注塑工艺基础知识

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注塑工艺过程-注射过程
（2） 注射座前移和注射 在确认成型模具达到所要求的锁紧程度后，注射座整体移动 油缸带动注塑装置前移，使喷嘴与模具主浇道口紧密贴合，于是就接通了喷嘴-模具-流道成型模具型腔的通道，继而向注射油缸内提供高压油，推动与注射油缸活塞杆相连接的螺 杆，将机筒前端的熔料以高压高速注入模具的型腔中，并将模具型腔中的气体从模具的分 型面排除出去。此时螺杆头部作用于溶料上的压力称为注射压力，又称为一次压力。
注塑工艺知识
基础培训教材
2010年6月 年 月
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提纲
一、注塑工艺简介 二、注塑设备 三、注塑工艺过程 四、注塑制品的设计要点
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注塑工艺简介
各种各样的塑料制品是怎么制成的呢？塑料的主要成型方法 有挤出成型、注塑成型、吹塑成型、压延成型、浇铸成形等，其 中注射成型因形状适应性广，是热塑性塑料成型主要工艺。 注塑也称注射成型或注射模塑，是用注塑机将塑料粒子或塑 料粉的原料熔融后，施加压力使其注入温度较低的模具内冷却固 化形成与模腔形状一致的塑料制品的加工过程。 注塑工艺可生产不同尺寸、形状、质量、满足各种使用要求 的工程制件（如结构件、传动件、外观件、光学件等）和各种日 用品。近年来，随着注塑工艺技术发展，部分热塑性塑料已成功 地用注塑工艺制作，使注塑工艺运用更广泛。
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注塑工艺过程-注塑成型前的准备
3、料筒的清洗 在注射成型之前，如果注射机料筒中原来残存的塑料与将要使用的塑料不同或 颜色不一致时，一般都要进行清洗。 对于螺杆式注射机通常采用直接换料清洗。换料清洗时，必须掌握料筒中的塑 料和欲换的新塑料的特性，然后采用正确的清洗步骤。例如，新塑料成型温度高于 料筒内残存塑料的成型温度时，应将料筒温度升高到新料的最低成型温度，然后加 入新料（也可以是是新料的回料），连续对空注射，直到残存塑料全部清洗完毕， 再调整温度进行正常生产。如果新塑料的成型温度比料筒内残存塑料的成型温度低， 应将料筒温度升高到残存塑料的最好流动温度后切断电源，用新料的降温下进行清 洗。如果新料成型温度高而料筒中残存塑料的最好流动温度后切断电源，用新料在 降温下进行清洗。如果新料成型温度高，而料筒中残存塑料又是热敏性塑料（如聚 氯乙烯，聚甲醛和聚三氟氯乙烯等，）则应选热稳定性的塑料（如聚苯乙烯，低密 度聚乙烯等）作为过渡换料，先换出热敏性塑料，再用新料换出热稳定性好的过渡 料。 目前已研制出一种新的料筒清洗剂，适用于成型温度范围在180-280C的各种热 塑性塑料的注射机机筒清洗。中小型注射机，清洗剂用量在50-200g左右
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注塑设备—注塑机分类
近年来注塑机发展很快，类型不断增加，分类的方法也较多。有的按塑料塑化 方式分为柱塞式和螺杆式；有的按锁模装置的传动方式分为液压式、机械式和液压 机械式；也有按机器操作方式分为自动、半自动和手动等，至今尚未完全形成统一 的分灯方法，目前使用较多的分类方法有以下几种： （1）按机器加工能力分 按加工能力可有大、中、小型之分 。
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注塑设备—注塑机的组成结构
一台通用注塑机主要由塑化注射系统、合模机构、液压传动（或气动）装置、电器控制 系统等组成，如图所示：
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注塑设备—注塑机的组成结构
塑化注射系统 塑化注射系统的主要作用是使塑料加热塑化和熔融， 并能以足够的压力和速度下将一定量的溶料注入模具型腔中。塑化注射系 统主要由塑化部件（螺杆、机筒、喷嘴等组成）、料斗、计量装置、传动 装置、注射油缸、注射座整体移动油缸等组成。 合模机构 合模机构的主要作用是固定模具，实现模具的启闭动作， 在注射、保压时保证成型模具可靠地合紧以及脱出制品。合模机构主要由 前后固定模板、移动模板、拉杆、合模油缸、移动油缸、连杆机构、调模 机构、顶出机构和安全保护机构等组成。 液压传动（或气动）装置 液压传动（或气动）装置主要作用是为了注 塑机按工艺过程所需要的动作提供动力，满足机器工作时所需动力和速度 的要求。液压传动（或气动）装置主要由各种液压元件、液压基本回路和 其他附属装置所组成。 电器控制系统 其作用是与液压传动装置相配合，正确无误地实现注 射工艺过程要求的压力、速度、温度、时间和各程序动作。电器控制系统 主要由各种电器元件、仪表、加热、测量、控制系统和微机控制系统等组 成。
源自文库
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注塑工艺简介
注塑工艺特点： 1.成型周期短，随着制件的形状、大小、厚度不同以及注塑机的类型、 物料品种和成型工艺条件等不同，周期为几秒至几分钟不等。 2.能一次成型外形复杂、尺寸精度高、表面质量好、带有金属或非金 属嵌件的制作；制品的大小从钟表齿轮到大型储水箱，品种之多是其他 任何塑料成型方法都无法比拟的。 3.能适应各种塑料的成型，除聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯等极少 3. 数品种外，几乎所有的热塑性塑料（通用塑料、纤维增强塑料、工程塑 料）、热固性塑料和弹性体都能用这种方法方便地成型制品。 4.成型过程自动化程度高，生产率高，其成型过程的合模、加料、塑 化、注射、开模和制品顶出等全部操作均由注塑机自动完成。 5.模具的磨损小，体积不大，便于装卸。 总体来说，注塑的优点很多，是较为优异的塑料成型加工方法之一。
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注塑工艺过程-注射过程
（1）闭模和锁紧 注塑机的成型周期一般从模具开始闭合时为起点。闭模动作由注塑 机合模机构来完成，成型模具首先以低压快速进行闭合，当动模与定模快要接触时，合 模机构的动力系统自动切换成低压（即试模压力）、慢速，此动作是为了保护模具不受 损坏。在确认模内无异物存在或模内嵌件无松动时，再切换成高压而将模具锁紧。
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注塑设备—注塑机概述
注射成型是利用注塑机，是将热塑性塑料或热固性塑料加工 成制品的重要成型方法之一。注射成型能鸲加工出外形复杂、 精度高的塑料制品，生产效率高，易于实现自动化。 注射成型机也称注塑机，是19世纪中期在金属压铸机的原理 基础上逐渐形成的。注塑机最初主要用来加工纤维素硝酸酯和乙 酸纤维等塑料。1926年制造出用压缩空气推动的活塞式注塑机。 1930年德国和美国已经生产出电力驱动的注塑机。由于石油化学 工业的发展，促进了塑料工业的大发展，使得注塑成型工艺和注 塑机也不断地得到发展。1948年在注塑机上开始使用螺杆塑化装 置，并于1956年生产出世界上第一台往复螺杆式注塑机。这是注 射成型工艺技术方面一大突破，从而使更多的塑料材料和各种塑 料制件多采用注射成型制得。
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注塑工艺过程-注射过程
塑料的注射成型是利用注射螺杆或注射柱塞的推力，将已塑化好的熔融物料注入 到闭合好的模具内，经过一段时间的硬化定型，最终得到制品的工艺过程。各种注塑 机的动作程序可能不完全一致，但所要完成的工艺内容即基本过程还是相同的。现以 螺杆注塑机为例，按时间先后顺序予以说明，如图：
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注塑工艺技术的发展
注塑技术已经历了大约125年的发展过程，由于各种各样的工艺 方法及技术的引入、改进和提高，这种成型技术显得更具有经济性 近年来，随着塑料制品应用的日益广泛，为了不断满足注塑制品 向高度集成化、高度精密化、高产量等方面发展的要求，以及实现 对制品进行异质材料的聚集态、相形态组织形态等方面的控制，或 实现对制品进行异材料的复合，最大程度地发挥聚合物的特性，达 到制品高性能的目的，注塑技术有了很大的发展。 从注塑工艺来说，气体辅助注射成型、结构泡沫成型、反应注射 成型、共射成型、推-拉成型、注射-压缩成型、低压注射成型、交变 注射成型、熔芯注射成型、动态保压注射成型等引入了模内反应、 发泡、振动和气辅等关键技术，大大丰富了传统注塑工艺的内容， 使塑料的流动特性、制品的力学性能、外观质量都得到有效的控制。
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注塑工艺过程-注塑成型前的准备
2、嵌件的预热 为了满足装配和使用强度的要求，塑料制品内常要嵌入金属嵌 件。由于金属和塑料收缩率差别较大，因而在制品冷却时，嵌件周围 产生较大的内应力，导致嵌件周围强度下降和出现裂纹。因此，除了 在设计塑料制品时加大嵌件周围的壁厚外，成型前对金属嵌件进行预 热也是一项有效措施。 嵌件的预热应根据塑料的性能和嵌件大小而定，对于成型时容易 产生应力开裂的塑料（如聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等），其制品的金 属嵌件，尤其较大的嵌件一般都要预热。对于成型进不易产生应力开 裂的塑料，且嵌件较小时，则可以不必预热。预热的温度以不损坏金 属表面所镀的锌层或铬层为限，一般为110C-130C，对于表面无镀层 铝合金或铜嵌件，预热温度可达150C。
（2）按机器外形特征分 主要根据注塑装置和合模装置的排列方式进行分类。 有卧式注塑机、立式注塑机、角式注塑机，其中大家常见的主要是卧式注塑机 。 （3）按注塑机的各系统的形式来分 比如按注塑装置的形式，根据料筒的数目可 以分为单阶式、双阶式和多阶式注塑机；根据螺杆数量可分为单螺杆和双螺杆注塑 机。 （4）按使用特征分 随着塑料新产品的不断开发，注射新工艺的不断涌现，注塑 机的适应范围也在不断地扩大。在机器使用上有通用型的，也有专用型的。目前主 要有热塑性塑料通用型、热固型、排气型、多色型、精密型、高速型、发泡型等。
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注塑工艺过程-注射过程
（4）制品冷却和预塑化 当保压进行到模具型腔内的熔料失去了从浇口回流 的可能性时（即浇口处熔料冷凝封口），注射油缸内的油压力就可以卸去，制 品在模具型腔内充分冷却定型；与此同时，注射螺杆在螺杆传动装置的驱动下 转动，把从料斗落入机筒中的塑料随着螺杆的转动而向前输送，进行塑化。因 制品冷却和螺杆预塑化同时进行，为了缩短成型周期，在一般情况下希望螺杆 预塑化计量时间不超过制品的冷却时间。
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注塑工艺过程-注射过程
（3）保压 当熔料充满模具型腔后，为防止模具型腔内的熔料反流和因 低温模具的冷却作用而使模具型腔内的溶料产生体积收缩，保证制品的致 密性、尺寸精度和力学性能，螺杆还需对模具型腔内的熔料保持一定的压 力进行补缩。此时，螺杆作用于熔料上的压力称为保压压力，又称二次压 力。在保压时，螺杆因补充模内熔料而有少量的前移。
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注塑工艺过程-注塑成型前的准备 4、脱膜剂的使用
注射成型时，塑料制品的脱模主要依赖于合理的工艺条件和正 确的模具设计，但由于制品本身的复杂性或工艺条件控制不稳定， 可能造成脱模困难，所以在实际生产中通常使用脱膜剂。 常用的脱膜剂有三种：硬脂酸锌，除聚酰胺外，一般塑料均可 用；液体石蜡（白油），用于聚酰胺塑料件的脱模效果较好；硅油， 润滑效果良好，但价格较贵，使用麻烦，需用配制甲醛溶液，涂抹 在模腔表面，还要加热干燥，使用脱模剂时，喷涂应均匀，适量， 以免影响塑料制品的外观及性能，尤其注射成型透明塑料时更应注 意。
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注塑工艺过程
注塑工艺过程是注射工艺规程的中心环节，它包括成型前的 准备、注射过程、制品的后处理。
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注塑工艺过程-注塑成型前的准备
为了使注射成型顺利进行，保证塑料制品质量，在注射成型之前应进行如下工作： 1、原料的检验和预处理 在成型前应对原料进行外观和工艺性能进行检验，内容包括色泽、粒度及均匀 性、流动性（熔体指数、粘度）、热稳定性、收缩性、水分含量等。有的制品要求不 同颜色或透明度，在成型前应先在原料中加入所需的着色剂，若在原料中加入颜色母 料则效果更好。 对于吸水性强的塑料（如聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯等），在成型前必 须进行干燥处理，否则塑料制品表面将会出现斑纹、银丝和气泡等缺陷，甚至导致高 分子在成型前产生降解，严重影响制品的质量。而对不易吸水的塑料（如聚乙烯、聚 丙烯、聚甲醛等塑料）只要包装、运输、贮存良好，一般可以不必干燥处理。对于聚 苯乙烯、ABS塑料往往也进行干燥处理。干燥处理的方法应根据塑料的性能和生产批 量等条件进行选择。小批量生产用塑料，大多采用热风循环烘箱和红外线加热烘箱进 行干燥；大批量生产用塑料，宜采用负压沸腾干燥或真空干燥，效果好，时间短。干 燥效果与温度的时间关系很大，一般来说，温度高，时间长，干燥效果好，但湿度不 宜过高，时间不宜过长，如果温度超过玻璃化温度或熔点，会使塑料结块，造成成型 时加料困难，对于热稳定性差的塑料，还会导致变色、降解。干燥后塑料应马上使用， 否则要加以妥善贮存以防再受潮。