热塑性塑料注射成型

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热塑性塑料注射成型

（一）实验目的　通过实验使学生了解注射机和模具的基本结构、动作原理和使用方法，并对注射成型工艺过程以及工　艺条件有充分的了解，初步学会调整注射时的温度、压力与时间；使学生了解工艺控制条件与制品性能的　关系，初步学会如何正确拟定工艺条件。　（二）实验原理　热理性理料在注射机料筒内，受到机械剪切力、摩擦热及外部加热的作用，塑料熔融为流动状态，以　较高的压力和较快的速度流经喷嘴注射到温度较低的闭合模具中，经过一定时间的保压和冷却后，开启模　具取得制品。塑料的注射成型是一个物理变化过程，塑料的流变性、热性能、结晶行为、定向作用等因素　对注射工艺条件及制品性能都会产生很大的影响。本实验是按热塑性塑料试样注射制品的基本要求，制备　试样、测定塑料的性能。　（三）原料及仪器设备　１　．原料　聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或　ＡＢＳ　等材料，自选。　２　．主要仪器设备　塑料注射机　ＸＳ　—　ＺＹ　—　１２５　塑料注射模具　（　自选　）　测温计　（　量程　０　一　３００　℃　，精确度不低于　２　℃　）　（四）实验步骤　１　．拟定实验方案　根据实验所选甩原料的成型工艺特点及试样质量要求，拟出实验方案。其中必须包括如下内容：　（１）　塑料的干燥条件。　（２）　注射压力、注射速度。　（３）　注射—保压时间、冷却时间。　（４）　料筒及喷嘴温度。　（５）　模具温度、塑化压力、螺杆转速

（６）　制品的后处理。　每组实验可改变上述内容中的一项或几项，但　（２）　、（　３　）、（　４　）、　（５）　这四项中必须有一项。　成型工艺条件包括温度　（　料筒温度、喷嘴温度、模具温度　）　、压力　（　注射压力、塑化压力　）　、时　间　（　注射保压时间、冷却时间　）　、注射速度、螺杆转速相加料量、原料干燥和制件后处理等。这些条件　的确定受到许多因素的影响，通常是根据塑料原理、制件规格和试样的几何尺寸，结合实践经验初步选定　工艺条件。根据试样的要求，按温度—压力—时间的顺序，逐步调整，直至获得比较合适的工艺条件。　温度：料筒温度与喷嘴温度，当注射机温度指示仪指示值达到预调温度时，再恒温　１０　一　２０ｍｉｎ　，然　后进行对空注射。如从喷喷流出的料条光滑明亮，无变色、银丝、气泡，说明料筒温度和喷嘴温度比较适　宜。　此时即可按该条件用半自动操作方式制备试样。　调整料筒温度要注意恒温时间，　—般料筒温度每变动　８　—　１０　℃　，需要恒温　１０　一　２０ｍｉｎ　。并注意不要在短时间内频繁变动料筒温度。在调整料筒温度的同时　必须注意对料温的测定，测量方法是在模塑周期固定的情况下，通过喷嘴将精确度不低于土　２　℃　的测温　计指针插入熔融塑料中去，并来回均匀移动，待测温计指针恒定后方能读数；模具温度，应控制在各种塑　料所要求的温度范围内。模具温度的测量方法是在模塑周期固定的情况下，将精确度不低于士　２　℃　的触　点测温计，分别测量模具动定板型腔不同部位温度，测量点不少于　３　处。　压力与速度：注射压力与注射速度。注射压力是指注射时螺杆头部施加于塑料的单位面积压力，一般　以注射油缸液压油的表压间接表示出来。注射压力通常是由低到高逐渐调节；注射速度是以注射时螺杆前　移的速度来表示，若试样较厚，注射速度宜慢、否则宜快，在保证熔体充满型腔、试样外观质量较好的情　况下，一般采用较快的注射速度。塑化压力与螺杆转速，塑化压力—般控制在　０　．　３　一　１ＭＰａ　，而螺杆　转速控制在　２８　—　６０ｒ　／　ｍｉｎ　。对于热敏性塑料宜用低的转速和塑化压力，熔休粘度高的塑料宜用低的　转速和高的塑化压力。　时间：成型周期各阶段的时间，如闭模时间、注射保压时间、冷却时间、启模时间等，这些时间用注　射机中的时间继电器测量。在保证试样（制品）不发生凹陷和变形的前提下，注射保压时间和冷却时间尽　可能缩短。　２　．注射试样（制品）　（１）　按注射机使用说明书或注射机操作规程做好实验设备的检查和维护工作，并熟悉注射机的操作过程。　（２）　在指导教师的指导下进行模具的安装与注射机的调整。　（３）　试样注射过程：　根据所选择的塑料原料的性能，　对料筒与喷嘴进行预热。　当达到预调温度时恒温　１０　一　２０ｍｉｎ　，再加料进行对空注射，认为熔体温度达到要求时，即可按该条件用半自动操作方式制备试样（制　品）。注射成型过程如下：

注射试样过程中，模具的型腔和流道不允许涂擦润滑性物质。

试样（制品）数量按测试需要而定。注射每一组试样时，—定要在基本稳定的工

艺条件下重复进行，　必须至少舍去不稳定时的试样才能开始取样（制品）。若某一工艺条件有变动，则该组试样作废。所选取　的试样在去除流道螯物时，不得损伤试样（制品）本体。　试样外观质量应符合塑料试验方法　ＧＢ　１０３９　—　９２　的规定或产品标准规定。　试样处理质量按塑料试验方法　ＧＢ１０３９　—　９２　的规定或产品标准规定，　３　．试样性能检验　所制得试样供下列性能测试，　压缩强度测试：按　ＧＢ１０４１　—　９２　进行；　冲击强度测试：按　ＧＢＩ０４３　—　９３　进行；　球压痕硬度测试：按　ＧＢ３３９８　一　８２　进行；　马丁耐热测试：按　ＧＢｌ０３５　—　７０　进行；　热变形温度测试：按　ＧＢｌ６３４　—　８９　进行；　拉伸强度测试：按　ＧＢｌ０４０　一　９２　进行，　（五）实验结果　１　．填写实验记录　原料规格：塑料名称、牌号、规格；　干燥条件：干燥方法、干燥时间与温度、干燥后含水率（％）；　模具特征：模具结构、每模试样数、进料口尺寸；　注射机参数：型号、螺杆结构、喷嘴结构；　成型条件：按下表填写。

２　．将试样的测试结果用图表列出来。　（六）注意事项　电器控制线路的电压维持在　２２０Ｖ　在闭合动、定模时，应保证模具方位的整体一致性，避免错合损坏。

安装模具的螺栓、压板、垫铁应安装牢靠。　禁止料筒温度在未达到规定要求时进行预塑或注射动作。动操作方式在注射一保压时间未结束时，不能

开动预塑。　主机运转时，严禁手及工具等硬质物品进入

料斗内。　喷嘴堵塞时，忌用增压的方法清除阻塞物。　不得用硬金属工具接触模具型腔。　压力表在指示值为零应及时关闭，不应任意调整油泵溢流阀的压力。　严防人体触动有关的电器，使设备出现意外动作，造成设备、人身事故。

（七）思考题　提出实验方案的料筒温度、注射—保压的时候，应考虑哪些问题　？　结合试样性能（制品）测试结果，试分析试样性能与原料、工艺条件及实验设备的关系　？　试分析试样（制品）产生缺料、溢料、凹痕、空泡的原因，并提出相应的处理措施。

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