第24问：注塑成型中的压力参数

第24问：注塑成型中的压力参数有哪些？
一、注射压力：
1.注射压力定义：
是指螺杆（或柱塞）向前移动时，其头部对塑料熔体施加的压力，单位为兆帕（MPa）。

单位换算：1MPa（兆帕）=10.2kgf/cm2（千克力/平方厘米）= 1N/mm2（牛/平方毫米）
=10bar（巴）＝143.5psi（磅/寸2）
2.注射压力对注射成型有何影响：
在注射成型中，注射压力主要用来克服熔体在整个注射成型系统中的流动阻力，同时还对熔体起一定的压实作用。

为使熔体在注射成型中有较好的流动性能和充模性能，并保证产品成型质量，必须要选择适中的注射压力。

注射压力于注射速度有部分共同之影响，都是决定在模具内熔体如何能均匀的，彻底地适量地流满各角落。

注射压力太低，产生短射、缺胶、缩水、熔接线明显及强度下降、尺寸小、重量轻、气泡、浮纤、模芯粘模、纹面光亮、生产周期不稳定等不良；
注射压力过大，出现涨模、溢料、黏模、内应力残留、变形、破裂、易损坏模具与机台等不良现象，且会引起较大的压力波动、使机器出现过载现象。

3.一般注射压力的控制原则是什么？
当塑料流动性差、浇口小、熔体温度较低时，适当选取较大的注射压力。

对于玻璃化温度和熔体粘度较高的塑料，宜用较大的注射压力。

二、何谓射嘴压力？
射嘴压力是射嘴腔内的压力。

它大约就是引起塑料熔体流动的压力。

它没有固定的数值，而是随模具填充的难度加大而增高。

射嘴压力、线压力和注射压力之间有直接的关系。

在螺旋式注塑机上，射嘴压力大约比注射压力少大约百分之十左右。

而在活塞式注塑机时压力损失可达到百分之五十。

三、什么是系统压力？与注塑压力有什么区别？
油压机的系统压力（bar或kgf/cm2）是注射机台螺杆后端活塞缸中油压的工作压力，此压力作用于螺杆的端面。

一般液压注塑机的系统压力最高设定值为160bar（巴），对应最高注射压力值可从机台的参数表上查到；系统压力只针对油压机而言。

系统压力与注射压力的放大倍数（the intensification ratio，简称R i）的计算：
●最大注射压力/机台系统液压：
如最高注射压力为2200 kgf/cm2，对应最高系统压力为160bar，则R i其放大系数为：2200÷
1.02÷160＝13.48。

画面系统压力机
●理论转换法：注塑压力是指注塑时作用于喷嘴处熔体的实际压力，两者转换公式如下：
注射压力F = [π/4×(D12－D22)×P×n]／（π/4×d2）单位：kgf/ cm2
则R i = F/P = (D12－D22)×n ／d2 ≈D12×n ／d2 (因D2很小)
：油缸内径(cm) ；
D
D2：活塞杆外径(cm) ；
P：系统压力；
d：料筒内径≈螺杆直径；
n：注射油缸数量；
右图为单注射缸。

下图为卧式双注射缸机台
四、背压压力：
成形材料通过料管加热，在螺杆旋转剪切时，把固态原料变成熔融状态，经过止流阀而到达螺杆的前面，螺杆前端汇集融化好的熔体，喷嘴腔内并形成一定的压力，对螺杆产生后退的推力，螺杆像拨取螺丝一样，一面转一面后退；此时，机台液压系统作用于螺杆后端面抵抗螺杆向后退的压力，称之为螺杆“背压”。

背压对注射成型原料的塑化效果及塑化能力有重要的影响，因而亦称塑化压力。

五、保压压力：
在注射成型的保压补料阶段，为了模腔内的塑料熔体进行压实，而向模腔内推行补料所需要的注射压力叫保压压力。

保压压力的大小与产品的形状、壁厚、胶料特性有关，一般情况下，成型形状复杂和薄壁的产品时，注射压力往往比较大，保压压力略低于注射压力，约为注射压力的80%。

不过，在注塑一些半结晶性热塑性塑料（如PA及POM时），由于压力骤变，会使结晶体结构恶化，所以有时无需使用次阶段压力。

六、注射压力和注射速度的关系：
为了确保注塑机的注射速度达到及保持所要求的数值，注射压力数值的设定必须足够，注射压力决定着螺杆的前进速度和后来模具填充的情况。

熔体进入模具时，会因注浇系统及模具排气、模温等因素产生的较大的阻力，假若注射压力太低，使注射速度不能保持在设定的值，结果是注射时间延长。

所以，设定注射压力时，其数值应较熔体所受阻力高出15bar以上，才可保证熔体填充顺畅，熔体所产生的阻力数值可从注塑机的压力表得到。

先进注塑机可直接从注射单元画面查知，因机台注射系统装有应力传感器，可测知熔体阻力。

压力表或压力转换器装设在注射油压气缸的供油油门附近。

过低的注射压力会使周期时间产生波动。

在最佳注射压力情况下，周期时间的变化值应不超过0.08秒，最好是能够控制在0.04秒内。

若周期时间变化超过0.08秒时，它除了表示压力不足外，还有可能表示熔体的均匀度不佳或是注塑机注射速度的控制存在了问题。

问题1：在生产过程中，产品缺胶，有时增大射胶压力和速度都无效。

原因：因为生产中熔胶不断把热量带走，造成熔胶不足，胶粘度大，流动性差，产品缺胶。

方法：提高料筒温度；提高模具温度。

温度的提升可能比提高注射压力效果更明显。

问题2：加玻纤产品易出现泛纤，其原因及解决方法是？
原因：是由于熔胶温度低或模具温度低，射胶压力不足，造成玻纤在胶内不能与塑胶很好的结合，使纤泛出。

方法：提高料筒温度；提高模具温度；增大注射压力；提高注射速度。