塑料注塑成型工艺基本知识

塑料注塑成型基本知识DPCA/DQUA/QFO2007.10.30主要内容一、基本概念二、塑料成型方法三、生产塑料制品的五个完整工序四、塑料制品的尺寸精度影响因素五、热塑性塑料注塑成型工艺六、热塑性塑料注塑成型过程缺陷形式及可能的因素七、塑料的加工性八、常用工程塑料性能及加工特点介绍一、基本概念(1)塑料：

以树脂为主要成分，加入或不加入填料，并在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。树脂:

受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外力作用具有流动性，常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。

广义地讲，在塑料工业中作为塑料基本材料的任何聚合物都可称为树脂。

塑料的分类（一般分类如下）：

A、按塑料的物理化学性能分：

1--热塑性塑料：在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。

2--热固性塑料：因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、环氧塑料等。

基本概念(2)B、按塑料用选分：

1--通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。如PE聚乙烯、PP聚丙烯、PVC聚氯乙烯等。

2--工程塑料：一般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚矾等。

C、按塑料成型方法分：

1--模压塑料：供模压用的树脂混合料。如一般热固性塑料。

2--层压塑料：指浸有树脂的纤维织物，可经叠合、热压结合而成为整体材料。

3--注射、挤出和吹塑塑料：指能在料筒温度下熔融、流动，在模具中迅速硬化的树脂混合科。如一般热塑性塑料。

4--浇铸塑料：能在无压或稍加压力的情况下，倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料。如MC尼龙。

5---反应注射模塑料：一般指液态原材料，加压注入模腔内，使其反应固化制得成品。如聚氨脂类。基本概念(3)按塑料半制品和制品分:1--模塑粉：又称塑料粉，主要由热固性树脂（如酚醛）和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。如酚醛塑料粉。2--

增强塑料：加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料。3--泡沫塑料：整体内合有无数微孔的塑料。4--薄膜：一般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔软的塑料制品。注射成型（或注塑成型或注射模塑）：

将粒状或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒，经加热熔化呈流动状后，由柱塞或螺杆的推动而通过料筒端部的喷嘴并注入温度较低的闭合模具中，充满塑模的熔料在受压的情况况下，经冷却因化后即可保持塑模型腔所赋予的形样。二、塑料成型方法注射成型（*）挤出成型：如管材类产品、型材类产品（建材用）…吹塑成型：如油箱、加注管、民用油/水壶…热成型(真空吸塑成型)：如轿车塑料地垫、防水帘等浇铸成型：如方向盘、仪表板压延与涂层：如人造革烧结成型：主要PTFE制品搪塑成型：如玩具类产品，车门扶手表皮模压成型：（板材）……三、生产塑料制品的五个完整工序1)预处理（塑料干燥或嵌件预热处理）2)成型3)机械加工（如需要）4)修饰（去飞边）5)装配（如需要）注：以上五个工序应依次进行，不容颠倒，四、塑料制品的尺寸精度影响因素1）原材料的收缩率的影响原料收缩率越大，制品的精度越低。塑料材料进行增强或无机填充改性后，其收缩率会大大降低1—4倍。塑料的收缩加工条件（冷却速率及注射压力、加工方法等）、制品设计及模具设计等因素有关。不同成型方法成型精度由大到小的顺序：

注塑＞挤出＞注吹成型＞挤吹成型＞压制成型＞压延成型＞真空吸塑成型

塑料制品的尺寸精度影响因素2）原料蠕变的影响（蠕变即制品在受力状态下所产生的形变）。一般：耐蠕变性好的塑料材料：PPO、ABS、PC及增强或填充改性后的塑料。塑料材料进行增强或无机填充改性后，其耐蠕变性会大大提高。3）原料线性膨胀的影响：线性膨胀系数（热胀系数）

4）原料吸水率的影响：

吸水后收起体积膨胀，导致尺寸增大，严重影响制品的尺寸精度。（原料的吸水率性，还会严重影响原料加工成零件后的物理机械性能。）吸水率性较大塑料：如：PA、PES、PVA、PC、POM、ABS、AS、PET、PMMA、PS、MPPO、PEAK要注意这些塑料存贮、包装状况。

塑料制品的尺寸精度影响因素塑料制制品的的尺寸寸精度度影响因因素5）原料溶溶胀的影响响注意！！！原料耐耐溶剂剂性会会严重重响制制品的的尺寸寸精度度及制制品的的物理理机械械性能能。对与化化学介介质接接触的的塑料料制品品，要要选用用介质质不能能引起起其溶溶胀的的塑料料材料料。塑料制制品的的尺寸寸精度度影响因因素6)填料影响：：塑料材材料进进行增增强或或无机机填充充改性性后,可提提高塑塑料制制品的的尺寸寸精度度。五、热热塑性性塑料料注塑塑成型型工艺艺…成型型前的的准备备加加料料塑塑化注注射入入模保保压冷冷却脱脱模（（修整整）（（后后处理理））…塑料注注塑加加工过过程流流程：成型前前的准准备1、原料或或嵌件件预处理理（并非非所有有原料料或嵌嵌件都都需要要进行行预处处理———干干燥、、预热热，视视产品品技术术要求求程度度、原原材料料品种种、气气温状状况而而定，，对于于金属属嵌件件，在在冬季季一般般都需需要预预热处处理。。）原料干干燥（（烘料料）工工序关关注——要有明明确的的干燥燥工艺艺文件件、操操作规规程。。——注注塑使使用前前其水份的的检测测控制制。——烘烘料设设备有有状态态标识识，且且设备备完好好。——对对出入入原材材料的的记录录清晰晰、明明确，，且按按规定定执行行，不不会混混淆。。——烘好后原原料使用周转转过程中防潮潮情况（周转转包装及临时时存放厂地的的条件）。——烘料设备上的的温控仪表、、真空度仪表表等进行了计计量、检定，，有检定标识识并且处于有有效使用期。。原料干燥补充充说明干燥时间，与与原材料本身身湿度大小、、干燥时的料料厚及干燥温温度、干燥方方式不同，可可适当延长或或缩时间，关关键是要控制制干燥后使用用前原料的湿湿含量。有些品种塑料料还不能长时时间在热空气气中干燥，否否则会产生氧氧化降解、变变色，严重影影响制品质量量。**原原料水水份过过多，，会导导致产产品表表面银银丝、、斑纹纹、气气泡（（内部部或外外表））等缺缺陷，，甚至至引起起塑化化过程程中降降解。。附：加工前前要干干燥的的塑料料常见见几种种塑料料PA、PES、、PVA、、PC、POM、ABS、AS、PET、PMMA、PS、、MPPO、PEAK常见几几种塑塑料的的干燥燥条件件塑料*干燥温度℃（参考）**干燥时间H（参考）PS70---80℃

2-4H×20-30mmABS80---85℃2-4H×20-30mmPA80--100℃

10-36H×（20-40）

POM110--120℃

3-5H×20-30mmPSF120--160℃

2--6h×20-30mm*PC真空干燥箱110—120℃普通烘箱110—120℃10—20H25—30H

*对嵌件件预热热工序序要重点关注----预预热温温度；；----嵌嵌件预预热时时间。。（金金属嵌嵌件，，应有有最短短时间间）----预预热摆摆放方方式是是否引引起嵌嵌件变变形。。----预预热工工艺规规定的的时段段或季季节。。2—料筒清清洗注注意：：在改变变原料料品种种，或或调换换颜色色时，，必须须对料料筒进进行清清洗，，清洗洗后的的料应应做好好标识识。严严禁误误用！！！被清清洗洗料料为为*PC，不不得得用用ABS或或PA；；被清清洗洗料料为为POM，不不得得接接触触PVC；；成型型前前的的准准备备关注注：：1、、回回料料使使用用情情况况。。2、、脱脱模模剂剂选选用用。。3、、注塑塑(工工艺艺参参数数)4、工工序产产品：：模腔腔（数数量及及流道道状况况）、、检测测手段段、检检测项项目及及频次次。5、零零件顶顶出过过程中中有无无明显显变形形。6、修边7、零零件周周转及及流转转标识识。注塑成成型过过程（加料料、、塑化化、注注射入入模、、保保压冷冷却、、脱脱模、、（修修整）））回料使使用注意！！！！！*以下下为禁用回料情情况：：1）---对于于透明明性塑塑料制制品。。如灯灯罩2）---对卫卫生性性要求求很高高的塑塑料制制品。。如医医用注注射器器3）---对于于易分分解性性树脂脂。如如CA、PVC等4）——对于于颜色色要求求较高高的塑塑料制制。如如刹车车灯罩罩5）---对于于承载结结构件件。如连连杆，，背门门撑杆杆。*在可可以使使用回回料时时应注意:1)回回料料比例例应进进行严严格上上限规规定，，并记记录。。2)新/旧旧料必必须混混均匀匀。3)回回料料在粉粉碎过过程中中，不不能同同其他他品种种回料料混杂杂（如如粉碎碎机必必须清清理干干净））。4）回回料的的标签签必须须清晰晰明了了（有有品种种及牌牌号））。5）允允许使使用回回料厂厂合，，如材材料本本身易易吸潮潮，使使用前前必须须注塑成成型过过程（加料料、、塑化化、注注射入入模、、保保压冷冷却、、脱脱模、、（修修整）））所选脱脱模剂剂品种种是否否合适适。（（不能能对产产品有有浸蚀蚀）对产品表面面要喷油漆漆的零件，，严禁使用用脱模剂；；脱模剂使用应注意！！！工艺参数：：注塑量注塑料筒各各段温度各级注塑压压力、塑化化时背压、、保压压力力各级注塑速速度注塑时间、、保压时间间、冷却时时间模具温度使用回头料料情况工序产品：：首模产品检检查是否涉涉及每一腔腔模产品（（建议：对对各腔产品品重量确认认）。多腔模流道道分布状况况（分布均均匀、流道道一致性））检测方式方方法的适宜宜性。产品外观状状况：熔接接痕、缺料料、缺口、、气孔、烧烧蚀、外表表流痕等））注塑过程（（工艺）参参数应关注：后处理方法法：1---退退火处理消除制品内内残留内应应力，避免免产品在使使用时产生生应力开裂裂。2---调调质（湿））处理：调节制品内内的湿含量量，提交产产品的综合合物理机械械性能。制件后处理理过程修边应关注削边工具工人操熟练练状况削边后零件件外观控制制注：对于缺缺口敏感塑塑料如PC，修边后后，应逐一一检查零件件表面，不不应有刀痕痕。后处理过程关注注点：--加热热至升温温及冷却却速度（（冷却速速度应缓缓慢，要要有自动动控制装装置，否否则使用用其反。。）-零件摆摆放方式式。--温度度。--后处处理完的的零件变变形状况况控制———尺寸寸检测制件后处处理过程--退火火处理常见几种种塑料后后处理：：---POM、、PC、、ABS、、PA、PS、---PSF、PEAK（聚芳芳醚酮））调质（湿湿）处理理零件所所用材料料：如PA类制件后处处理过程--调质质（湿））处理调质（湿湿）处理理过程要关注点点：----环境温温度及湿湿度控制制。----零件摆摆放方式式（有无无挤压））。----调湿处处理后零零件变形形状况控控制———尺寸检检测。----调湿处处理后零零件存放放过程包包装。（（塑料袋袋以保证证在存放放过程中中零件的的湿度保保持良好好）。六、热塑性塑塑料注塑塑成型过过程缺陷陷形式及及可能的的因素（例）产品缺陷形式原料因素成型工艺因素设备工装因素产品设计银纹、气泡、针孔树脂未充分干燥。注射速度过高；模具温度过低。螺杆背压过小；注射压力过小。螺杆压缩比小。喷嘴和模具浇口接合处不紧密。模具排气不好。模具分型面不当制定壁厚过渡不均匀。翘曲变形、弯曲、凹陷等原料后收缩大。有异物（杂料）。填料未混均匀。模具温度导致产品冷却不均；注射压力过高或过低；保压时间过长；注射速度过大或过小；注射时间过程短；产品在模内冷却时间过短；产品成型后收缩大。模具顶出机构不合理（顶点位置分布等）。模具浇口数目及浇口大小不合理。定型工装固定不良模具冷却系统分布不好。加强筋过厚，加强筋布局不均。结合线（熔接痕）、熔接部强度不足原料后收缩大。原料水份过多。注射时间（过长）；注射速度过小；注射压力不足；背压过低；模具温度过低；料温过低。模具结合处排气不良。模具流道上冷料腔过小。浇口位置不合理。制品结构制品烧伤模内有残料注塑速度不合理（过高）模腔汇料处排气不畅；模具浇口太小。波流痕模具温度过低。模具浇口位置不当。七、塑料料的加工工性能注：不同品种种塑料有有不同的的加工特特点，应应根据具具体品种种、牌号号制定合合理的加加工方式式、加工工流程、、加工工工艺，同同时要适适合所选选用的设设备。1）（了解解）易热分类类树脂及及加工注注意点：PVC、、PVDC、CPE、、PVF及纤维维素（CA）等等塑料受受热分解解；（常常加入热热稳定剂剂或增塑塑剂）POM、、TPU、PA等，加加工过程程中易发发生热氧氧化降解解。（常常加入抗抗热氧稳稳定剂如如抗氧剂剂）加工过程程中，一一定要对对温度（料料温）控制2）后收收缩较大大的塑料料：如PP、PA等后定型工工装及后后定型时时间控制制。3）对缺缺口敏感感性的塑塑料：如如PC（聚碳碳酸酯））削边过程程中要注注意不要要损伤本本体（刀刀口）……八、常用用工程塑塑料性能能及加工工特点介介绍一、POM(聚聚甲醛)热稳定性性差，温温度过高高或时间间过长，，会分解解，温度度超过250℃℃，，分解加加快，并并产生强强烈刺眼眼的甲醛醛气体，，严重时时会爆炸炸。制品易产产生内应应力，后后收缩较较大，应应进行后后处理（（100--130℃℃，，3—6H），，吸水率不不高，干干燥处理理可提高高制品表表面光泽泽。（110--120℃℃，3—5H）。强度大，，耐磨、、耐疲劳劳、冲击击高，自自润滑性性高。（（齿轮、、阀门、、轴承、、滑轮、、皮带轮轮等）二、PET（聚聚对苯二二甲酸乙乙二醇酯酯）吸水性大大，加工工前必须须干燥处处理（130--150℃℃，3—4h）加工温度度范围窄窄，一般般（270--290℃）），分解解温度约约300℃，，加工工过程中中温度不不能太高高。结晶速度度慢，为为促进结结晶，模模温一般般在100--130℃。成型收缩缩率大，，高精度度制品要要进行后后处理（（一般130--140℃，1—2H）。。八、常用用工程塑塑料性能能及加工工特点介介绍三、PBT（聚聚对苯二二甲酸丁丁二醇酯酯）玻纤增强强改性后后，力学学性能大大大提高高。自润滑性性好、热稳定性性好、电电绝缘性性优异，刚性和和硬度高高、冲击击性好，，尺寸稳定定性高，，耐热性性好、耐油性好、自熄熄等结晶型热热塑性树树脂。不耐强酸酸、强碱碱及苯酚酚类化学学试剂。。有良好的的成型流流动性，，成型中中对温度度要求较较严格（（太高会会溢料，，太低会会堵塞喷喷嘴）。。吸水率最最低的工工程塑料料品种之之一，一一般不干干燥，如如要干燥燥，条件件为120--130℃，，3—