注塑成型技術(shù)

1、注塑成型技術(shù)注塑成型技術(shù)基礎(chǔ)篇基礎(chǔ)篇學(xué)習(xí)綱要學(xué)習(xí)綱要一、注塑 二、注塑機(jī) 三、模具 四、塑料 五、成型工藝 六、射出成型不良處理對(duì)策注塑1、注塑的定義： 注塑成型是一種注射兼模塑的成型方法，是將聚合物的料?；蚍哿戏湃胱⑺軝C(jī)的料筒內(nèi)，經(jīng)過加熱、壓縮、剪切、混合和輸送作用，使物料進(jìn)行均化和熔融，這一過程稱為塑化。然后再借助柱塞或螺桿向聚合物熔體施加壓力，使其射入閉合的低溫模腔中，經(jīng)過冷卻定型，然后開啟模具頂出制品的過程。2、注塑的周期及動(dòng)作 合模注射保壓加料冷卻開模頂出頂退合模3、注塑的五大要素 人、設(shè)備、模具、塑料、成型技術(shù)注塑機(jī)一、注塑機(jī)的種類 曲肘式、直壓式、伺服全電式、復(fù)合式二、各類注塑機(jī)

2、的優(yōu)、缺點(diǎn) 1、曲肘式注塑機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) a、開關(guān)模速度快，運(yùn)動(dòng)特性良好 a、模厚調(diào)整費(fèi)時(shí) b、消耗動(dòng)能小 b、活動(dòng)、固定車壁易受力變形、翹曲 c、制造成本低，較具經(jīng)濟(jì)性 c、受力不均哥林柱易斷 d、開關(guān)模行程易受限制 e、曲肘需經(jīng)常保養(yǎng) 2、直壓式注塑機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) a、模厚調(diào)整容易 a、制造成本高 b、活動(dòng)、固定車壁易受力平均 b、動(dòng)作時(shí)油吞吐量大、消耗動(dòng)能大、油溫易高 c、保養(yǎng)容易 c、模厚大小與鎖模行程成反比 3、伺服全電式注塑機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) a、噪音低、污染低 b、精度高、 c、節(jié)約能源、維護(hù)性佳 d、可同步動(dòng)作，縮短周期時(shí)間 三、注塑機(jī)的四大控制系統(tǒng) 鎖模系統(tǒng)、射

3、出系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、油壓系統(tǒng) 鎖模系統(tǒng)：哥林柱、固定車壁、活動(dòng)車壁、曲手、調(diào)模 馬達(dá)、調(diào)模齒輪 射出系統(tǒng)：雙座油壓缸、螺桿、炮管、加熱片、法蘭、射嘴 電控系統(tǒng)：操作面板、端子、穩(wěn)壓器、繼電器、主板 油壓系統(tǒng)：馬達(dá)、泵、電磁閥、油管1、鎖模力：為克服注射充模和保壓階斷所產(chǎn)生的使模具分開的脹模力，合模系統(tǒng)必須施加模具以緊閉力稱為合模力。 PrPcp*Fr/1000 (Pr:工藝合模力，Pcp：模腔平均壓力，F(xiàn)r制品投影面積） Pr（0.80.9）PH （PH：額定合模力） 2、注塑機(jī)鎖模力與注塑重量的關(guān)系 注塑機(jī)以鎖模力的噸數(shù)作為型號(hào) 注塑機(jī)的注塑重量是以盎司（OZ）為單位：1磅=16盎司 1盎司=

4、28.4克 注塑重量與成品重量成正比，鎖模力與產(chǎn)品投影面積成正比 注塑機(jī)鎖模力噸數(shù)與注塑重量（PS塑料）的關(guān)系 1/1.4 1.4 F=101.97*（OZ/6.285） OZ=6.29*(9.807*F/1000) 噸數(shù)與盎司換算表 噸數(shù) 盎司 噸數(shù) 盎司 80 4.5 120 7.9 90 5.3 130 8.8 100 6.1 140 9.8 110 7.0 150 10.8 3.料管組 計(jì)量段1/4L壓縮段1/4L 進(jìn)料段1/2L Lt1t2D壓縮比：t1/t2長(zhǎng)徑比：L/D均化段玻璃態(tài)粘流態(tài)高彈態(tài)3.1螺桿的功能 輸送、熔融、混練、除濕、排氣、計(jì)量3.2螺桿參數(shù) 壓縮比：螺桿前段螺牙

5、深度/螺桿后段螺牙深度 長(zhǎng)徑比：L/D 牙面寬：1/10D 螺桿與料管之間的間隙：1/1000D4、安全保護(hù)裝置： 安全導(dǎo)桿、近接開關(guān)、急停開關(guān)四、注塑機(jī)的保養(yǎng) 1、安全保護(hù)裝置（安全導(dǎo)桿、近接開關(guān)）檢查/每月 2、自動(dòng)打油機(jī)油量、濾油網(wǎng)清理、管路暢通檢查/每月 3、黃油加注點(diǎn)加注黃油/每季度 4、油溫冷卻器清理/半年 5、射移滑軌、調(diào)模齒輪、曲手清理、加黃油/半年 6、油箱油量檢查/半年 7、油箱濾油網(wǎng)清理/每年 8、電控箱清理、端子是否松動(dòng)、電磁閥檢查/每年 9、哥林柱水平校正/每年 模具一、模具的分類 1、按生產(chǎn)材質(zhì)分：注塑模與沖壓模 2、注塑模按類型分：熱流道模、冷流道模 按結(jié)構(gòu)分：兩

6、板模、三板模（開模理念：產(chǎn)品與料頭分開）、抽芯模、絞牙模 3、注塑模一般結(jié)構(gòu)： 3.1流道系統(tǒng)：襯套、主流道、分流道、澆口、冷料井、滯料針 3.2頂出系統(tǒng)：頂針、頂針固定板、彈簧、復(fù)位針、推板、刮板、斜 頂、司筒等 3.3冷卻系統(tǒng)：水口通道、水嘴、冷卻棒、分流片 3.4導(dǎo)向系統(tǒng)：導(dǎo)柱、導(dǎo)套、鏟機(jī)、滑塊、斜導(dǎo)柱 3.5鎖定機(jī)構(gòu)：銷釘、螺絲、限位桿 4、模具的保養(yǎng) 4.1保養(yǎng)的原則：使模具上機(jī)運(yùn)作正常，減少異常發(fā)生，保 證產(chǎn)品尺寸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，模具使用壽命延長(zhǎng)。 4.2上機(jī)前保養(yǎng) A、檢查鎖定結(jié)構(gòu)B、模面清理及檢查C、給活動(dòng)部位零件更新定量潤(rùn)滑油D、檢查水路是否暢通E、零件的拆卸排放及安裝 4.3生

7、產(chǎn)中保養(yǎng) A、模具安裝調(diào)試，資料參數(shù)設(shè)定B、生產(chǎn)中定時(shí)給活動(dòng)部位加適量潤(rùn)滑油C、定時(shí)檢查鎖定機(jī)構(gòu)零件是否松動(dòng)D、模面整潔干凈E、模溫的高低 4.4下模保養(yǎng) A、清理模面B、防銹處理C、定位擺放5、模具保護(hù)（曲肘式注塑機(jī)低壓低速調(diào)試） 5.1定義：為了避免生產(chǎn)中因模具內(nèi)異物或因模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜在合模時(shí)導(dǎo)致模具損壞或減少模具損壞程度在架模時(shí)對(duì)低壓低速的合理設(shè)定。 5.2調(diào)試方法： A通過目視對(duì)比換下的模和將要換上的模大小，開模到位把前后車壁的間距調(diào)模到大于要換上的模。 B射嘴對(duì)正模具襯套后合模，以調(diào)模方式合，打上夾板 C打開模具，根據(jù)模腔結(jié)構(gòu)設(shè)定適當(dāng)?shù)暮夏８邏簤毫Γㄦi模力） D根據(jù)模具大小設(shè)定適當(dāng)?shù)膸?/p>

8、段合模壓力和速度，根椐模具結(jié)構(gòu)設(shè)定適當(dāng)?shù)膸锥魏夏Ｎ恢谩?F低壓壓力設(shè)定0-5，。低壓速度不超過25，原則只要能合模越小越好 G以調(diào)模方式合模，關(guān)注壓力表，指針未到設(shè)定壓力時(shí)把模具打開，點(diǎn)按調(diào)模進(jìn)再合模，如果合模時(shí)指針居高不反回則把模具打開，點(diǎn)按調(diào)模退，如此反復(fù)至到指針達(dá)到輸入的合模壓力H低壓位置點(diǎn)設(shè)定很重要，在模具調(diào)模好后打開模具，低壓位置暫設(shè)定為0然后合模，這時(shí)模具是起不了高壓的，找到顯示屏上的位置數(shù)據(jù)，然后以小于等于此位置數(shù)據(jù)的原則設(shè)定，只要能起高壓，合模位置越小越好。J低壓低速調(diào)試是否得當(dāng)檢查：以一張A4紙掛在模具中然后合模如果模具保護(hù)自動(dòng)彈開說明低壓低速調(diào)試得當(dāng)，反之不得當(dāng)，按以上幾條

9、重新操作。塑料一、塑料的組成與分類 1、定義：塑料是一種以合成或天然的高分子化合物為主要成分，在一定的溫度和壓力條件下，可塑制成一定形狀，當(dāng)外力解除后，在常 溫下仍能保持其形關(guān)不變的材料。 2、組成：40以上的樹脂+填料（一般、金屬、有機(jī)、纖維填料） 3、分類： 3.1熱塑性塑料（可回收再成型）和熱固性塑料（不可回收再成型） 3.2熱塑性塑料分類： 通用塑料：聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP） 工程塑料：可做工程結(jié)構(gòu)材料的塑料，有金屬性能，能承受一定外力，有良好的機(jī)械、電性能，尺寸穩(wěn)定，高低溫下保持其優(yōu)良性能的塑料。如：聚酰胺（PA）、聚碳酸脂（PC）、聚苯硫醚（PPS） 結(jié)晶型

10、塑料：分子規(guī)則排列且保持其形狀。如：聚丙烯（PP） 聚甲醛（POM）、聚酰胺（PA） 非結(jié)晶型塑料：長(zhǎng)鏈分繞成團(tuán)且保持其形狀。如：聚苯乙烯（PS）、聚碳酸脂（PC） 3.3塑料種類ABS、PS、AS、PE、PP、PBT、POM、PVC、PMMA、PA、TPR、TPU、PPS、PC、PC+ABS、LCP、PEI、PES等 4、塑料特性 4.1ABS：非結(jié)晶（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）良好的模塑性、光澤、剛性；耐熱、耐腐蝕以及抗沖擊強(qiáng)度和低溫回彈性。不透明，象牙色；火焰呈黃色、黑煙、無滴落。成型溫度200-240 ，250 開始變色，270 以上開始分解，烘干溫度70-90 2-4H。退火效果好，可

11、消除內(nèi)應(yīng)力，提高機(jī)械性能。通用級(jí)用于玩具、儀表、計(jì)算機(jī)、電話等外殼；阻燃級(jí)用于電子部件，家用電器產(chǎn)品。 4.2PP：結(jié)晶（聚丙烯）絕緣性好，機(jī)械強(qiáng)度高，耐彎曲疲勞性尤為突出。熔點(diǎn)160-170 ，收縮率大1-2.5，吸水率低于0.02不用干燥，成型溫度200-230 。流動(dòng)性比PE更好，注意收縮而引起的翹曲和扭轉(zhuǎn)變形，防止變形的方法可采用多點(diǎn)澆口，保證熔體流暢或退火處理。用于化工、管道、醫(yī)療器材等。 4.3PMMA：結(jié)晶（聚甲基丙烯酸甲酯）俗稱有機(jī)玻璃或壓克力，透明性好，透光率可達(dá)92。粘度高，流動(dòng)性差，充模速率對(duì)粘度影響大，過高會(huì)產(chǎn)生旋渦、氣紋，過低會(huì)使合膠線明顯，產(chǎn)生水印；收縮率隨模腔壓力

12、變化明顯。提高模溫可改善光的折射率。螺桿設(shè)計(jì)宜加強(qiáng)壓縮比，減小桿徑；模具流道、澆口應(yīng)放大，加開冷料井。成型溫度240-260 ，干燥溫度80-90 4-6H。用于光學(xué)儀器、廣告照明、醫(yī)療器具等方面。 4.4PBT：結(jié)晶（聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯）韌性和耐疲勞耐磨性好，吸濕性小，耐化學(xué)、油、有機(jī)溶劑性好。結(jié)晶快，冷卻也快模溫控制高些，在40-60 ，粘度低，流動(dòng)性好，收縮率大1.7-2.3。成型溫度240-260 ，280 開始分解，干燥溫度120 4-6H。澆口開設(shè)應(yīng)大，排氣槽小于0.025mm，因收縮率大，開模應(yīng)注意脫模斜度。注塑壓力的增加可改善其熔體的流動(dòng)性，也有利于成型收縮率的改善。用于變壓

13、器、插銷、小型馬達(dá)罩、錄音機(jī)、電風(fēng)扇、家用器具等。4.5LCP（液晶高分子聚合物）一般為米色，密度為1.41.7g/cm3。液晶聚合物具有高強(qiáng)度，高模量的力學(xué)性能，由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而具有自增強(qiáng)性。 液晶聚合物還具有優(yōu)良的耐熱性及耐化學(xué)藥品性，抗蠕變性，而且耐磨、減磨性均優(yōu)異。 LCP的耐氣候性、耐輻射性良好，具有優(yōu)異的阻燃性，是防火安全性最好的特種塑料之一。 LCP具有優(yōu)良的電絕緣性能。作為電器應(yīng)用制件，間斷使用溫度可達(dá)316左右。 LCP的成型溫度高，因其品種不同，熔融溫度在300425范圍內(nèi)。LCP熔體粘度低，流動(dòng)性好，具有極小的線膨脹系數(shù)，尺寸穩(wěn)定性好。成型加工條件參考為：成型溫度3003

14、90；模具溫度100260；成型壓力7100MPa，壓縮比2.54，成型收縮率0.10.6。對(duì)模具排氣要求高（容易注塑后產(chǎn)品表面起泡）；高玻纖LCP對(duì)注塑機(jī)的螺桿要求高，一般用雙合金螺桿。 4.6PEI(聚醚酰亞胺)非結(jié)晶，PEI具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣性能、耐輻射性、耐高低溫及耐疲勞性能和成型加工性；加入玻璃纖維、碳纖維或其他填料可達(dá)到增強(qiáng)改性目的。PEI的密度為1.281.42g/cm3,玻璃化溫度為215,熱變形溫度198208,可在160180下長(zhǎng)期使用,允許間歇最高使用溫度為200。加工前須在150充分干燥4小時(shí)，注塑溫度為330400，模具溫度為65117。 PEI廣泛應(yīng)用于汽車

15、工業(yè)的高強(qiáng)度空氣溫度傳感器、燃料系統(tǒng)的部件、燈座、反射器、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零件、飛機(jī)上的耐溫阻燃裝飾件，電子電器、機(jī)械部件、醫(yī)療器皿、日用品及包裝用品 4.7PES（聚醚砜）具有優(yōu)良的耐熱性能、 物理機(jī)械性能、絕緣性能等，在高溫下連 續(xù)使用和在溫度急劇變化的環(huán)境中仍能保持性能穩(wěn)定突出優(yōu)點(diǎn)。耐熱性 熱變型溫度在200220，連續(xù)使用溫度為180200。 耐水解性 可耐150160熱水或蒸氣，在高溫下也不受酸、堿的侵蝕。 抗蠕變性 在180以下的溫度范圍內(nèi)其抗蠕變性是熱塑性樹脂當(dāng)中最優(yōu)異的一種，特別是玻璃纖維增強(qiáng)PES樹脂比某些熱固性樹脂還好。 尺寸穩(wěn)定性 線膨脹系數(shù)小，而且其溫度信賴性也小是其特點(diǎn)。

16、耐沖擊性 具有與聚碳酸酯相同的耐沖擊性。不增強(qiáng)的樹脂可以鉚接，但對(duì)尖細(xì)的切口較敏感，因此設(shè)計(jì)上要注意。 難燃性 具有自熄性。料筒溫度（）中間 300350 噴嘴 300350 模具溫度() 140160 注射壓力(MPa)100140 螺桿背壓(MPa) 50100 保持壓(MPa) 5070 注射速度 中速高速 螺桿轉(zhuǎn)數(shù)（rpm） 5060。應(yīng)用于電器、電子領(lǐng)域 成型工藝一、工藝參數(shù) 1、注射量：螺桿注射入模腔內(nèi)的熔體量 2、計(jì)量行程：加量時(shí)螺桿后退距離 3、余料量：螺桿注射完后料管內(nèi)剩余料量 4、防延量：為了使計(jì)量室的內(nèi)壓下降，比容增加，防止熔體向外流出，在加料完成后射退的距離 5、背壓：

17、螺桿在加量時(shí)計(jì)量室中熔體的壓強(qiáng)（背壓有助于提高物料的密實(shí)度，排出氣體和塑化質(zhì)量，但也降低了熔體輸送能力及塑化量，還增加了功率消耗;過高背壓會(huì)使剪切熱過高，剪切應(yīng)力過大，使高分子物料發(fā)生熱降解。） 6、注射壓力：注射時(shí)螺桿頭部熔體壓強(qiáng) 7、保壓壓力：提高保壓壓力延長(zhǎng)保壓時(shí)間會(huì)使熔體凝固推遲，有助于減小制品收縮率，同時(shí)對(duì)制品比容有很大影響。 8、注射速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)注入模腔中熔體的體積。注射速率提高使充模壓力提高，是因?yàn)楦咚俪淠？删S持熔體較高的溫度，流體的粘度低流道阻力小，得到較高的模腔壓力；注射速率過高會(huì)導(dǎo)致湍流和飛邊。 9、模溫：模溫的提高會(huì)減小制品的定向作用和流線的方向性，增加密度和制品表面

18、光潔度，以及垂直于流線方向的收縮率，會(huì)降低流方向的沖擊強(qiáng)度。二、注塑制品的成型機(jī)理 1、充模機(jī)理：熔體充模過程是新熔體流不斷地從內(nèi)層壓出，推動(dòng)前峰波的滯流移動(dòng)，同時(shí)前峰波不斷受到拉伸形成波紋，由于流動(dòng)阻力使稍后的熔體壓力上升又把前面剛剛形成的波紋壓平構(gòu)成制品表面。 2、射（湍）流現(xiàn)象：反應(yīng)出來的不良現(xiàn)象為氣紋。澆口深度與型腔入口深度接近或相等時(shí)充模速率低，不會(huì)發(fā)生湍流，而是細(xì)流，反之發(fā)生射流現(xiàn)象。調(diào)試參數(shù)時(shí)為防止發(fā)生射流盡可能低速成型。 3、分子取象機(jī)理：聚合物熔體受剪切變形時(shí)分子由無規(guī)則卷曲狀態(tài)解開，并向流動(dòng)方向延伸和有規(guī)則的排列，如果熔體很快冷卻到相變溫度下大分子就沒有足夠的時(shí)間松弛和恢復(fù)

19、到它原來的無規(guī)則卷曲的構(gòu)象程度，這時(shí)的聚合物就處于凍結(jié)取向狀態(tài)，這種凍結(jié)取向使注塑膠品在雙折射、熱傳導(dǎo)以及力學(xué)性質(zhì)方面顯示出各向異性。 4、各向異性：即收縮情況隨料流方向不同而不同，沿流動(dòng)方向收縮小，垂直于流動(dòng)方向收縮變化大，近澆口收縮小，遠(yuǎn)澆口收縮變化大。小結(jié)：由3和4得出結(jié)論：溫度決定了收縮，收縮反映了取向，取向?qū)е铝俗冃巍＃ㄊ湛s和取向一個(gè)是宏觀一個(gè)是微觀，其不良現(xiàn)象為變形。變形分彎曲和翹曲） 5、降解：遞降分解，在化學(xué)或物理作用下，聚合物分子的聚合度降低過程 ，即發(fā)生大分子鍵斷鍵引起聚合物機(jī)械性能改變。 6、熱降解：聚合物在高溫下受熱時(shí)間過長(zhǎng)，發(fā)生變色、降解現(xiàn)象。 7、熱穩(wěn)定性：抗熱降解的能力總結(jié)：了解了以上部分對(duì)注塑成型有了理論上的基礎(chǔ)，要學(xué)會(huì)把理論基礎(chǔ)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，把機(jī)臺(tái)、模具、塑料、成型工藝的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)有機(jī)結(jié)合，解決一些生產(chǎn)中的實(shí)際問題，長(zhǎng)此以往積累豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。在此用比較通俗的話對(duì)成型工藝進(jìn)行闡述：不管生產(chǎn)什么產(chǎn)品，對(duì)機(jī)臺(tái)、模具、塑料了解后，成型工藝參數(shù)的設(shè)定要達(dá)到控制熔體在模腔內(nèi)的流動(dòng)及流向心中有數(shù)，也就是熔體在模腔內(nèi)是怎樣流動(dòng)的，比如分流、合膠心里清清楚楚。要做到除了經(jīng)驗(yàn)也有實(shí)際操作方法，短射成型了解熔體在