shí)講座,射出成型機(jī)結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)目的 本實(shí)習(xí)的目的在于了解射出成型的原理過(guò)程與特性並了解射出成型機(jī)的基本構(gòu)造與操作單元,注射成型知識(shí)講座,射出成型以模具的機(jī)械動(dòng)作可分為鎖模階段充填

2、階段保壓階段冷卻階段及開(kāi)模頂出五個(gè)極端如圖(1)所示,注射成型知識(shí)講座,在充填過(guò)程中時(shí)射出成型機(jī)的螺桿向前運(yùn)動(dòng),將熔膠經(jīng)由澆口流道壓入模穴內(nèi)由于熔融樹(shù)脂具有高舉黏性為了克服流動(dòng)時(shí)模腔壁的阻力螺桿必須提供足夠壓力同時(shí)熔融也必須維持有壓力梯度熔融的黏度隨時(shí)間剪變率而改變因此在模腔內(nèi)各點(diǎn)的壓力隨著時(shí)間位置在變化在整個(gè)形過(guò)程中模穴壁上的壓力隨時(shí)間的變化大致如圖（2）所示,但以熔膠在模具的流動(dòng)至開(kāi)模位置則可分為: 充填保壓及冷卻三個(gè)過(guò)程,注射成型知識(shí)講座,注射成型知識(shí)講座,在充填階段(1)壓力主要是來(lái)克服熔膠在模穴內(nèi)流動(dòng)的阻力,當(dāng)模穴充填完后由于熔膠的可壓縮性以及其后冷卻的收縮,為了補(bǔ)償這個(gè)收縮效應(yīng)在保

3、壓階段(2)保壓壓力將熔膠繼續(xù)壓擠入模穴直澆口凝固.爾后熔膠一直冷卻至表面固化到某一程度成品才被頂出. 在充填階段時(shí),當(dāng)熔膠流入模穴時(shí)與冷的腔壁接觸,會(huì)形成薄的凝固層,靠近壁上的熔膠溫度會(huì)降低,在熔膠流動(dòng)的峰前,由于噴流效應(yīng)(Fountaion Flow Effect)熔膠從中心往兩模腔壁流動(dòng)造成等速的熔膠流動(dòng),同時(shí)熱熔膠從中心帶至前緣及兩邊模腔壁.在熔峰后端之熔膠則是層狀流動(dòng),在中心的流動(dòng)速度最大,而凝固層邊遠(yuǎn)的流速為零.如圖拉(3)所示,注射成型知識(shí)講座,同理靠近模穴處溫度較低而肉厚中央熔膠仍然保持高溫,優(yōu)勢(shì)由于黏度生熱(Viscous Heating)的效應(yīng)(與射速有關(guān))在較近模穴的地方

4、會(huì)產(chǎn)生高溫,這種現(xiàn)象在澆口尤其顯著.由于熔膠是非牛頓流體,黏度呈現(xiàn)剪薄(Shear Thinning)效應(yīng)隨著溫度剪切率而改變因此在充填過(guò)程中壓力速度溫度以及伴隨的黏度剪切率在流動(dòng)方嚮以及肉厚方嚮有很大的變化對(duì)于成型及成品品質(zhì)會(huì)有很大的影響,注射成型知識(shí)講座,注射成型知識(shí)講座,在射出成型整個(gè)單一位置的壓力和溫度的變化圖可對(duì)照壓力比容（密度）溫度 曲線來(lái)分析,注射成型知識(shí)講座,是塑膠在料管加溫過(guò)程 是熔膠充填過(guò) 是熔膠保壓過(guò)程 是過(guò)熔膠冷卻過(guò)程,熔膠各點(diǎn)壓力溫度變化的行徑（）就決定了它在開(kāi)模頂出位置的收縮率由于各點(diǎn)收縮率不同會(huì)形成品的殘留應(yīng)力及翹曲變形.在這個(gè)過(guò)程熔膠保壓壓力對(duì)於頂出時(shí)E點(diǎn)的位置

5、有大的影響性,注射成型知識(shí)講座,1）射出單元依射出裝置來(lái)區(qū)分的成形機(jī)種類為柱塞式、螺桿式以及預(yù)備可塑化,目前射出機(jī)多為螺桿式的射出單元 1柱塞式的構(gòu)造如圖(6)所示,射出成形機(jī)的基本結(jié)構(gòu),注射成型知識(shí)講座,其工作原理為: 從漏斗上落下來(lái)的成形材料,利用連接於射出柱塞的計(jì)量裝置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)而計(jì)量,計(jì)量終了,射出柱塞前進(jìn),材料通過(guò)加熱缸內(nèi)面與魚(yú)雷構(gòu)成狹小的通路,在此充分加熱成為熔融狀態(tài),再?gòu)膰娮觳可涑鲮赌＞邇?nèi).魚(yú)雷外圍相對(duì)於中心軸成輻射狀配置很多細(xì)槽,材料通過(guò)此部份時(shí)被均勻加熱. 2往復(fù)螺桿式射出裝置如圖(1)所示 而螺桿的基本形狀如圖(7)所示,注射成型知識(shí)講座,注射成型知識(shí)講座,工作原理: 來(lái)自

6、漏斗的材料與自身的重量落下於加熱缸內(nèi),由螺桿混練,沿其螺旋槽送到加熱缸前端部,此時(shí)材料被外周的加熱器加熱,且有混練作用發(fā)生的磨擦熱,使材料成為熔融狀態(tài).隨熔融材料的貯存於加熱缸前端部,由於材料的反作用力使螺桿後退,利用背壓並配合限制開(kāi)闢限定其後退量,在一定位置停止螺桿的旋轉(zhuǎn),即完成計(jì)量.模內(nèi)的材料冷卻固化後,頂出成型品,開(kāi)闢閉模具,進(jìn)入射出工程,此時(shí)籍射出裝置後部的油壓缸,對(duì)螺桿施加射出力,螺桿成為射出柱塞,在高壓下,加熱缸前端部的材料從噴嘴部往模內(nèi)射出,注射成型知識(shí)講座,優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)分別說(shuō)明如下: a.優(yōu)點(diǎn): 籍螺桿的混練作用,材料內(nèi)部也發(fā)熱,均勻可塑化,可塑化能力加大. 由於加熱缸的壓力損失

7、,可使用較低的射出壓力,亦能成型.加熱缸內(nèi)的材料滯留處少,熱安定性差的材料也很少因滯留而分解.材料更換、換色操作容易.有材料可用乾式著色直接上色. b.缺點(diǎn): 在射出時(shí),熔融材料易順著螺旋槽而移往加熱缸後部,造成材料逆流,注射成型知識(shí)講座,3.預(yù)備可塑化式設(shè)出裝置 預(yù)備可塑化式裝置是將預(yù)塑加熱缸(將成形材料加熱熔融)和射出加熱缸(將熔融材料射出)相結(jié)合,依照加熱缸之形式大概分為下列兩種: a.柱塞預(yù)備可塑化式(圖(8) 塑料在預(yù)塑加熱缸中加熱,使塑料達(dá)到可塑化熔融,再由柱塞推送至射出加熱缸中,此時(shí)送入塑料壓力使射出柱塞後退,調(diào)節(jié)此後退量以決定一次的射出量,在達(dá)到所定之射出量時(shí),柱塞再推進(jìn)將熔融

8、塑料射入模穴內(nèi)成形,注射成型知識(shí)講座,b. 螺桿預(yù)備可塑化式(圖(9) 預(yù)塑加熱缸為螺桿式，螺桿旋轉(zhuǎn)將塑料送入預(yù)塑加熱缸中熱成熔融狀態(tài)，再送至射出加熱中，此時(shí)也籍射出柱塞之後退量設(shè)定射出量，計(jì)量完成則柱塞再推進(jìn)將熔融塑料射入模穴內(nèi)成形,注射成型知識(shí)講座,2)鎖模單元: 合模裝置除了用以開(kāi)闢模之外，最主要是用以對(duì)抗射出於模內(nèi)之熔融材料的高壓力，以充分的強(qiáng)力閉鎖常見(jiàn)的合模裝置有直壓式、肘節(jié)式及肘節(jié)直壓式三種直壓式鎖模裝置如圖(10,注射成型知識(shí)講座,直壓式合模裝置又可分為升壓滑塊式、輔助缸式及增壓缸式,注射成型知識(shí)講座,2. 肘節(jié)式鎖模裝置肘節(jié)式合模裝置是以肘節(jié)接頭將油壓缸或電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的力放大，使

9、合模力增大在肘節(jié)機(jī)構(gòu)中，力的放大率與速度因連桿位置而大有變化，在閉模的最初階段，力的放大率小而速度快，接進(jìn)閉模行程終了時(shí)，力的放大率大而速度慢在肘節(jié)連接桿將進(jìn)完全伸直前產(chǎn)生很大的鎖模力,注射成型知識(shí)講座,依其構(gòu)造不同可分為單肘節(jié)式、雙肘節(jié)式,注射成型知識(shí)講座,注射塑件成型缺陷分析,塑膠成形產(chǎn)品,原則上都是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格要求製造.但無(wú)論如何它的變化仍是相當(dāng)廣泛的.有時(shí)當(dāng)生產(chǎn)很順利進(jìn)行時(shí)會(huì)突然產(chǎn)生縮水變形,有裂痕、銀紋,或其它缺陷等無(wú)法接受的產(chǎn)品.在生產(chǎn)時(shí)就要從成品發(fā)生的問(wèn)題,來(lái)了解判斷問(wèn)題點(diǎn)所在,這是一種專門性技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)的累積.如果我們把成品上的缺失,涵蓋在四個(gè)主要因素當(dāng)中,那就是原料,模具、成型

10、機(jī)及成形條件(如表一所列四項(xiàng)).有時(shí)變更操作條件,或模具、機(jī)器方面稍做調(diào)整,以及過(guò)濾所使用的原料,就可以解決問(wèn)題所在.本章就逐一列舉成品可能發(fā)生的問(wèn)題,並加以探討解決之道,注射成型知識(shí)講座,射出成型條件對(duì)成型品物性的影響, 大致可從四方面來(lái)考慮: 1.原料 2.成形機(jī) 3.模具設(shè)計(jì) 4.成型條件,注射成型知識(shí)講座,塑膠品在表面的凹陷、空洞都稱為縮水 除了會(huì)影響產(chǎn)品外觀亦會(huì)降低成品品質(zhì)及強(qiáng)度,1縮水,塑膠,模具設(shè)計(jì),成型技術(shù),縮水的原因,縮水問(wèn)題如獲適當(dāng)解決,可提高成品品質(zhì),減低次廢產(chǎn)品并提高生產(chǎn)效率.下表即為縮水可能發(fā)生之原因及處理方法,注射成型知識(shí)講座,可能發(fā)生之原因及處理方法,注射成型知識(shí)

11、講座,A.成品黏膜,2.黏膜(脫模困難,B.澆道黏模,在射出成型時(shí),成品會(huì)有黏膜發(fā)生,首先要考慮射出壓力或保壓壓力是否過(guò)高.射出壓力太大會(huì)造成成品過(guò)度飽和,使塑料充壓入其他的空隙中,致使成品卡在模穴裡脫模困難,在取出時(shí)容易有黏膜發(fā)生. 而當(dāng)料管溫度過(guò)高時(shí),通常會(huì)出現(xiàn)兩種現(xiàn)場(chǎng).一是溫度過(guò)高使塑料受分解而變質(zhì),失去它原有之特性;並在脫模過(guò)程中出現(xiàn)破碎或撕裂,造成黏膜.二是膠料充填入模穴後不易冷卻,需加長(zhǎng)週期時(shí)間,殊不合經(jīng)濟(jì)效益.所以需適度依膠料之特性調(diào)節(jié)其運(yùn)作溫度, 至於模具方面的問(wèn)題,假如進(jìn)料口不平衡,會(huì)使成品脫模時(shí)易有黏膜現(xiàn)象,這時(shí)就要在模具上作改進(jìn)的措施,注射成型知識(shí)講座,成品黏膜,可能發(fā)生

12、之原因及處理方法,注射成型知識(shí)講座,澆道黏模,可能發(fā)生之原因及處理方法,注射成型知識(shí)講座,在射出成型過(guò)程中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)內(nèi)有許多小氣泡的成品,不但影響制品強(qiáng)度及機(jī)械性能,對(duì)成品外觀價(jià)格值亦大打折扣.所以當(dāng)成品出現(xiàn)氣泡時(shí),可檢查下列幾個(gè)因素,并做處理. 通常成品因厚薄不同,或模具有突出肋時(shí),塑料在模具中的冷卻速度不同,則收縮的程度不同,容易形成氣泡,所以對(duì)模具設(shè)計(jì)須特別留意. 而在使用的原料方面,假如塑料帶有水氣,在熔膠時(shí)塑料受熱后分解,則射膠螺桿公差太小時(shí),空氣容易進(jìn)入模腔內(nèi)形成氣泡,以下即歸納可能發(fā)生原因及處理方式,3.成品內(nèi)有氣孔,注射成型知識(shí)講座,可能發(fā)生之原因及處理方法,注射成型知識(shí)講座

13、,4.成品變形,塑品出現(xiàn)翹曲的原因很多,例如出模太快、模溫過(guò)高、模溫不均及流道系統(tǒng)不對(duì)稱等.其中兩種最大的可能性為1.塑件厚薄不均或轉(zhuǎn)角不夠圓形,因而不能平均冷卻收縮,導(dǎo)致翹曲變形.2.有些平板型塑件,為了表現(xiàn)美觀,流道澆口得設(shè)在澆口邊角上.而射膠時(shí),熔融塑料只能由一端高速射入模腔內(nèi),因此被凝固于模腔內(nèi)的塑料份子,均被拉直往同一方向之排列狀態(tài)(稱為取向,此時(shí)塑件之內(nèi)應(yīng)力很大;脫模時(shí)這些份子又被拉回原來(lái)的狀態(tài),因而產(chǎn)生變形,注射成型知識(shí)講座,可能發(fā)生之原因及處理方法,注射成型知識(shí)講座,5.銀紋、氣瘡,射紋的形成,一般是由于注射起動(dòng)過(guò)快,使模腔前段的空氣無(wú)法被膠料融體壓迫排出,空氣混合在膠料內(nèi),使

14、得制品表面光感及顏色不均,形成所謂的射紋,氣體的主要來(lái)源分別為,塑料本身含有水份或油劑,原料受分解,塑料顆粒與顆粒之間的空氣,注射成型知識(shí)講座,可能發(fā)生之原因及處理方法,注射成型知識(shí)講座,6.毛邊、彼鋒,通常塑料在模腔內(nèi)的壓力太大,其所產(chǎn)生的分模力大過(guò)鎖模力,因而迫開(kāi)工模,使塑料走出來(lái)并在塑件表層形成彼鋒,形成原因: 1.調(diào)機(jī) 2.塑膠 3.射出機(jī) 4.模具,注射成型知識(shí)講座,可能發(fā)生之原因及處理方法,注射成型知識(shí)講座,7.成品短射,缺料,澆不足,充填不足(short slot)是熔融的材料未完成流遍成形空間的各角落之現(xiàn)象. 充填不足的原因有成形條件設(shè)定不適當(dāng),模具的設(shè)計(jì),制作不完備,成形品的

15、肉厚太薄等所致,成形條件的對(duì)策是增高材料溫度(加熱缸溫度),模具溫度增大射出壓力,射出速度及提高材料的流動(dòng)性.模具方面可增大注道或流道尺寸,或者再檢討澆口位置、大小、數(shù)目等使熔融材料容易流動(dòng).為了使成形空間內(nèi)的氣體順利疏散,可在適當(dāng)位置設(shè)置排氣孔,注射成型知識(shí)講座,可能發(fā)生之原因及處理方法,注射成型知識(shí)講座,8.結(jié)合線,結(jié)合線(weld line)是熔融材料 道或 道以上合流的部份所形成的細(xì)線,結(jié)合線發(fā)生的原因如下所示: 1. 成形品形狀(模具制造)所致材料的流動(dòng)方式. 2. 熔融材料的流動(dòng)性不良. 3. 熔融材料合流處卷入空氣,揮發(fā)物或離形劑等異物. 結(jié)合線是流動(dòng)的材料溫度特別低所致,即合流

16、部未能充分熔合所致.成形品的窗、孔部周邊難免會(huì)造成材料合流,而產(chǎn)生結(jié)合線.但材料的流動(dòng)性特別良好時(shí),可使結(jié)合線幾乎看不見(jiàn),同時(shí)提高材料溫度,增高模具溫度,亦可使結(jié)合之程度減至最小. 改變澆口的位置、數(shù)目,將發(fā)生結(jié)合線的位置移往他處,或在熔合部設(shè)置排氣孔,迅速疏散此部份的空氣及揮發(fā)物,或在熔合部附近設(shè)材料溢流池,將結(jié)合線移至溢流池,事后再將其切除等皆是有效的處置對(duì)策. 結(jié)合線不僅有礙成形品之外觀,同時(shí)也不利于成形品強(qiáng)度,不含玻璃纖維等填充料的非強(qiáng)度與其它部位相差無(wú)幾.但玻璃纖維強(qiáng)化塑料(FRTP)的玻璃纖維在熔合不融者,此部份的強(qiáng)度常低很多,注射成型知識(shí)講座,可能發(fā)生之原因及處理方法,注射成型知

17、識(shí)講座,9.成品表面光澤不良,成形品表面失去本來(lái)的光澤,形成乳白色層模,成為模糊狀態(tài)等皆可稱為表面光澤不良(haze). 成形品表面光澤不良,大都是由于模具表面狀態(tài)所致,模具表面的研磨不良時(shí),成形品表面當(dāng)然得不到良好的光澤.但模具表面狀態(tài)良好時(shí),增高材料溫度,模具溫度,可改良表面光澤.使用過(guò)多的離形劑或油脂性離形劑亦是表面光澤不良的原因.同時(shí),材料吸濕或含有揮發(fā)物及異質(zhì)物混入污染亦是造成形品表面光澤不良的原因之,注射成型知識(shí)講座,可能發(fā)生之原因及處理方法,注射成型知識(shí)講座,10.黑紋,燒焦,黑紋(black streak)成形品有黑色條紋的現(xiàn)象,其發(fā)生的主要原因是成形材料的熱分解所致,常見(jiàn)于熱安定性不良的材料. 有效防止黑條發(fā)生的對(duì)策是防止加熱缸內(nèi)的材料溫度過(guò)高,減慢射出速度.加熱缸內(nèi)壁或螺桿,若有傷痕或缺口,則附著于此部份的材料會(huì)過(guò)熱,引起熱分解.逆流防止閥亦會(huì)因材料滯留而引起熱分解,所以黏度高的材料或容易分解的材料要特別注意防止黑