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塑料结构基础知识一、 注塑材料二、 注塑模具基本组成三、 注射机及注塑成型四、 喷涂技术一、 注塑材料注塑的材料很多，我们平时用到的有ABS、PC、PC/ABS、PA（尼龙）、PP等，我们现在用于手机上的一般是ABS、PC和PC/ABS三种。它们都具有不同的特性，下面我们对它们的特性进行比较：1、 ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯3种单体合成。每种单体具有不同性能：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度、高强度的特性。从形态上看，ABS是非结晶型材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的组成比率以及两相中的分子结构，这在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上不同品质的ABS材料。不同品质的材料提供了不同的特性，如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲性能等。ABS材料具有超强的易加工性、外观特性、低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的冲击强度。2、PC（聚碳酸酯）PC是一种非结晶工程材料，具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的Lzod缺品冲击强度非常高，并且收缩率很低，一般为0.1%0.2%。PC有很好的机械性能，但流动性较差，因此这种材料的注塑填充过程较困难。在选用PC材料时，要以产品的最终期望为准。如果塑件要求有较高的抗冲击性，那么就采用低熔体流动速率的PC材料；反之，可以使用高溶体流动速率的PC材料，这样可以优化注塑填充过程。3、PC/ABS（聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物） PC/ABS具有PC和ABS两者的综合特性。例如ABS的易加工特性和PC的优良机械性能和热稳定性。二者的组成比率将影响PC/ABS材料的热稳定性。PC/ABS这种混合材料还显示出优异的流动特性。4、三种材料的比较：干燥处理熔化温度模具温度注塑压力加工前湿度PC100-2002-4H260-34070-120尽可能用高的小于0.02%ABS80-902H210280(245)25-7550100MpaPC+ABS90-1102-4H23030050-100取决于结构和厚度返回二、注塑模的基本组成：1 定模机构安装在注塑机的固定模板上的部分型腔。包括：定位环主流道定模固定板定模板凹模（凸模）。2 动模机构安装在注塑机的动模板上的部分型腔。包括：凸模（凹模）动模板导柱动模垫板模脚。动模机构在注塑机的锁模装置的驱动下往复运动。随着动模板向右运动，凸模与凹模闭合（闭模），注塑开始，当注塑完成时，动模机构向左运动完成开模，借助顶出机构实现产品脱模、落料。3 浇注系统将熔融塑料引向闭合模腔的通道。通常由主流道、冷料穴、分流道和浇口等组成。浇口的方式：直流道（大浇口）点浇口扇形浇口潜伏式浇口热流道系统4 导向装置导向装置是保证动模和定模闭合时位置准确。由导柱和导套组成。5 顶出机构顶出机构是实现制品脱模的装置。常见的顶出方式有：顶杆、推方、斜顶、退板、气动等方式。6 抽芯机构当制品上带有侧孔或侧凹结构时，在顶出机构工作前，先将侧向运动的型芯从制品中抽出，该侧向运动是由抽芯机构实现的。（部分模具使用）7 冷却和加热装置加热是为满足注射成型工艺对模具温度的要求；冷却是使熔融的塑料在模具型腔内能够冷却成型。一般凸、凹模中通冷却水、热水、热蒸汽、油等。此装置可以起到调节产品变形度、稳定产品性能的作用。主要方式：直通式、弯通式、水塔式等。8 排气系统排气系统是为了把型腔内原有的空气以及塑料受热过程中产生的气体排出，而在模具分型面（凸、凹模相配合的接触面）处开设的排气槽。返回三、注塑机及注塑成型 注射成型是高分子材料成型加工中最重要的一种方法。它的特点是成型周期短、生产效率高，能一次成型外形复杂、尺寸精确的制品，成型适应力强，制品种类繁多，而且容易实现生产自动化，因此应用非常广泛。我们所说的注塑是指塑料的注射成型（又称注射模塑，简称注塑。另外，注射成型还可以成型橡胶制品等），它是将粒状或者粉末状塑料加入到注射机的料筒，经加热熔化呈流动状态，然后在注塑机的柱塞或移动螺杆快速而又连续的压力下，从料筒前端的喷嘴以很高的压力和很快的速度注入到闭合的模具内。充满模腔的熔体在受压的情况下，经冷却后，开模得到与模具型腔相应的制品。目前注射制品约占塑料制品总量的30%。（注塑量最小零点几克，最大可以达到四十千克）1、注射机的分类 柱塞式 立式 按结构 双阶柱塞式 按外形 卧式（供应商用） 特点分 螺杆预塑化柱塞式 特征分 角式 移动螺杆式 （我供应商用）其他还有按注射机加工能力分以及按照注射机用途分，不多说了。2、 注射机的基本结构（螺杆式）3、（1）、注射系统 这是注射机的主要部分，其作用是使塑料受热、均匀塑化直到粘流态，并以很高的速度注射入模具成型。注射系统主要由加料装置、料筒、螺杆、喷嘴等部件组成的。A、 加料装置：即为料斗，因为注射成型一般要求材料最少干燥2H，所以，如果注射机容量比较小，料筒一般直接装配在塑机上，并有加热干燥装置。而如果塑机容量较大，一般另配干燥筒吸料。我们的供应商因为使用的材料比较单一，塑机容量小，所以都配有自动加料系统，材料统一在干燥筒干燥，通过自动加料系统同时供给多台塑机吸料。使用自动加料系统的优点是可以减少加料过程中，灰尘杂质等混入。B、 料筒：即塑化室，是塑料在料筒内通过加热和螺杆作用完成塑化。它决定了塑机的最大注塑量，为保证材料有足够的停留时间和接触传热面充分塑化，料筒容量一般为最大注塑量的2-3倍。它的内壁必须光滑，呈流线型，没有缝隙和死角，这样，才能保证材料的流动。料筒外部设有加热装置，通过系统显示和控制温度。C、 螺杆：它是移动螺杆式注射机的重要部件。它是一跟表面有螺纹的金属杆件，头部呈尖头型也称鱼雷头，与喷嘴可以很好吻合。长径比在10-15，作用是对塑料输送、压实、塑化及传递注射压力。当螺杆在料筒内旋转，把塑料卷入螺槽，并逐渐压实，排出气体，塑料逐渐融化。此后，塑化均匀的材料不断被螺杆挤推到料筒的前段喷嘴部分，与此同时，螺杆不断后退，直到完成注塑量时停止转动和后退，最后，螺杆传递压力，使熔融材料注射入模腔。D、 喷嘴：在料筒的前端，是连接料筒和模具的通道。其作用是引导塑化材料从料筒进入模具，并使其有一定射程。对喷嘴的要求是结构简单、阻力小，不出现料的流涎现象。（2）锁摸系统注射成型时，注射压力比较大，通常以40-200Mpa的高压注射入模具的，为了保持模具严密闭合，要求有足够的锁模力。由于注射压力的能量损失，实际施加在模腔中塑料件上的压力小于注射压力，也因此，锁模力小于注射压力，但它必须大于模腔实际受到的压力，否则会发生溢料。塑机锁模力的调节是通过曲肘运动完成的，其中，又分为单曲肘和双曲肘。我们供应商使用的机器都是双曲肘。（3）液压传动与电器控制系统：这是为了保证注射机实现塑化、注射、固化成型各个工艺过程的预定要求和动作程序准确而又有效地进行工作而设置的动力和控制系统。它主要包括电动机、油泵、管道、各类阀件和其他液压元件以及电器控制箱等。（4）注射模具：这里就不多提了。（5）附加装置：如机械手，模温机等。4、注射机的工作过程 尽管我们的供应商所用的注射机不同，但要完成的工艺内容和基本过程是大致相同的。它主要有以下几个基本操作单元：（1）、合模和锁紧 注射成型的周期一般是以合模为起点开始计算的。合模的过程中动模板的移动速度也不是保持一致的，模具先以低压力快速进行闭合，这个阶段称为低压保护阶段，当动模板快要与定模板接近时，合模的动力系统自动切换成低压低速，这个时候如果模具内有异物或者模具本身合模不良，塑机会自动报警。最后，切换成高压锁紧模具。当塑机的曲轴完全伸直时，机器默认合模完成，开始下一动作。（2）、注射 有的机器在这个步骤之前，还要进行注射装置前移，使喷嘴和模具浇道口贴合的动作。注射是由注射油缸提供动力，推动螺杆前移，以高速将料筒前部的熔融料注射入模腔，并将模腔中的气体从模具分型面驱感出去。注射过程的工艺参数有注射速度和注射压力，它们在注射过程中往往是需要变化的，因为模腔的形状不规则，有的地方容易充满，注射压力可以相应调小，注射速度可以调快，而有的部位，比如制件的筋，或者小的销子等，比较难充满，需要教大的注射压力，而注射速度则根据情况需要调慢，以防止制件出现凹陷等缺陷。（3）、保压 熔融料注如入模腔后，由于模具内冷却水的作用，使熔体产生收缩。为了保证制件的致密性、尺寸精度和强度，必须使注射系统对模具施加一定的压力，对收缩进行补充，直到模腔内熔融材料冻结。（4）、制品的冷却和预塑化（回料） 当模腔内的熔体冻结到失去从浇口回流的可能时，保压停止继续进行冷却定型。与此同时，螺杆的传动装置开始动作，带动螺杆转动，使料斗内的塑料经螺杆向前输送，并在料筒的外热和螺杆剪切力的作用下熔融塑化。物料向前移动的同时，给螺杆一个向后的压力使后退，称为背压。螺杆后退到使前端熔体达到下一次的注射量的时候，螺杆停止转动和后移，准备下一次注射。（5）、开模顶出制品 冷却和回料完成以后，制品冷却定型，此时，合模装置开启模具，模具顶杆顶出制品，由工人手工取出制品，我们的供应商使用的塑机大部分装有机械手，可以自动取出制品。在这个过程中，有的时候根据注射的塑料工艺性能和模具结构（比如冷流道模具），塑机的注射装置会后退，以避免喷嘴与冷模长时间接触产生喷嘴内料温度过低而影响注射。5、注射成型的工艺参数 关于注射成型的工艺参数，在前面的介绍中，我们大部分已经接触到了，在这里我简单汇总一下。（1）、锁模力 为了保持模具严密闭合而施加在模具动静模板上的压力。一般我们衡量塑机的注塑能力，都以锁模力大小来衡量，比如，100吨的塑机，就是指塑机的最大锁模力，而不是塑机的实际重量。（2）、注射压力 注射过程中，油缸施加在螺杆上一定压力，将熔融物料注射到模腔。这个压力称为注射压力。（3）、射出速度 螺杆推动熔融物料注射到模腔时的向前推进速度称为射出速度。（4）、保压 熔体注射到模腔冷却时，必须使注射系统对模具施加一定的压力，对收缩进行补充，直到模腔内熔融材料冻结，称为保压。（5）、塑化温度为完成材料熔融塑化，料筒和喷嘴必须通过加热装置达到一定高温，加热圈的温度称为塑化温度。（6）、背压螺杆在回料时物料施加给螺杆一个压力，使向后移动，称为背压。（7）、被压速度螺杆在背压作用下向后移动的速度。（8）、顶杆行程注塑机的顶杆推动模具的顶杆将制品顶出时所向前行进的距离。（注意，这个距离指的是塑机顶杆的行程，而不是模具的顶杆行程。所以，在模具更换塑机的时候，一定要谨慎实验确定顶杆行程。）（9）、模温为使熔融制品充分冷却定型，模具需要使用模温机通冷却水降温。冷却水的温度我们称为模温。模具温度在100度以上的使用油温机。（10）、干燥温度和干燥时间（11）抽芯有的模具结构比较复杂，需要油压抽芯装置，塑机的这个装置比较复杂，不同机种的使用方法都不相同。由于危险性比较大，如果失误会给模具带来很大的破坏，所以建议对照说明书谨慎使用。6、注塑缺陷关于注塑缺陷，往往一种缺陷的产生因素有很多种，比如：表面黑斑，可能是由于材料混有杂质，也可能是螺杆没有清洁，或者注射速度过快，料筒温度过高等，而制品的凹陷，可能是因为射出速度过快，或者射出速度过慢造成。要准确判断一种缺陷究竟是何种因素造成的，必须以理论为指导，并经过长期的实践经验积累。所以，在这里，我只是把一些产品缺陷以及最常见的原因例举出来供参考。（1）、黑斑：常见与透明以及白色材料制品。一般为材料不清洁，料筒不干净造成，有时，温度过高，或者螺杆转速过快造成材料降解，也会造成黑斑出现。（2）、产品易脆裂：一般为材料问题，干燥不充分，或者使用了使用了水口料等。（3）、焦痕：通常为排气不良造成。可以尝试调低注射速度和注射压力，检查排气通道是否有污垢，在模具的焦痕处加排气槽，调整浇口位置。（4）、色变：指制品外表颜色不均。重新检查材料是否有混料，清洗料筒。或者可能因为材料降解造成，尝试降低料筒温度，降低射出速度和压力，减少背压。（5）、光泽度：如果表面粗糙，光泽度不好，一般可以增加模温，增加塑化温度，提高注射速度，检查模具表面的抛光情况等。（6）、凹陷以及缺料：可以提高保压压力，增加保压时间，或者提高料筒温度，增大射出压力同时降低注射速度，或者提高注射速度等。（7）、放射斑：在制件的表面出现放射状银色条纹，可以首先考虑材料的干燥是否充分，降低喷嘴温度，降低料筒温度，降低射出速度，或者减小背压等。（8）、脱模不良：首先分析是否是模具的问题，如果是注塑问题，可以尝试降低注射压力，降低保压压力和时间，根据不同情况增加或者减少冷却时间，降低料筒温度等。有的时候，工厂会喷脱模剂，但是这样往往会影响制件的其他性能。（9）、制件的翘曲变形：这是塑料制品普遍存在的问题。通过注塑的手段，可以考虑增加保压压力和保压时间，或者降低注射速度，增加模温或者增加冷却时间。一般出现翘曲，最好从模具上分析原因，看是否顶出不均匀，或者浇口的位置是否可以保证注塑均匀等。返回四、喷涂技术目前用于手机上的喷涂