如何選擇注塑機和一般注塑機價格成本

1、1/ 10如何選擇注塑機和一般注塑機價格成本注塑機的采購項目并不是小投資項目；買了太大的注塑機固然浪費，買得太小又不合用；因此選擇一 臺符合本身產(chǎn)品需要的注塑機便成為每位買家最關心的內(nèi)容，當然商家給買家推薦適合的注塑機、給買家 介紹如何選擇符合本身產(chǎn)品需要的注塑機；是商家給買家認識的第一課。為了更有系統(tǒng)性地了解選擇注塑 機的各種程序，特撰寫以下的內(nèi)容與之一一詳敘。一臺好的注塑機必須制造一致的塑件，并于下次重做定單時亦然。單以注射重量作選機的標準是過份 簡化，只用鎖模力也不足夠。本文說明選擇注塑機時要考慮的特性。注塑機特性分可量化的，及不易量化 兩類。前者在注塑機規(guī)格表上找到，后者只能自己測量或

2、從口碑得知?，F(xiàn)在只集中討論注塑機的可量化特 性對選擇注塑機的影響。可量化的特性可量化特性可在海天注塑機的各種機型規(guī)格表上找到。在選擇時，這些特性應作全盤考慮而并非個別 考慮。每個特性的意義在本章說明。總的來說，本章教你看懂注塑機的規(guī)格表。規(guī)格表的大部份可量化特 性是注塑機的最大許可值。一般來說，你可用該值或較小的值。1.1 注射重量 一注射重量是注塑機注射裝置的一個重要參數(shù)。它是選擇注塑機時最常用的參數(shù)，也是關鍵的參數(shù)，以克（g）或安士（ oz）表示（注：1 克=0.035 蠱司 1 蠱司=28.35 克）。這個參數(shù)雖然簡單易 明，但亦容易被誤解。道理很簡單，當選定了塑料后，注塑商便可確定塑件

3、的重量，因此，他們?nèi)菀滓源?注射重量來選機。其實，注射重量的定義是指機器在對空注射條件下（沒有注射進模具里 ），注射螺桿作一次最大注射行程時，注射裝置所能到達的最大塑料注射重量；該參數(shù)在一定程度上反映了注塑機的加工能 力；它可以測量出來的也可以從理論計算出來的（理論值與實測值會有一定程度的差異）。測試所用的膠料通常是比重 1.05 的一般 PS 硬膠，當塑件的塑料有別于 PS 時，規(guī)格上的注射重量要 經(jīng)以下?lián)Q算后才可使用。非 PS 塑料的注塑重量=WxXVx/1 . 05 , （Vx =塑料的比重 Wx =以 PS 計的注射 重量。 ） 例如：賽鋼的比重是 1 . 42， 它在一臺注射重量（以

4、 PS 算） 227 克的注塑機上 注塑。 此機以賽鋼的注射重量應為 227g *1 . 42/1.05=307g 克賽鋼?，F(xiàn)將常用塑料的比重（Vx）列于表 2 - 3 中。常用塑料密度（g/cm3 ）塑料名稱密度塑料名稱密度2/ 10硬聚氯乙烯（PVC ）1.35 1.45高密度聚乙烯（HDPE ）0.94 0.965改性有機玻璃（372 ）（ PMMA ）1.18聚乙烯（PE ）0.92改性聚苯乙烯（204 ）（ PS）1.07聚丙烯（PP ）0.9 0.92超高沖擊型 ABS1.05聚砜（PSF ）1.24低溫沖擊型 ABS1.02尼龍 1010 （未增強）（PA）1.04 1.06高強

5、度中沖擊型 ABS1.07尼龍 1010 （玻璃纖維增強）（PA ） 1.23耐熱型 ABS1.06 1.08尼龍 66 ( PA)1.14 1.15聚苯醚（PPO ）1.06 1.07聚碳酸酯（未增強）（PC ）1.20聚甲醛（POM ）1.41聚碳酸酯（增強）（PC ）1.4 1.42聚對苯二甲酸乙醇（PET ）1.351.2 注射量的確定一一 首先計算制品的重量： W=制品重+澆口系統(tǒng)重量，式中：（W=注射所需的重量）。在本公司的產(chǎn)品樣本上，所有實際注射量參數(shù)都是以聚苯乙烯作為例子來計算的，因此在實際情況中也分兩種情況來考慮。當注塑制品是用聚苯乙烯（PS）制造時，注塑機應具備的注射量為W

6、ps ； Wps =（ 31.2）X（制品重+澆口系統(tǒng)總重），其中，當制品的品質要求較高，或周期較短時，上式中的系數(shù)應取大值，反之可取小值。當制品是其他塑料（命名為X 塑料）要仿照上法，先計算岀其應具有該種塑料的理論注塑量為 Wx ; Wx =（ 31.2）X（制品重+澆口系統(tǒng)總重）；然后根據(jù)此塑料（ X）的密度換算成 PS 材 料的實際重量 Wps，換算公式是：Wps = WxX1.05/Vx ;根據(jù)計算結果 Wps 與產(chǎn)品樣本對比，選用適合 的注塑機。舉例說明：設一注塑制品用聚乙烯（PE）作，已計算岀制品本身重185 克，估計澆道系統(tǒng)重 20 克，用以上公式先計算出：Wx=1.2X（185

7、+20）=246 克從手冊或上表中查出 PE 料的比重為 Vx = 0.92 所以 Wps =246X1.05/0.92=280.8 克對照參數(shù)表，應選購海天的HTF160W2-B 型或以上注塑機為好。1.3 注射重量與注射容量的關系 一一注射重量并非注射容量乘以PS 的比重：注射重量是測量岀來的而注射容量是理論性的。注射容量乘以PS 的比重較注射重量為大，因為注塑時塑料會流入料筒與螺桿的空隙裏。還有，止回閥需往後移動才抵達關閉的位置。所以廠商一般用注射容量作計算注射重量的起點，理論的注 射重量=注射容量X原料的熔融密度X注射效率系數(shù)（一般取 0.86 ）1.4 選擇一臺足夠注射重量的注塑機

8、一不應選擇注射重量剛好等於塑件重量加流道塑料重量的注塑機。在 要求不高的注塑中，如玩具人像：總重量應是注射重量的85 ；在要求高的注塑中；則用 70以下較好。（塑化較均勻，較不會有生料）P 023/ 101.5 注射重量過高或太小都不好： 塑件及流道塑料的總重量一般是注射重量的30 到 85 之間。下限是由於下以三種考慮：模板的彎曲；塑料在料筒的駐留時間及每公斤注塑件的耗電量。小的注塑件使用小的 模具會使模板有過份的彎曲，使他撓起（影響產(chǎn)品品質 ），甚至使模板破裂。用過大的注塑機注塑小的塑件，熔融駐留時間太長會引致塑料分解。在料筒的駐留時間可以引用以下公式估計。 在料筒的駐留時間 =（ 料筒內(nèi)

9、塑料重量 x 注塑周期時間 /每模 注射重量。料筒內(nèi)的塑料重量大約是注射容量的 2 倍估計。例如：比重 1. 38 的硬性聚氯乙烯（UPVC）在一臺螺桿直徑 55 毫米，注射行程 250 毫米，注射重量（以 PS 表徵 ）570 克的注塑機上注塑。注塑周期是 35 秒，每模塑料重量是 340 克。駐留時間有多長 ?以兩倍注 射容量估計料筒內(nèi)的熔融容量 = 2 * 3 。1416 x 5 . 5 x 5. 5x25/4=1188 厘米 3。或是直接以機器的注射容 量 x 2 倍， （570 x 2 = 1140 ）在料筒駐留時間 1188X1. 38X35/340=168 秒。（相當于 5 模的

10、時間）如 果換成 50mm 的螺桿，則駐留時間為 470 x2 x 1.38 x 35/340 = 133 秒。另外，停留時間太短會造成原料 塑化不良，也是不好的。原則上， 每分鐘的用料量 相當或接近于 注射容量是較理想的。使用一模多腔或 加大模具尺寸可解決用大機注塑小塑件的一些問題。降低料筒溫度也可舒緩因駐留時間長導致的分解。以上的說明，主要在強調(diào)注塑機容量大小的選擇，要考慮的因素與材料別，周期，質量要求等有關系， 在選擇時，需要做整體考量。1.7 螺桿直徑 ：在一臺機器的注射裝置上，很多廠商都提供多種螺桿直徑可選。螺桿直徑直接影響長徑比， 注射壓力，及注射容量 （因此也影響注射重量 ）。1

11、.8 長徑比： 螺桿有效長度與螺桿直徑之比為螺桿長徑比。若注塑機有可選的螺桿，螺桿長徑比是選擇過程的一個重要參數(shù)。一個22： 1 或更大的長徑比提供在螺桿的壓縮區(qū)較佳的混和及較均勻的加熱。要求高的注塑件，如注塑工程塑料，或在0. 01 毫米公差內(nèi)高精度的注塑，都該選大的長徑比。在給定的螺桿長度，較大的長徑比等于較小的螺桿直徑。因此注射壓力 增加，而注射容量及注射重量降低。20 ： 1 的長徑比屬中等，適合一般要求的注塑；而 18： 1 或更小的長徑比適用於要求不高的注塑而較 大的注射重量是更重要的。此時注射壓力不高。當螺桿直徑一定時，大的長徑比相應可增加螺桿各段的長度，提高塑化質量，長徑比過大

12、，螺桿長度較長，增加了螺桿自重，使螺桿前部下垂而造成螺桿與機筒間隙的不均勻、甚至在螺桿轉動時與機筒刮磨，降低其使用壽命。（理論上是這樣，但由材料及工藝可克服）長徑比的大小同時會與使用的原料有關系，一般高黏度類、熱敏性類等原料不建議使用大的長徑比，一般取到22 : 1 以下，例如 PVC、PC、PMMA，4/ 10及阻燃性材料等；而對低黏度類的原料同時有混色要求的，建議取大的長徑比，同時螺桿結構上可以考慮增加阻礙流動的裝置。每分種所需的材料量大，而注塑機容量小時，也可用大的長徑比來提高塑化能力。某些原料不允許壓縮比太大，（壓縮比越大，剪切力就越大）也需用大的長徑比來克服。例如 PET，PBT 等

13、。1.9 注射壓力：螺桿為了克服溶料流經(jīng)噴嘴、澆道和模腔等處的流動阻力而在溶料上施加壓力；在注塑機規(guī)格表里的注射壓力是注射時料筒前端的最高壓力，而非油壓的最高壓力。注射壓力與油壓的關系是反比於螺桿橫切面面積與注射缸面積之比。通常，注射壓力是最高油壓的 10 倍左右。若注射裝置有螺桿可選，較小的螺桿直徑產(chǎn)生較高的注射壓力。較高的注射壓力有助於工程塑料的注塑。因為工程塑料粘度都較高，而粘度越高流動阻力就越大。對于某一種機型的一定螺桿，最大注射壓力是一定的。注射壓力設定如果過高，制品可能產(chǎn)生毛邊，脫模困難，影響制品的光潔度，制品產(chǎn)生較大內(nèi)應力。注射壓力過低，則易產(chǎn)生物料充填不滿模腔，甚至不能成型。一

14、般加工精度低，流動性好的低密度如聚乙烯、聚酰胺之類的塑料，注射壓力可選小于或等于70 IIOMpa :加工中等粘度的塑料如改性聚苯乙烯，聚碳酸酯等，形狀一般但有一定的精度要求的制品，注射壓力選100 160Mpa ;加工高粘度工程塑料如聚砜、聚苯醚之類等，薄壁長流程，厚度不均和精度要求嚴格的制品，注射壓力大約在140 200Mpa ;加工優(yōu)質精密微型制品時，注射壓力可用到200 250Mpa 以上。表 2 5 列岀了常用塑料注射壓力范圍塑料易流動的厚壁制品中等流動成動，一般制品難流動，薄壁窄澆口制品ABS80-110100-150120-200聚甲醛（POM ）85-100100-130120

15、-200聚乙烯（PP）70-100100-120120-200聚酰胺（PA）90-110110-140140聚碳酸酯（PC ）100-120120-1501605/ 10有機玻璃（PMMA、372 ）100-120120-150160聚苯乙烯（PS ）80-100100-120120-200硬聚氯乙烯（PVC、UPVC ）100-120120-150160熱固性塑料（MF、PF、BMC ）100-140140-175175-230彈性體（TPR、EVA ）80-100100-120120-160塑料供應商都在塑料規(guī)格表公布塑料可用的最高及最低注射壓力2.0 注射行程：在給定的螺桿直徑下，增加注

16、射行程可以增加注射容量。但增加注射行程會增長注射時間，因此而增長注射周期。它亦降低有效螺桿長度，因此降低長徑比。高長徑比的優(yōu)點便失去了。 從長徑比 18 : 1 的注塑機規(guī)格，統(tǒng)計顯示注射行程約是螺桿直徑的4 倍。在長徑比增大時，注射行程可以適當?shù)募娱L。一般注塑機的注射行程建議不能大于5.5D。選擇注塑機時必須注意，以過大的注塑行程爭取高的注射容量及重量其實是犧牲了注射時間及長徑比，產(chǎn)品前后注射的質量差異大，塑料的塑化不完全（內(nèi)有生料）。2.1 注射容積一注射容積是理論性的，它等於螺桿的橫切面面積乘以注射行程。注射容積（厘米 3）=（d2 /4）氷；（d=螺桿直徑等于料筒內(nèi)孔直徑，i=注射行程

17、以厘米計算）。由於溶融回流及止流閥的後移，實際注射容量約是理論的97 %。從實際注射容量計算注射重量，應考慮塑料在固態(tài)與溶態(tài)的比容積變化。一般情況下，實際重量為理論容積的85% X 比重（固態(tài)重量）2.2 注射速度：在注塑機規(guī)格表里，注射速度是注射時螺桿的最快速度，它以厘米/秒計算。注射速度影響注射時間。注塑薄壁件時需要高的注射速度，以防止模腔未注滿時，溶融已冷卻凝固。通過控制壓力油的流量，注塑機都可在注射時有多段注射速度。恒速前緣理論指岀最優(yōu)良的注塑是當溶融 前端在模腔內(nèi)以恒定的速度前進。因模腔的斷面面積并不一致，注射時需要多段射速來能達到恒速前緣流動。有些注塑機有多達 10 段的射速。有些

18、注塑機可加蓄能器來加快注射速度。蓄能器在注射周期的低用油階段儲存高壓的壓力油，來給高用油的注射階段使用。它均化電馬達的負載及減低其過荷。雖然加大馬達及油泵（有些注塑機廠商提供的替代裝置）可以增加注射速度約 25 ，蓄能器一般能增加注射速度約3 倍。6/ 10注射速度越高，所需的液壓系統(tǒng)控制能力就要越高，否則會造成失控或不穩(wěn)定。一般來說，射速在 150mm/S 。以下的，可用一般開環(huán)控制。射速 150mm/S 到 200mm/S 。以下，用 方向比例閉環(huán)控制， 200mm/S 。以上用伺服閥控制較好。有些客戶在選機器時，會要求多大的注射速度，但從本質上來說，真正需要的是注射速率，因為從注 射充填

19、來說，產(chǎn)品要的是多少時間內(nèi)能完成充填。而在同樣的注射速度下，螺桿越小，注射速率就越小， 反之則越大。2.3 注射速率： 注射速率是指在單位時間內(nèi)從噴嘴射出的溶料量（容積）。其計算值是機筒截面積與速度 的乘積。有些注塑機廠商在規(guī)格表里不用注射速度而用注射速率。注射速率是螺桿在注射時每秒射出的最大容 量它以 cm3 /秒或以 G/S 計算。注射速率=注射速度X3. 1416X（d/2）2 瀬料的熔融密度X注射效率系數(shù)（d=螺桿直徑）注射速率低，溶料充模時間長，制品易殘生冷接縫、前后密度不均、應力大等弊病。注射制品，同時 高速注射時，可采用低溫模具，縮短成型周期，在不形成過填充的條件下，高速注射也能

20、使所需的合模力 減少。但注射速度過高，溶料經(jīng)澆口等處時，產(chǎn)生較大的剪切熱，易形成不規(guī)則的流動、物料燒焦以及吸 入氣體和排氣不良等現(xiàn)象，同時在一般開環(huán)控制下，高速注射也不能保證注射與保壓穩(wěn)定的切換，形成不 穩(wěn)定而使制品出現(xiàn)溢邊或缺料。注射速率的最低要求是：在塑料通道未凝固前，充填完成。2.4 螺桿轉速：螺桿轉速是以轉/分（rpm ）表示的一個上下限。螺桿轉速不及螺桿表面速度重要。兩者與 螺桿直徑關連。螺桿表面速度 （cm / min。）=3 . 1416X螺桿直徑（cm）x 螺桿轉速（轉/分）。 每種塑料都有它的推薦最高螺桿表面速度（線速度）， 不應超越。如硬性眾氯乙烯叫 PVC）的表面速度不應

21、 超過 12 m /分種， 聚丙烯 PP 可達 60 m/min。 ，PC 可允許 30 m/min。例如：使用 60 毫米螺桿注塑硬性眾氯乙烯 （UPVC） 時，最大的螺桿轉速是多少 ?最大的螺桿轉速 =1200 （3.1416*6） = 64 rpm 。加大螺桿轉速可大幅度地提高生產(chǎn)效率，但也會加大溶料的剪切熱，可能造成溶料過熱。同時螺桿轉動的提高要配合以大排量的液壓泵及加大電機，對液壓系統(tǒng)也要有通過流量變大的要求，大幅度提高整體 的成本。（個別低粘度塑料可降低油壓馬達排量來提高轉速）2.5 螺桿驅動馬達扭力： 帶動螺桿旋轉的油壓馬達有額定的扭力，在國際單位系統(tǒng) （S1） 中足以牛頓米計算

22、。 它代表在指定的系統(tǒng)壓力下所產(chǎn)生的最大扭距。黏度高的塑料需要高的扭力及低的轉速，黏度低的塑料則 相反。大螺桿較小螺桿需要更大扭力。使用比例壓力閥來調(diào)整加料時的馬達扭力至所需值。在同一臺注塑機上， 配的是固定的液壓馬達， 一般的設計慣例是低粘度材料， 大小螺桿都有足夠的扭力 （ PP，7/ 10PS , PE 等低粘度牌號），較高粘度的材料，A, B 螺桿可適用（ABS , TPR 等，某些高粘度材料，只適用 A 螺桿（ PA， PC， PET， PMMA 等）。另外，長徑比越大，所需的扭力也越大。2.6 塑化能力： 塑化能力是一臺注塑機在最高螺桿轉速及零背壓下於單位時間內(nèi)能夠均勻地塑化或提升

23、到均勻的溶化溫度的一般硬膠 （PS）重量。單位以克/秒，或 kg/ hr.表示.塑化能力（kg/hr.） = 1.29D2. Xh1X密度刈 pmX60TOOOX效率 D =螺桿直徑（cm）, hl = 計量段深度（cm）,效率一般取 85%所以,PS 以外的材 料塑化能力，可依比重的不同來換算 .塑化能力的大小與螺桿直徑，螺桿設計，螺桿轉速等有關系 .機器上標 示的塑化能力為最大值 （PS） ,但因每種材料容許的線速度 （螺桿轉速 ）不等,所以每種材料的塑化能力也是不 一樣的 .為了提高生產(chǎn)量 ,降低周期 ,塑化時間 （儲料）最好在冷卻時間內(nèi)完成 . 而為了降低能耗 ,塑化時間不用 比冷卻時

24、間短太多 .如何取舍要依具體或大部份生產(chǎn)的產(chǎn)品而定.3.1 鎖模力： （又稱合模力）市面上注塑機的重要參數(shù)，即注塑機施加于模具的夾緊力。 鎖模力與注射量一樣，在一定程度上反映了機器加工制品的能力的大??；并用來作為表示機器規(guī)格的大小 的主要參數(shù)；現(xiàn)在大多數(shù)注塑機廠家都以鎖模力（噸）來作為機器型號命名。機器在選型時應盡量使用在最大鎖模力以下的數(shù)值。足夠的鎖模力與模腔的投影面積成正比，模腔投影面 積是模腔投影在模具分離面的面積。需要注意的是：鎖模力不足，會使制品在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生飛邊（披鋒） 或不能成型；而如果鎖模力太大，造成系統(tǒng)資源的浪費，如果合模力及模板遠大于模具所需，會使模板變 型量加大，而使機

25、器及模具壽命降低。一般合模力的標示，用公噸 （等於 1OOO 公斤）或千牛力來表示，1 公噸約等于 1O 千牛。鎖模力的估計有以下幾種方法。一、 根據(jù)注塑制品在模板（頭板或二板）上的垂直投影面積，計算鎖模力F:鎖模力（噸）=模內(nèi)壓力（kg/cm2 ） X 制品的投影面積（cm2 ）出 000即 F= P X.S式中 F=鎖模力（t） S 制品在模板的垂直投影面積（cm2 ） P 模內(nèi)壓力（kg/cm2 ）P 值列于下表中參考（模內(nèi)壓力）（單位：kg/cm2 ）塑料名稱一般制品薄壁，精密，高質量超?。?.6 以下）高流長比8/ 10PS，PE，PP，ABSPET。150200 300500 1000PA，POM，PBT200200 300PC，PMMA，300300 以上600 以上舉例說明：設某一普通制品在頭板或二板垂直方向上的投影面積為410cm2，制品材料為 PE，計算需要的鎖模力。由以上公式計算如下式：F=P.S=150X41O1000=61.5（噸）對照海天公司的機型表，應選用我公司60 噸注塑機即