塑胶射出成型原理
塑料射出成形的原理
塑料射出成形的原理1.塑料熔融：将固体塑料颗粒加热至熔融状态，通常通过加热器加热塑料料筒中的原料。
在料筒中，螺杆将塑料推送到加热区域，并通过加热带将其熔化。
在被熔化的状态下，塑料经过混炼，确保其均匀性，以及与其他添加剂和颜料的混合。
2.射出注塑：将熔融态的塑料材料通过射出筒传送到射出嘴端，然后注射到模具的射出系统中。
射出系统通常由一个射出筒和一个射出嘴组成。
当塑料材料被注入到模具中时，射出嘴的阀门关闭以防止漏料。
3.压力和冷却：一旦塑料进入模具中，会施加一定压力以保持模具的形状。
这种压力通常由射出机的液压系统提供。
此外，模具内的冷却系统会通过冷却介质（如水）迅速降低塑料温度，促使其固化。
4.分离和排出：在塑料冷却和固化之后，模具会打开以分离成型件和废料。
成型件通常有一个喷嘴可以用来排出气体，是为了减少模具中的空气气体。
废料可以回收再利用，以减少浪费并提高效率。
1.高效生产：塑料射出成形是一种快速且连续的生产方法，可以在短时间内生产大量的塑料制品。
这是因为塑料射出成形每次只需要几秒钟至几分钟的周期时间。
2.复杂形状：塑料射出成形可以制造复杂的三维形状，具有细节丰富的内部空间和壁厚变化。
这是因为模具的设计可以根据需要进行定制，以实现所需的形状。
3.高精度：塑料射出成形具有高精度和重复性，可在0.001英寸的尺寸范围内制造产品。
这是因为模具的精确度高，并且注射过程经过精确控制。
4.多材料应用：塑料射出成形可以使用多种塑料材料进行生产，如聚丙烯、聚氨酯、聚碳酸酯等。
这使得塑料射出成形具有广泛的应用领域，在汽车、电子、医疗器械等行业得到广泛应用。
总结起来，塑料射出成形是一种通过将加热熔融态的塑料注入到模具中，通过压力冷却和固化成型的塑料加工方法。
它具有高效生产、制造复杂形状、高精度和适用于多材料的优势。
这种加工方法已经成为现代塑料制造业中不可或缺的一种技术。
塑胶射出成形的原理
6.射出成形用材料---加熱則軟化的塑膠
成形收縮率
成形品的尺寸(常溫)通常都稍微小於模具尺寸(常溫),這縮小的比例叫做成 形收縮率.
各种塑膠的成形收縮率不同,例如聚苯乙烯是0.4%,而聚丙烯是1.6%(表1).
成形收縮率比較小的一群是結晶性小(非晶質)的材料,通常其粘度受成形時
的溫度的影響小,不會因溫度上升
射出成型現場實用技術手冊
使用塑膠材料應注意點
1.精密度稍差:膨脹係數大,通常比金屬類多一位數.此外,有些塑膠會因 濕度或經久變形或發生尺寸變化.
2.耐熱性通常不佳:耐高溫性較差,通常不超過100oC. 3.可燃性:大部分屬於可燃性,有些塑膠燃燒時產生有毒氣體.焚化時,容
易產生黑煙或腐蝕性氣體,或發熱量過大,容易損傷焚化爐. 4.強度不夠:除通常提到的破裂強度外,實際上則因剛性不足發生的困
熱硬化性塑膠:thermosets plastics
加熱則硬化的塑膠.成形後加熱固化. 酚樹脂,美拉明樹脂,尿素樹脂,聚酯,環氧樹脂,聚醯亞胺等. 成形: Molding,製成形狀物. 成形品: Moldings,經成形的塑膠製品. 模具: Mold,成形用的模(注進塑膠用). 射出成形: Injection molding 成形粒: Pellet,米粒狀的熱可塑性塑膠成形材料. Mpa : mega pascal : M=106(100萬倍) 1Pa = 1 N/m2 1N (牛頓) = 0.102kgf 1MPa = 10.2 kgf/cm2
流動狀,即變為可塑化狀態. • 3.這可塑化塑膠被柱塞擠向前方,由缸尖端的注嘴注入密封模具內,即射出. • 4.等模具內塑膠冷卻硬化後,打開模具,拿出成形品. • 5.一般使用的成形機都採用如圖2的螺桿式.
射出成型基本原理.ppt
a.昇高料管溫度 b.昇高模具溫度 c.降低射出速度 d.加寬進澆口(如扇形) e.在豎澆道與橫澆道的接 縫或橫澆道分岐點.設材料 滯流區(冷料區).
九.銀條(起瘡)
原因
解決對策
原料中水份或揮發分.附 著模面的水分等氣化所 致成形機螺桿卷入空氣
a.原料必須依特性及作業 標準卻實除濕乾燥. b.增高模具溫度. c.降低料管溫度. d.減低射出速度. e.降低射出壓力. f.昇高螺桿背壓.
持在和初期粘度幾乎一
壓力降低太多時，就
樣的低粘度之流路設計 （流逆、澆口設計）及 成形條件是最理想的狀
會產生射出不足、縮 孔、焊線等成形不良。
況。
（四）、保壓工程
• •
•
•
模加若會封壓就少施 膛壓澆從前封是必加 而力口澆停人澆須的 造則密口止模口利壓 成壓封部保膛部用力 浪力後消壓內的澆保 費不仍失的。固口持 。會然，話在化密時
程
（三）、射出工程
• 1、適當的前端流動速度
• 通常，被射出的熔融樹脂，會流經澆道、流
道、澆口等流路進入模腔內。此時，為了使澆 道、流道部份之樹脂的前端流動速度對模具溫 度產生最小的影響，且提高剪斷發熱效果，基 本上應該是愈快愈好，但有些澆口方式會使成 形品發生射流，或在模腔部份速度太快或太慢 時，都會發生各式各樣的外觀不良。為了解決 這個問題，每一個流路都要進行射出速度的控 制，所以通常都會使用可以讓前端流動速度維 持在適當速度的多段射出速度控制成型機。
..
•
!
不 惜 賜 教 ， 謝 謝
講 解 完 畢 ， 請 大
20 04 07 14
家
等所 進以
1
行必 1
充須 分以
等
響成直使中 燥 的，未果 射 均 埃
塑胶射出机的工作原理
塑胶射出机的工作原理塑胶射出机是一种常见的塑料加工设备，主要用于将熔化的塑料通过压力射入模具中，形成所需的产品。
塑胶射出机的工作原理是一个复杂的过程，涉及到塑料的加热、熔化、注塑和冷却等多个环节。
下面将详细介绍塑胶射出机的工作原理，并分点列出各个环节的具体步骤：1. 塑料粒子的供给：塑胶射出机首先会将塑料粒子供给给料系统。
这些塑料粒子通常以颗粒状的形式被储存在料斗中，并通过给料机构被输送到加热筒内。
2. 加热与熔化：在加热筒中，塑料粒子会受到高温加热，直至达到熔化温度。
加热筒附近有一个加热圈，通过加热圈传递热量，将塑料颗粒加热到熔化点。
熔化后的塑料变成了一种粘稠的液体状态，称之为熔胶。
3. 射出系统的工作：熔胶进入射出系统后，通过螺杆的旋转将被推入射出筒中。
射出筒靠近射出模腔的一端设置有喷嘴，喷嘴通常有一个细小的孔，通过控制喷嘴的开启和关闭来控制塑料的流动。
当螺杆向前运转时，熔胶被推向喷嘴，并通过模腔中的孔口进入模具。
4. 模具的充填与冷却：熔胶进入模具后，会根据模具的形状充填成所需的产品形状。
在充填的同时，模具表面接触到的熔胶会迅速冷却，使得塑料变硬并保持所需的形状。
模具的冷却通常通过冷却水或者其他冷却系统来实现。
5. 模具开合与产品脱模：当塑料充填完毕并冷却后，模具会分离开来，形成成品。
模具的开合通常由液压系统控制，以确保模具的平稳运动。
一旦模具打开，成品产品就可以从模具中取出，完成整个射出过程。
需要注意的是，塑胶射出机的工作原理在实际生产中还需要考虑一些其他因素，如料温、射胶压力、模具温度等。
这些参数的调整会直接影响塑料制品的质量和生产效率。
总结起来，塑胶射出机的工作原理是将塑料粒子加热并熔化，然后通过射出系统将熔胶注入模具中，再经过冷却后形成所需的产品。
整个过程需要靠各个系统的协调工作，包括塑料供给、加热熔化、射出、模具充填与冷却等环节。
这种工作原理是目前塑料制品生产中最常用的方法之一。
塑料射出成形的原理
• 塑料化是降低成本的快捷方式 • 射出成形的原理是： 「把塑料(成形粒)加热软化(可塑化) 」 「挤进封闭的模具(射出) 」， 「等塑料冷却固化后把它(成形品)从模具 取出」。 • 因此，平易地说，是「熔融」「流动」 「固化」， 「熔融」阶段是在成形机的 缸套(cylinder)内进行，而「流动」 和 「固化」则在模具内进行。 • 射出成形是高压力(如40Mpa)把成形材 料充填于模具内的，因此精密度很高， 可制得质量和尺寸都均匀的成形品，射 出成形用材料，通常是热可塑性塑料(如 PS) ，它加热于200ﾟ C(熔融)后射出于40 ﾟC模具(流动) ，冷却(固化) 。
浇道(runner)及浇口(gate)-型式2
• 侧面浇口(side gate)
•
•
•
•
特点：由模穴侧面或边缘进浇，最通用之浇口型， 矩形较多，亦称矩形浇口。 优点：易加工，成型品尺寸精确，浇口尺寸易加 工修改，分离容易，可防止塑料在射出过 程中发生逆流，浇口部分之摩擦黏滞生热 可帮助充填进行。 缺点：浇口移除之后加工较麻烦，成型品表面常 有浇口移除所留下痕迹，较不美观，压力 损失大，塑料充填性不佳，有时易造成充 填不足或中途固化。 用途：适用于大部份塑料。
L型的改善对策(3)
L型的改善对策(4)
流道设计的基本考虑一
流道设计的基本考虑二
• 单模穴或多模穴 • 自然平衡流道(多模穴模具) • 浇口数目 • 浇口位置 • 浇口形状 • 浇口尺寸 • 流道配置(多模穴模具) • 流道截面形状 • 流道尺寸 • 流道系统与成品重量比例 • 流道系与顶出机构的配合 • 节省塑料
流道设计的基本考虑三
• 流道系统对成品质量的影响
塑胶射出成型技术
塑胶射出成型技术射出成型技术射出理论1. 射出原理：乃利用塑料之热可塑性，2. 先将塑料原料经螺杆运转摩擦生热及料管电热之辅助而3. 溶解使成流体状态。
在经杜塞压力注入，4. 设计之模型穴内，5. 经冷却后取出而6. 成各种特殊形状之成形品。
7. 射出流程：锁模→射胶→熔胶→松退（冷却）→闭模→顶出成品认识塑胶：一般塑胶分类为两种（A）热固性（B）热可塑性，射出成型加工均使用热塑性塑胶。
热可塑性塑胶有两种区别分：结晶性塑胶及非结晶性塑胶一般结性塑胶在成型过程会结晶化成形收缩率较大，成型表面光泽良好。
1.结晶性塑胶有下列：PE PP PA PBT POM PPS PET非结晶性塑胶有下列：PS PBT POM PC PVC2.工程塑胶有下列：PA PBT POM PC NORYL(PPO)特殊工程塑胶有下列：PPS PET射出成型材料之成型条件成型时使原料恰当熔融所需之热量及温度；因为每种原料之熔融温度即比热不同而不同（此资料可由原料商提供）温度之设定可依照螺杆设计：进料段－低、压缩段－高、计量段－次之。
温度过低原料熔融不均、色泽不均、温度过高使原料分解变质。
射出成型条件之高设定1.锁模压力：锁模压力必许大於塑胶射入模内之总压力，过高塑料即可能由分模而溢出，锁模太大（过高）会损耗机器、模具及浪费电力，故适当的调整锁模。
是以成品射入模内分模面不出毛边为原则。
2.熔胶量之设定：首先找寻生产机器之最大射出量（PS）及螺杆之最大行程之资料最大射出量（PS）/螺杆最大行程＝Ａ（成品+夹头）重量/B=所需设定之熔胶A*生产原料之密度=B3.射出压力、速度、位置之设定：可利用分段射出，先设定一段之速度及压力位置后对照成品，再设定下一段之速度、压力位置以此类推、一般成型不管用几段射出，在完成之前一段必须调整到80%-90%，最后一段压力、速度均小，当保压用，位置用来控制毛边或缺料。
如果成品还是缩水可利用保压来补其不足。
3射出成形原理
•
冷却时间
11.肉厚中心达到顶出温度所需之时间，可由下式计算
4 TP TM S2 t 2 ln a TE TM
中S:肉厚 a:塑料的thermal diffusivity Tp:熔胶加工 温度 TE:塑料的顶出温度 TM:模温 22.不同塑料各有其适当的顶出温，一般约比该塑料的热变形 温度低约10~20℃。肉厚中心温度达到顶出温度表示塑料已有 足够的刚性抵抗顶出。 33.模具是最好的夹具，冷却时间长，产品开模后温度较低， 刚性较高，比较能抵抗开模后因温度不均所造成的变形。
160~220
200~280 240~280 230~300 271~293
20~70
25~80 35~80 70~110 87~121
保压压力
1. 压力过大，易产生毛边及残留应力，压力过小，则易产 生表面凹痕及尺寸收缩 2. 一般设定约在充填结束时压力的80%，但随品肉厚及射 出机合模力可作调整 3. 在足够的保压时间下，可利用保压压力来调整成品重量， 随着保压压力的增加，成品重量会渐趋于一个定值，由 成品重量及表面收缩的降低可决定适当的保压压力。
模穴充填阶段
(d)充填压力
• 在充填阶段，压力的设定基本上是一种保护措施，当 压力未达此设定值时，螺杆依照所设定的速度向前移 动。但充填过程中若压力上升到射压设定值，则压力 不再升高，将以压力设定值继续推动螺杆，因此螺杆 前进的速度将会降低。因此为了确保螺杆前进是依据 设定的速度向前移动，可将充填压力设定值提高，但 应避免产生毛边。
充填/保压转换
1. 一般设定在成品体积充填达80~90%，到达充填/保压转 换点时，射出机即切换成保压阶段的压力控制，所谓的 『压力控制』是指射出机会依照所设定的压力值(一般称 为二段压)，继续推动螺杆前进。 2. 充填/保压转换可以螺杆位置、模穴压力、射出压力等作 为转换的依据，一般大多以螺杆位置作为转换点。
机构件认识--塑料射出成型
机构件认识–塑料射出成型引言塑料射出成型是一种常用的塑料加工方法，广泛应用于各个领域，包括汽车、电子、医疗等行业。
本文将介绍塑料射出成型的基本原理、工艺流程以及常见的机构件制造。
一、塑料射出成型的基本原理塑料射出成型是将加热熔化的塑料通过高压注射到封闭的模具腔内，待塑料冷却固化后，通过开模取出成型的一种加工方法。
其基本原理包括以下几个环节：1.加料和熔融：将颗粒状塑料原料加入射出机的进料斗中，通过螺杆转动将塑料原料逐渐推进到加热筒内进行熔融。
2.射出和充模：熔融的塑料通过螺杆的旋转和加压作用，被注射到封闭模具的腔内。
同时，塑料填充整个模腔，保持一定的压力，使塑料能够充分填充模具中的空洞。
3.冷却和固化：注射到模腔内的塑料在一定时间内进行冷却和固化，使其具备一定的强度和形状稳定性。
4.开模和脱模：一旦塑料固化完成，模具会自动开启，将成型的零件推出。
二、塑料射出成型的工艺流程塑料射出成型的工艺流程通常包括以下几个关键步骤：1.原料准备：选取适当的塑料原料，并按照工艺要求进行预处理，如干燥、染色等。
2.射出机调试：根据塑料的特性和工艺要求，调整射出机的温度、压力、速度等参数，确保注射过程中塑料能够达到理想的熔融状态和充模效果。
3.模具设计和制造：根据待生产的机构件的设计要求，设计和制造射出模具。
模具的质量和结构会直接影响到成品的质量和生产效率。
4.成型工艺优化：根据模具的具体情况和塑料的特性，优化射出过程中的参数，如温度、压力、冷却时间等，以提高产品的质量和产量。
5.成型品质检验：对成型的机构件进行尺寸、外观、物理性能等各方面的检验，确保产品符合设计要求和客户需求。
6.后续处理：对成型的机构件进行后续处理，如去除模具标记、修整边缘、喷涂等。
三、常见的塑料射出成型机构件制造塑料射出成型广泛应用于各个行业的机构件制造，下面列举一些常见的机构件制造过程：1.零件外壳：例如电子产品、汽车零件等，这些机构件通常需要具备良好的外观质量和一定的强度，塑料射出成型可以满足这些要求。
射出成型基本知识讲解
模具及鎖模裝置簡介
• 由於射出及保壓過程中,物料在型腔中回 受到很大的壓力,因此,相應的,需要很大的 鎖模力才能保證公模,母模合緊.而射出成 型機的射出量的大小決定了鎖模力的大 小,因此一般以鎖模力來作為射出成型機 的型號. • 由於鎖模力都要數十,數百,乃至上千噸大, 而且必須很穩定,一般需要油壓裝置才能 達到要求.
結
束
謝謝大家
物料輸送理論簡介
模具及鎖模裝置簡介
模具的功能：提供成形品模穴、熔膠的流道、固化定 形及頂出等功能。 模具五大重點： 1.高精密度 2.不故障 3.冷卻良好 4.通風性(排氣) 5.研磨良好
模具之主要架構： 模具之主要架構：
1. 定位環 2. 灌嘴 3. 上固定板(母模固定板) 4. 母模板(母模側模板) 5. 公模板(公模側模板) 6. 公模承板 7. 墊腳(間隔塊) 8. 下固定板(公模固定板) 9. 上頂出板 10. 下頂出板 11. 導柱、襯套 12. 回位銷 13. 支撐柱 14. 停止銷 15. 頂出桿或頂針 16. 模具彈簧
射出成型的基本原理
射出成形三要素：
(1)塑膠原料(高分子聚合物) (2)射出成形機：可融化塑料並提供高壓、高速 將原料擠壓入模具中。 (3)模具：提供一個讓塑料填滿之空間。
射出成型的基本原理
物料：溫度,流動性,粒子大小 射出成型機：計量,溫度,摩擦系數, 射速,保壓,鎖模力 模具：容量,模溫
射出成型的工藝流程
射出成型基本知識講短 工藝簡單 加工精度高 可大量生產 模具成本高,不適 合小批量生產
射出成型的基本原理
石膏成型原理： 三要素→石膏粉、水、模型 石膏粉+水→混合均勻後灌注入模 型中，待凝固後置模型中取出，便成 為石膏製品。
射出成型制程介绍_10
Chief Land Electronic Co., Ltd
成型主要周邊輔助設備介紹
機械手
模溫機
通過電加熱管,利用水(油)為傳熱介質, 經封閉式管路循環,注入模具水路,將模具 預熱升溫.其主要用途是縮短成型周期時間, 提升生產效率.
采用信號控制各動作行程方式: 手臂下降=>夾手夾=>手臂上升=>旋轉出=> 手臂下降=>夾手放=>手臂上升=>旋轉入 為全自動程序化運作,可極大提升生產效率.
POLYPAX油壓成型机
型號:G -25/50T 特點:1.油壓直壓式開鎖模 方式.
2.光學電阻尺控制位置
精確到0.1mm 3.溫度顯示控制到1℃
4.用于生產Socket,
Header, FPC, FFC產品
Chief Land Electronic Co., Ltd
FANUC電動成型机
型號:FNUNC 30/50/100T 特點:1.全電動曲臂式開鎖 模方式 2.射出終點和一次壓 時間穩定,周期時間短 3.電位器精確到0.01mm 4.溫度顯示控制精確到 0.1℃ 5.適用于生產CARD產品 (如FPC,5in1,4in1等)
射出成型制程介紹
Chief Land Electronic Co., Ltd
大
綱
一. 射出成型原理
二. 成型制造流程
三. 成型設備介紹 四. 成型常見不良
Chief Land Electronic Co., Ltd
所谓射出成型（Injection Molding）是将已加热融化的塑料注射 到模具型腔内，经由冷却与固化後，得到成型制品的方法。 适用于量产与形状复杂产品等成型加工领域。 塑胶原料，注塑机，模具以及成型条件是射出成型四要素。 射出成形过程是以下列六大顺序执行：
射出成型原理
油流量
Q (ss/sec) 115 184 230 276 345 460 575 690
2500D 8Dfor w ater
Q 23D for oil Q in cc/sec, D in mm
常見塑料溫度設定
P la s tic s
T m e lt ( o C )
C ry s ta llin e P o ly m e r
厚度分布
Thickness Distribution
– 厚度厚，壓力差較小
流動阻力較小區域
– 厚度薄，壓力差較大
• 會有黏滯加熱現象產生，造成
流動阻力較大區域
縫合線 Welding Line
溫度上昇，黏度下降
• 流動行為實為流動和熱傳競爭
熱傳較差
熱傳較佳
速度分布 剪切率分布
速度分布 剪切率分布
成型參數對壓力差之探討
W L
h
• 圓型塑件
L
tc h22 ln4TTm e TTww
Tm = 冷卻初塑料溫度 ℃
Tw = 模具溫度℃
Te = 塑料頂出溫度℃
d=2R tc0.17R 32ln1.602T Tm e3 T Tw w
冷卻分析目的
• 冷卻分析目的
– 預估冷卻時間及成型週期長短 – 冷卻系統設計的最佳化
• 使塑件各部的冷卻效果均勻而有效 率
260
T proc. (oC ) T degr (oC ) T ejec (oC )
180-280
300
80
170-260
300
80
220-270
280
80
190-280
280
80
170-270
射出成型法
關於射出成型法1.射出成型塑膠射出成型技術利用壓出機把融化的塑膠材料射入金屬模具之中. 將融化之塑膠灌入此密閉空間待其冷卻凝固即可獲得與此密閉空間相等形狀之塑膠成品. 此零件製造法稱為，[射出成型(injection Molding)]是各種塑膠成型法之中最重要、也最普遍使用的技術. 此種製造方法需使用塑膠射出機.射出成型的原理是把如綠豆大的固體原料(pellet)倒入壓出機的盛料筒中，原料經由迴轉的螺旋裝置攪拌，在壓出機的加熱筒部分加熱與融解。
液態塑膠在螺旋的迴轉和油壓推進交替運轉之下，從筒中以高壓射出，填滿金屬模具內的空間，而後立即將冷水送入金屬模具中降低溫度。
等成型品冷卻硬化之後，便可以開模取出。
這些過程可以全自動化，用高速度連續生產. 速度很快. 平均一個杯子大約只要l0秒就完成了，原子筆管1秒，即使如汽車儀表板之類大型物品也只要3-4分鐘。
在所有成型方法之中，速度最快，適合大量生產。
而且成型品的尺寸精確，品質安定。
從單純的形狀杯子到形狀複雜的汽車儀表板，從0.01g的鐘錶小齒輪. 到超過20Kg的浴缸一般大的成型品，都能夠製造。
原料損失少，完工處理方便，而且成型時就有顏色，外表美觀。
此外，大量生產時能大幅降低成本。
所使用的塑膠，熱塑性與熱固性二者皆可. 但模具不一樣. 熱塑性塑膠佔大多數。
常用的是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和ABS等。
2.熱成型真空成型法是熱成形法中最普遍的，先把熱塑性塑膠薄板固定在成型用的模框上，加熱使之軟化，以真空幫浦抽出殘留在模具和薄板之間的空氣，此時的真空吸力會使薄板伸展變型緊貼在模子上，冷卻硬化之後，再使空氣逆充回模具和薄板之間，成型完成的薄板就會被空氣壓力推離模具面而脫模。
成型品還要把多餘的邊緣部分裁掉，(薄片可用衝床裁斷. 較厚者用帶鋸或圓鋸)及完成其它二次加工(如鑽孔. 沖孔等) 才算完成。
需要大量生產時使用鋁模，少量生產時則使用石膏模、塑膠模或電鑄模。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
内 压
2
3
4 1
时间
时间
比 容 积
1 2充填 2 3压缩 3 4保压 5开模 6收缩至常温
6
5 4
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
保持(Holding) 当模穴内塑料被适当压缩后,应立将注射的压力降低,以防过量,但如降 得太低,则因模穴内塑料沿处高温高压状态,将发生逆流,所以必需仍以适当 的压力加以对抗,直到入浇口冷凝封住的过程. 在保持的过程,热料不再(或极微量)进入模穴,所以料温较快的冷却,模穴 内压大致依据下式所代表的原理,逐步下降低: (P+A)(V-W)=R’T 式中P:表模穴内压. V:表塑料比容积. T:表塑料温度. A,W及R:是和塑料分子结构有关的系数
第一章:射出成型原理探討
塑膠射出成型進階教程
目 錄 第一章:射出成型原理探討
第二章:安定成型的參數設定
第三章:低壓成型技術概述
塑膠射出成型進階教程 第一章:射出成型原理探討
1.前言 熱可性塑膠加熱熔解后 在塑形過程中及完了後又漸漸冷卻至定形, 這幾 乎是所有塑膠成型加工法的必要程序. 受熱熔解 ,冷卻固化, 意味著塑膠分子鏈團的被解開與再集合, 但射出成型 加工的過程,絕非如此而已,它必需在模腔被充滿後, 為補嘗冷卻後的容積收縮, 而在塑料尚在高溫時, 适時適量地補充注入. 一定容積的模腔,要擠入較多的塑料, 必定對熔融的塑料形成壓縮, 壓縮使 塑料產生抵抗(模腔內壓), 在抵抗仍然存在的時間內适當的保持壓力的對抗(避 免模腔內塑料逆流)是不可避免的. 模腔的充填速度如果太慢 , 則因塑料溫度的降低(流動阻抗增加), 有可能 使充填無法完全(短射), 或充滿後的壓縮變成困難, 但充填速度太快,則又容易形 成外觀上不良的等問題. 綜上所述,溫度, 壓力, 速度, 時間和量等五大參數, 對射出成型工程的影響是 我們所必需探討的.
玻璃態
部分結晶
Tg
Tm
溫度
溫度--比容關係圖
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
(2)受热下的热举动 射出成型过程中,塑料的比容积除因温度变化而随着改变外,也会因受 到压缩而改变,它们之间的关系如图:
1.2 比 1.2 容 积 1.1 1.0
0 300 600 800 0 300
压 力
压 力
比 1.1 容 积 1.0 0.9 0.8
600 900 1200 1500
1000
0.9
0 50 100 150 200 250 温度(0C)
不定形塑料p-v-t示意图
0 50 100 150 200 250 温度(0C)
结晶性塑料p-v-t示意图
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
检视p-v-t图,必需要加以注目的就是,无论不定形塑料或结晶性塑料,其软 化或熔解的温度都会因受压程度愈大而形成愈高,因此,加工温度的设定不能只 考虑塑料在加热筒内的熔融而已,必需也要将在模腔内被压缩的因素也一并考 量. 尤其,结晶性塑料的温度一降到Tm以下时,就会由熔融状态再度形成结晶 的结构,使得流动阻抗大幅的上升,甚或不能流动. 在熔融状态下的塑料,具有相当大的可被压缩性,以大部份射出成型机的 能力而言,强制地将过剩的塑料压挤入模腔,内并非难事,在晕样条件下,成型品 将会残留相当大的内部应力下被冷却固化,当然如此一来,成型品的性能将受到 影响,如受些许外力或受化学药品的作用,容易受到破坏,甚者在开模离型的瞬间 就会发生破裂.
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
压缩(Packing) 充填结束,模穴内塑料比容积仍高,(密度低),所以必需再继续压挤追 注的过程. 压缩阶段在一定容积的模腔里,塑料被不继的压挤,所以内压急剧的上升, 其上升的程度主要由压补塑料的量来决定,压缩的量不仅影响内压的上升,也 影响成型品的尺寸及性能. 在这一阶段,热料仍继续进入模腔,如果其时间不是太长,则模穴同一位置 的料温也仅轻微下降,塑料的比容积主要是因内压的急剧上升而大幅上扬
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
在保持的,塑料的比容积已因被压缩,仅因自然的冷却收缩而幅
减少,模穴内压主要是随料降低而下降,也就是说取决于模具的冷却
状况
由于模穴内压随着冷却逐下降,所以保持也应该相对地渐渐降低 否则将形成再压缩的现象,而且当入浇口已冷凝封住(即使模穴内塑料 仍是较高的温度),继续的施以保持压力,将成为无效
塑膠射出成型進階教程 第一章:射出成型原理探討
2.壓力--比容積--溫度 (1)塑料的熱舉動 觀察因溫度變化,塑料的轉態及比容積的變化,熱可塑性塑膠可分為 兩大類----不定 形(amorphous)及結晶性塑膠.(partially crystalline) 結晶性塑膠在低溫形成的緊密而規則的分子鏈纏集結構(結晶區域), 必需被加溫到熔解溫度(TM)以上,分了鏈鏈才會散開如同下定形塑膠,這時 它才發生熔融而能流動,射出成型的充填和壓縮也必需在這個狀態下完成 不可. 液態 比 容 橡膠態 積 (v)
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
P=0
t1
t2
模 穴 内 压
t3
Pa
t4
t3 t2
P=Pa
静 压 损 失
t4
动 压 损 失
Pb
t1
流动距离
熔胶推进和模穴内压的形成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
1 温 度 2 3
4
5 6
射 出 工 程 中 熔 融 体 关 系 示 意 图
塑料射出成型进阶教程 第一章:射出成型原理探讨
(3).射出工程的p-v-t关系 在射出成型整个过程,塑料的压缩程度(内压),温度的变化和其比容积 的发迹是一直互动的,我匀可以下述的过程来说明: 充填(Filling) 熔融的塑料开始被注射,直到模腔刚被充满的阶段. 这一阶段,熔融塑料因流路阻 抗而轻微受压缩,内压缓慢上升,一 最后进入模穴的塑料 料 般而言较低的料温.较低模温,较长 温 流路,较薄的肉厚以及较慢的充填, 最先进入模穴的塑料 都会使流路阻抗较大,而使内压的 上升较快.同时,这一阶段由于热料 不断的涌入,所以在模穴的同一位 置,其料温可视为不变,塑料的比容 积因内压的轻微上升也缓慢的增 加. 压缩结束 充填开始 时间