精密注塑技术
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精密注塑技术（讲义）
1
目 录
1. 概述 2. 设备 3. 工艺 4. 问题
2
概 述
3
精密注塑概念
精密注塑是指加工成型的注塑制品的尺寸重复精 度很高，以致使用通用注塑机、常规的注塑成型 工艺难以达到要求的一种注射成型方法。“精密 注射成型”这一概念，主要是区别于“常规注射 成型”，它是基于高分子材料的迅速发展, 在仪 表、电子领域里采用精密塑料部件取代高精度的 金属零件的技术。目前针对精密注射制品的界定 指标有2 个，一是制品尺寸重复精度, 二是制品 质量的重复精度。
21
工艺
22
注塑参数设定原则
23
薄壁注塑
简单的看法，当壁厚小于1 mm时称为薄壁。更全 面地，薄壁的定义与流程/壁厚比、塑料的粘度及 传热系数均有关系。
从模具的主流道到成品最远一点的流程L，除以成 品的壁厚t ,称为流程/壁厚比。当L/t＞150时， 称之为薄壁。
24
高速充填
薄壁注塑因此要求注塑机高速注射，在固化层不 太厚时填满模腔。
(2)模具内的热量转移模具的热量是通过模具体和 模具内的媒体传递出去的，模具是不变的，因此 对媒体的控制是关键，一般其冷却水出入口温度 差小于1℃，这样能够保证热量传递的稳定性。媒 体的流量和热量转移是相互联系的，可以用模具 表面温度传感器来控制媒体流量，以补偿因环境 温度变化引起的模具温度变化。
20
12
收缩影响因素
压缩收缩与弹性复位，一般塑料都具有压缩性。 即在高压下比容发生显著变化。在一般温度下， 提高压力成型制品比容会减小，密度会增加，膨 胀系数减小，收缩率会显著下降。对应于压缩性， 成型材料具有弹性复位作用，使制品收缩减小。 影响制品成型收缩的因素与成型条件和操作条件 有关。
13
减小收缩
5
精密注塑概念
精密注塑会受到很多相关因素和环境条件的影响， 而最基本的是塑料材料、注塑模具、注塑工艺和 注塑设备这四项基本因素。 在影响精密注塑的相关因素当中，模具是获得符 合质量要求的精密塑料制品的关键。
6
尺寸精度影响因素
(1)模具精度；(2)成型收缩率；(3)制品使用环境 的温度、湿度以及波动的幅度。
4
精密注塑特点
(1)制件的尺寸精度高、公差小，即有高精度的尺寸 界限；(2)制品重量重复精度高，要求有日、月、年 的尺寸稳定性；(3)模具的材料好、刚性足，型腔的 尺寸精度、光洁度以及模板间的定位精度高；(4)采 用精密注射机更换常规注射机；(5)采用精密注射成 型工艺；(6)选择适应精密注射成型的材料。
模具的温度控制
(3)模具稳定状态为使模具所吸收和散发的热量保 持平衡，注塑机注射出的熔体要严格保持稳定的 温度。模具周围的温度对模具也有很大的影响， 一般会影响到模具内媒体对流系数的变化，因此 最好在模具表面设置温度传感器，随时观察模具 表面温度，并使其保持稳定。
(4)热交换效率的变化模具用久后，在冷却水管道 中会出现锈斑和水垢，这时交界面的热导率降低， 应对水垢及时清除。
18
模具的温度控制
在一般精度零件的注射成型中，控制模具温度主 要是为了提高生产率。然而模具温度控制对精密 注射成型的影响极大，它影响制件的收缩、形状、 结晶、内应力等，因此设计模具冷热回路时要求 温度分布合理，控制精度精确，最好采用模温机 和冷水机控制。
19
模具的温度控制
(1)塑料熔体注入和模具开模的循环时间二者会在 模具中产生温度差的波动，因此应该尽量减小这 种波动差峰。
27
10
收缩影响因素
相变收缩由于结晶型树脂在定向过程中，伴随高 分子的结晶化，由于比容减少而引起的收缩，即 叫相变收缩。模具温度高，结晶度高，收缩率大； 但另一方面，结晶度提高会使制品密度增加，线 膨胀系数减小，收缩率降低。因此实际收缩率由
两者综合作用而定。
11
收缩影响因素
取向收缩，由于分子链在流动方向上的强行拉伸， 使在冷却时的大分子有重新卷曲恢复的趋势，在 取向方向将产生收缩。分子取向程度与注射压力、 注射速度、树脂温度及模具温度等有关。但主要 的是注射速度。
7
1 2 3 4 5 6 7
采用适当的模具尺寸公差； 防止产生成型收缩率误差； 防止发生注塑变形； 防止发生脱模变形； 使模具制造误差降至最小； 防止模具精度的误差； 保持模具精度。
8
收缩影响因素
热收缩、相变收缩、取向收缩以及压缩收缩
9
收缩影响因素
热收缩是成型材料与模具材料所固有的热物理特 性。模具温度高，制品的温度也高，实际收缩率 会增加，因此精密注射的模具温度不宜过高。
产品:壁厚均匀 模具:流动平衡\压力平衡\温度均匀 工艺:保压充分
14
应力
产生 降低 消除
15
设备
16
液压式\电动式注塑机的区别
液压驱动的注塑机体积小、重量轻、惯性小、无 级调节、动作响应性快、调速范围宽
全电动注塑机的优势：低能耗、高精度、低噪音
Biblioteka Baidu
17
精密模具
要制造出精密的制品，精密模具是必不可少的。 模具的精度一般受模具的温度控制、模具的精密 制造和模具设计时对塑料收缩率选用等影响。
从模具的主流道到成品最远一点的流程L，除以成 品的壁厚t ,称为流程/壁厚比。当L/t＞150时， 称之为薄壁。
25
高速充填
氮气瓶能将油泵的能量以压力的形式储存起来，在 注射时释放，是正规的大幅提高注射速度的方法。 低惯性注射。 高刚性油路。 伺服阀。
26
高速充填
全闭环控制。 控制器。 机械结构。 塑化能力。
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目 录
1. 概述 2. 设备 3. 工艺 4. 问题
2
概 述
3
精密注塑概念
精密注塑是指加工成型的注塑制品的尺寸重复精 度很高，以致使用通用注塑机、常规的注塑成型 工艺难以达到要求的一种注射成型方法。“精密 注射成型”这一概念，主要是区别于“常规注射 成型”，它是基于高分子材料的迅速发展, 在仪 表、电子领域里采用精密塑料部件取代高精度的 金属零件的技术。目前针对精密注射制品的界定 指标有2 个，一是制品尺寸重复精度, 二是制品 质量的重复精度。
21
工艺
22
注塑参数设定原则
23
薄壁注塑
简单的看法，当壁厚小于1 mm时称为薄壁。更全 面地，薄壁的定义与流程/壁厚比、塑料的粘度及 传热系数均有关系。
从模具的主流道到成品最远一点的流程L，除以成 品的壁厚t ,称为流程/壁厚比。当L/t＞150时， 称之为薄壁。
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高速充填
薄壁注塑因此要求注塑机高速注射，在固化层不 太厚时填满模腔。
(2)模具内的热量转移模具的热量是通过模具体和 模具内的媒体传递出去的，模具是不变的，因此 对媒体的控制是关键，一般其冷却水出入口温度 差小于1℃，这样能够保证热量传递的稳定性。媒 体的流量和热量转移是相互联系的，可以用模具 表面温度传感器来控制媒体流量，以补偿因环境 温度变化引起的模具温度变化。
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收缩影响因素
压缩收缩与弹性复位，一般塑料都具有压缩性。 即在高压下比容发生显著变化。在一般温度下， 提高压力成型制品比容会减小，密度会增加，膨 胀系数减小，收缩率会显著下降。对应于压缩性， 成型材料具有弹性复位作用，使制品收缩减小。 影响制品成型收缩的因素与成型条件和操作条件 有关。
13
减小收缩
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精密注塑概念
精密注塑会受到很多相关因素和环境条件的影响， 而最基本的是塑料材料、注塑模具、注塑工艺和 注塑设备这四项基本因素。 在影响精密注塑的相关因素当中，模具是获得符 合质量要求的精密塑料制品的关键。
6
尺寸精度影响因素
(1)模具精度；(2)成型收缩率；(3)制品使用环境 的温度、湿度以及波动的幅度。
4
精密注塑特点
(1)制件的尺寸精度高、公差小，即有高精度的尺寸 界限；(2)制品重量重复精度高，要求有日、月、年 的尺寸稳定性；(3)模具的材料好、刚性足，型腔的 尺寸精度、光洁度以及模板间的定位精度高；(4)采 用精密注射机更换常规注射机；(5)采用精密注射成 型工艺；(6)选择适应精密注射成型的材料。
模具的温度控制
(3)模具稳定状态为使模具所吸收和散发的热量保 持平衡，注塑机注射出的熔体要严格保持稳定的 温度。模具周围的温度对模具也有很大的影响， 一般会影响到模具内媒体对流系数的变化，因此 最好在模具表面设置温度传感器，随时观察模具 表面温度，并使其保持稳定。
(4)热交换效率的变化模具用久后，在冷却水管道 中会出现锈斑和水垢，这时交界面的热导率降低， 应对水垢及时清除。
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模具的温度控制
在一般精度零件的注射成型中，控制模具温度主 要是为了提高生产率。然而模具温度控制对精密 注射成型的影响极大，它影响制件的收缩、形状、 结晶、内应力等，因此设计模具冷热回路时要求 温度分布合理，控制精度精确，最好采用模温机 和冷水机控制。
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模具的温度控制
(1)塑料熔体注入和模具开模的循环时间二者会在 模具中产生温度差的波动，因此应该尽量减小这 种波动差峰。
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收缩影响因素
相变收缩由于结晶型树脂在定向过程中，伴随高 分子的结晶化，由于比容减少而引起的收缩，即 叫相变收缩。模具温度高，结晶度高，收缩率大； 但另一方面，结晶度提高会使制品密度增加，线 膨胀系数减小，收缩率降低。因此实际收缩率由
两者综合作用而定。
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收缩影响因素
取向收缩，由于分子链在流动方向上的强行拉伸， 使在冷却时的大分子有重新卷曲恢复的趋势，在 取向方向将产生收缩。分子取向程度与注射压力、 注射速度、树脂温度及模具温度等有关。但主要 的是注射速度。
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采用适当的模具尺寸公差； 防止产生成型收缩率误差； 防止发生注塑变形； 防止发生脱模变形； 使模具制造误差降至最小； 防止模具精度的误差； 保持模具精度。
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收缩影响因素
热收缩、相变收缩、取向收缩以及压缩收缩
9
收缩影响因素
热收缩是成型材料与模具材料所固有的热物理特 性。模具温度高，制品的温度也高，实际收缩率 会增加，因此精密注射的模具温度不宜过高。
产品:壁厚均匀 模具:流动平衡\压力平衡\温度均匀 工艺:保压充分
14
应力
产生 降低 消除
15
设备
16
液压式\电动式注塑机的区别
液压驱动的注塑机体积小、重量轻、惯性小、无 级调节、动作响应性快、调速范围宽
全电动注塑机的优势：低能耗、高精度、低噪音
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17
精密模具
要制造出精密的制品，精密模具是必不可少的。 模具的精度一般受模具的温度控制、模具的精密 制造和模具设计时对塑料收缩率选用等影响。
从模具的主流道到成品最远一点的流程L，除以成 品的壁厚t ,称为流程/壁厚比。当L/t＞150时， 称之为薄壁。
25
高速充填
氮气瓶能将油泵的能量以压力的形式储存起来，在 注射时释放，是正规的大幅提高注射速度的方法。 低惯性注射。 高刚性油路。 伺服阀。
26
高速充填
全闭环控制。 控制器。 机械结构。 塑化能力。