注塑工藝參數(shù)新分析

注塑工藝參數(shù)新分析第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三2、計量行程（預(yù)塑行程）（1）概念每次注射程序終止后，螺桿處在料筒的最前位置，當預(yù)塑程序開始時，螺桿開始旋轉(zhuǎn)，物料被輸送到螺桿頭部，螺桿在物料的反壓力作用下后退，直至碰到限位開關(guān)為止，該過程稱計量過程或預(yù)塑過程，螺桿后退的距離稱計量行程或預(yù)塑行程。（2）與注射行程的關(guān)系物料在螺桿頭部所占有的容積就是螺桿后退所形成的計量容積，即注射容積，其計量行程就是注射行程。（3）計量行程對注塑過程的影響計量行程調(diào)節(jié)太小會造成注射量不足，反之則會使料筒每次注射后的余料太多，使熔體溫度不均或過熱分解，計量行程的重復精度的高低會影響注射量的波動。

第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三3、余料量（緩沖墊）（1）概念螺桿注射完了之后，留存在螺桿頭部的熔料量稱為余料量。（2）余料的作用防止螺桿頭部和噴嘴接觸發(fā)生機械碰撞事故；作為保壓時傳壓介質(zhì)；控制注射量的重復精度，達到穩(wěn)定注塑制品質(zhì)量的目的。注意：余料墊過小，則達不到緩沖的目的，過大會使余料累積過多。

第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三4、防涎量（松退、倒縮）（1）概念防涎量是指螺桿計量（預(yù)塑）到位后，又直線地倒退一段距離。這個后退動作稱防流涎，后退的距離稱防涎量或防流涎行程。

（2）設(shè)置防涎動作的作用使計量室中熔體的比容增加，內(nèi)壓下降，防止熔體從計量室向外流出（通過噴嘴或間隙）；在進行不退回預(yù)塑時，降低噴嘴流道系統(tǒng)的壓力，減少內(nèi)應(yīng)力，并在開模時容易抽出料桿。（3）防涎量的設(shè)置視塑料的粘度和制品的情況而定；過大的防涎量會使計量室中的熔料挾雜氣泡，嚴重影響制品質(zhì)量，對粘度大的物料可不設(shè)防涎量。第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三5、螺桿轉(zhuǎn)速（1）螺桿轉(zhuǎn)速的影響影響物料在螺桿中輸送和塑化的熱歷史和剪切效應(yīng)；影響塑化能力、塑化質(zhì)量、成型周期。（2）螺桿轉(zhuǎn)速的設(shè)定對熔融塑化溫度較低且熱穩(wěn)定性較好、熔體流動性較高的塑料，可采用較高的螺桿轉(zhuǎn)速；對熱敏性塑料（如PVC、POM等），應(yīng)采用較低的螺桿轉(zhuǎn)速，以防物料分解；對熔體粘度較高的塑料，也應(yīng)采用較低的螺桿轉(zhuǎn)速，以防動力過載；

第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三6、背壓（塑化壓力）（1）概念螺桿頭部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力稱背壓或塑化壓力。預(yù)塑時，只有螺桿頭部的熔體壓力，克服了螺桿后退時的系統(tǒng)阻力后，螺桿才能后退。（2）背壓的作用及其對預(yù)塑的影響有助于螺槽中物料的密實，驅(qū)趕走物料中的氣體，減慢螺桿退回速度，延長物料在螺桿中的熱歷程與剪切歷程，改善塑化質(zhì)量，但過高背壓會增加螺桿計量段熔體的反流與漏流，延長預(yù)塑完成的時間；增加熔體內(nèi)壓力，加強剪切效果，形成剪切熱，使大分子熱能增加，從而有助于提高熔體溫度及其均勻性。但過高背壓易引起過熱而使物料發(fā)生降解。（3）背壓的設(shè)定熱敏性塑料、高粘度塑料、過低熔體粘度塑料都不宜用高背壓；熱穩(wěn)定性較好、熔體粘度適中的塑料，可適當提高背壓；背壓高低的設(shè)定，還需視噴嘴類型與加料方式而作相應(yīng)調(diào)整。第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三7、注射壓力（1）注射壓力的作用克服塑料熔體從料筒流向模具型腔的流動阻力，給予熔體一定的充模速度及對熔體進行壓實、補縮。（2）注射壓力對注塑過程的影響在一定程度上決定塑料的充模速率；適當提高充模階段的注射壓力，可提高充模速率、增加熔體的流動長度和制品的熔接痕強度，制品密實、收縮率下降，但制品易取向，內(nèi)應(yīng)力增加。注射壓力較低時，塑料熔體呈鋪展流動，流速平穩(wěn)、緩慢，但延長了注射時間，制品易產(chǎn)生熔接痕、密度不勻等缺陷；當注射壓力較高，而澆口又偏小時，熔體為噴射式流動，這樣易將空氣帶入制品中，形成氣泡、銀紋等缺陷，嚴重時還會灼傷制品。（3）注射壓力的設(shè)定流動比大，形狀復雜，熔體流動阻力大，用較高注射壓力；熔體粘度高、潤滑性差，宜用較高的注射壓力；第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三8、保壓壓力（1）概念在模腔充滿后，為了對模內(nèi)熔體進行壓實、補縮而通過螺桿繼續(xù)施加的注射壓力稱為保壓壓力。（2）保壓壓力對注塑的影響通常，保壓壓力較高時，制品的收縮率減小，密度增加；表面光潔度、熔接痕強度提高，缺點是：脫模時制品中的殘余應(yīng)力較大、易產(chǎn)生溢邊。（3）保壓壓力的設(shè)定可與注射壓力相等，一般稍低于注射壓力。第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三9、注射速率（1）概念單位時間內(nèi)注入模腔中的塑料熔體的容積。（2）注射速率對注塑過程的影響高速注射可以減少模腔內(nèi)的熔體溫差，改善壓力傳遞效果，可得到密度均勻、內(nèi)應(yīng)力小的精密制品；高速注射可采用低溫模塑，縮短成型周期，特別在成型薄壁、長流程制品時能獲得較優(yōu)良的制品。注射速率過高，熔體流經(jīng)噴嘴澆口等處時，易產(chǎn)生大量的磨擦熱，導致物料燒焦以及吸入氣體和排氣不良等現(xiàn)象，影響到制品的表面質(zhì)量，產(chǎn)生銀紋、氣泡。高速注射不易保證注射與保壓壓力穩(wěn)定地切換，會因過填充而使制品出現(xiàn)溢邊。（3）注射速率的設(shè)定（應(yīng)綜合塑料品種、其它工藝條件、制品及模具狀況而定）如熔體粘度的剪切變稀行為較強，宜用高速充模。對薄壁長流程制品，宜用高速充模。第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三二、合模參數(shù)1、合模力（1）概念注塑制品時，為了防止模腔內(nèi)的熔料壓力將模具頂開，注塑機的鎖模系統(tǒng)作用于模具并使其合緊的力。注塑制品時所需的合模力也稱工藝合模力。其值必須小于注塑機的額定合模力，一般取0.8～0.9額定合模力。（2）合模力對注塑過程的影響及調(diào)整直接影響制品的表面質(zhì)量和尺寸精度。合模力不足，會導致模具離縫，使制品厚度尺寸增大，并產(chǎn)生溢料；合模力太大會使模具變形，能量消耗增加。工藝合模力可根據(jù)模腔壓力和制品投影面積來確定。第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三2、頂出力（1）概念當制品從模具型腔中脫出時，需要一定的外力克服制品與模具的附著力，該外力即為頂出力。（2）頂出參數(shù)對注塑的影響及設(shè)定頂出力太小，制品不能從模具上脫下；頂出力太大，會使制品產(chǎn)生翹曲變形，甚至會頂壞制品。頂出速度和頂出行程也同樣影響頂出過程。頂出速度快，制品易翹曲變形和損壞；頂出行程短，制品不易脫下。第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三三、溫控參數(shù)注塑過程中需要控制的溫度有：料筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度和油溫。1、料筒溫度－－料筒表面的加熱溫度（1）料筒溫度控制的初步規(guī)則加料段用較低的溫度，一般在熔點附近，并在料斗座處通冷卻水，防止物料“架橋”，保證較高的固體輸送效率。壓縮段溫度一般比所用塑料的熔點高15－30℃；計量段溫度一般比壓縮段溫度高15－30℃；料筒最高溫度區(qū)必須低于塑料的分解溫度Td；對于Tf～Td

的范圍較窄的塑料，料筒溫度應(yīng)偏低些，比Tf稍高即可；而對于Tf～Td的范圍較寬的塑料，料筒溫度可適當高些，即比Tf高得多一些。如PVC、POM塑料，受熱后易分解，因此料筒溫度設(shè)定低一些；而PS、PE塑料的Tf～Td

范圍較寬，料筒溫度應(yīng)可以相應(yīng)設(shè)定得高些。第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三（2）料筒溫度控制的進一步考慮雖同一塑料品種，但牌號不同，，分子量高、分子量分布窄者，宜用較高的料筒溫度；填充、增強塑料，隨填充劑、增強纖維的用量增加，宜用較高的料筒溫度；加有增塑劑或提高流動性的助劑時，隨著用量的增加，宜用較低的料筒溫度；注塑薄壁長流程制品、形狀復雜或帶有金屬嵌件的制品、其它充模時間較長或為需防止熔料進入模腔后過早冷凝以保證順利充模的情況下，宜用較高的料筒溫度；隨其它工藝條件作相應(yīng)調(diào)整；根據(jù)“對空注射法”料條，確定較佳的料筒的溫度。根據(jù)制品的質(zhì)量情況進行細調(diào)，如表面光潔度或其它外觀狀況、收縮率、取向程度、內(nèi)應(yīng)力大小等。第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三2、噴嘴溫度（1）噴嘴的作用－－加速熔體流動、調(diào)整熔體溫度和使物料均化。（2）為何需要控制噴嘴溫度？在注射過程中，噴嘴與模具直接接觸，由于噴嘴本身熱慣性很小，與較低溫度的模具接觸后，會使噴嘴溫度很快下降，導致熔料在噴嘴處冷凝而堵塞噴嘴孔或模具的澆注系統(tǒng)，而且冷凝料注入模具后也會影響制品的表面質(zhì)量及性能。（3）噴嘴溫度的設(shè)定噴嘴溫度通常要略低于料筒的最高溫度。一方面可防止或減輕“流涎”現(xiàn)象，另一方面，部分抵消注射時熔體流經(jīng)噴嘴收斂流道引起的摩擦溫升，防止實際料溫過高而使塑料發(fā)生分解。隨噴嘴類型、噴嘴加熱圈的安裝狀況、其它注塑工藝參數(shù)作相應(yīng)調(diào)整。根據(jù)“對空注射”和對制品的“直觀分析”，確定較佳的噴嘴溫度。

第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三3、模具溫度－－指與制品接觸的模腔表面溫度。通過模溫控制，使模溫恒定，對進入模腔的熱塑性塑料熔體進行冷卻。

（1）模溫控制的方式靠通入定溫的冷卻介質(zhì)來控制；靠熔體注入模腔后，模具自然升溫和散熱達到平衡而保持一定的模溫；在需要維持較高冷卻溫度的情況下，采用電熱絲或電熱棒對模具加熱來控制模溫。（2）模溫控制的基本規(guī)則模具溫度的恒定值應(yīng)低于塑料的Tg或低于熱變形溫度（HDT）；對非結(jié)晶性塑料，在保證充模順利的情況下，盡量采用低模溫，尤其是對于熔體粘度較低的塑料（如PS）；對熔體粘度及玻璃化溫度都較高的非結(jié)晶性塑料（如PC、聚苯醚、聚砜等），模溫應(yīng)高些。對結(jié)晶性塑料，模具溫度應(yīng)在能使熔料在模腔內(nèi)較好較快地完成結(jié)晶，減小后結(jié)晶引起的收縮變形與較快的冷卻速率間取得平衡。對厚壁的結(jié)晶性塑料制件，模溫要相應(yīng)高些，以使內(nèi)外冷卻速率應(yīng)盡可能一致，防止因內(nèi)外溫差造成內(nèi)應(yīng)力及其它缺陷（如凹痕、空隙等）；大面積或流動阻力大的薄壁制品，也需要維持較高的模溫。根據(jù)其它工藝條件與原料的熔體特性，相應(yīng)調(diào)整模溫。第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三四、成型面積圖1、在注塑過程中，注射壓力與熔料溫度實際上是相互制約。熔料溫度高時，注射壓力就能降低，且仍可得到滿意的制品。

2、對某種塑料，把能得到滿意制品時對應(yīng)的注射壓力與熔料溫度，分別作為橫坐標與縱坐標，可繪制出成型面積圖。3、利用成型面積圖，能正確地反映注塑適宜的工藝參數(shù)。在成型區(qū)域中，適當?shù)臏囟扰c壓力的組合都能獲得滿意的結(jié)果；而在這區(qū)域以外的溫度與壓力的組合，都會給成型帶來困難或給制品造成各種缺陷。

第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三五、成型周期完成一次注射模塑過程所需要的時間稱成型周期。成型周期包括以下幾部分：

成型周期短，生產(chǎn)效率高。在成型周期中，以注射時間與模內(nèi)冷卻時間的設(shè)定最為重要。第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三1、充模時間（1）充模時間對制品的影響注射時間中的充模時間越短，則注射速率越快，此時，熔體的密度高、溫差小，有利提高制品的精度，但制品上易產(chǎn)生溢邊、銀紋、氣泡等缺陷。（2）充模時間的設(shè)定對熔體粘度高、Tg高、冷卻速率快的大型、薄壁、精密制品，以及玻璃纖維增強制品，低發(fā)泡制品等，要求較快地完成充模。

第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三2、保壓時間（1）保壓時間對制品的影響在澆口處熔體凍結(jié)之前，保壓時間的長短，對制品的質(zhì)量有較大影響。若保壓時間短，則制品的密度低、尺寸偏小、易出現(xiàn)縮孔；而保壓時間長，則制品的內(nèi)應(yīng)力大、強度低、脫模困難。（2）保壓時間的設(shè)定保壓時間的設(shè)定與料溫、模溫、主流道及澆口尺寸等有關(guān)。如果工藝參數(shù)正常、澆注系統(tǒng)設(shè)計合理，通常以制品的收縮率波動范圍最小時的時間即為最佳保壓時間。確定保壓時間時要考慮的因素有：塑料的品種與性能；制品與模具等條件；與其它注塑工藝參數(shù)也有關(guān)，如熔料溫度、模具溫度、注射壓力、注射速率等。第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三3、總的冷卻時間－－由保壓時間與柱塞后撤或螺桿旋轉(zhuǎn)后退后制品在模內(nèi)的冷卻時間組成。（1）冷卻時間對制品的影響冷卻時間過短，則殘余應(yīng)力較大，脫模困難，易發(fā)生變形；冷卻時間過長，不僅會降低生產(chǎn)效率，而且會使復雜制品脫模困難，強行脫模時將產(chǎn)生較大的脫模應(yīng)力，嚴重時可能損壞制品。（2）冷卻時間的設(shè)定設(shè)定時主要取決于制品的厚度、塑料的熱性能和結(jié)晶性以及模具溫度等，以保證制品脫模時不變形為原則。一般，Tg高及具有結(jié)晶性的塑料，冷卻時間較短；反之，則應(yīng)長些。

第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三六、多級注塑1、多級注塑－－指在注射過程中，當螺桿向模腔內(nèi)推進熔體時，不同位置采用不同的注射壓力和注射速率。