塑胶成型技术.docx

塑胶成型的简介姓名： 院系：学号：班级：选题背景及研究意义在现代工业和日用产品中，越来越多地采用塑胶来制造。它主要是以是被称为树脂的高分子化合物基体组成。是以高分子合成树脂(聚合物)为主要成份渗入各种辅助料或某些具有特定用途的添加剂，在特定温度，压力下具有可塑性和流动性，可被模塑成一定形状，且在一定条件下保持形状不变的材料。塑胶材料所具有的优越性能使它在国民经济发展中占有重要的地位。且他给我们带来便利的同时，也为环保做出了贡献！一个企业塑胶技术的重视，也是对环境的保护，也是企业走可持续发展的另一个体现！所以对它的研究也就非常具有意义。现阶段，塑胶行业的表现足以证明这个行业强大的生命力和后期的发展趋势，一旦塑胶行业在国民生产总值的比列越来越大，那就会更加促进这个行业的快速进步，这样就达到了一个很好的良性循环，所以塑胶行业必将成为未来一段时期内高速发展的行业。2.塑胶材料的认识 pet塑胶原料塑胶原料热塑性塑料品种每繁多，即使同一品种也由于树脂分子及附加物配比不同而使其使 用及工艺特性也有所不同。另外，为了改变原有品种的特性，常用共聚、交联等各种化学 方法在原有的树脂结构中导入一定百分比量的其它单体或高分子等，以改变原 有树脂的结构成为具有新的改进物性和加工性的改性产品。例如，ABS即为在聚苯乙烯分子 中导入了丙烯腈、丁二烯等第二和第三单体后成为改性共聚物，可看作称改性聚苯乙烯，具有比 聚苯乙烯优异综合性能，工艺特性。由于热塑性塑料品种多、性能复杂，即使同一类的塑料 也有仅供注塑用和挤出用之分，故本章节主要介绍各种注塑用的热塑性塑料。 .树脂结晶性树脂如: POM. PA6. PA66.收缩性大收缩率1520/1000.非结晶性树脂如PS. ABS. PC等收缩率小.1.树脂分类A.通用树脂B.工业树脂C.特殊工业树脂D.液晶树脂.A通用树脂PS. ABS. PE. PP. AS. PMMA. PET. S-PVC. H-PVC.B. 工业树脂PA-6. PA-66. PPO. PBT. PC. POM. PPE.C. 特殊工业树脂PES. PEEK. PAI. PEI. PAR. PPS. PSF. PA-46.D. 液晶树脂LCP.2.2.1.聚笨乙烯:1).高抗冲击聚苯乙烯硬胶.2).发泡聚苯乙烯泡沫,温度在200?C左右.聚丙烯: 温度: 210?C左右.聚乙烯: 温度: 210?C左右.吸湿性大,需充分干燥.聚氯乙烯:PVC) 温度: 165?C?5?C.1).不能与其它塑胶混合.阻燃性塑料: 温度: 90?C210?C.低温生产较佳.塑胶对电、热、声具有良好的绝缘性:电绝缘性，耐电弧性，保温，隔声，吸音，吸振，消声性能卓越。塑胶原材料大部是从一些油类中提炼出来的，最熟悉的部分PC料是从石油中提炼出来的，PC料在烧的时候有一股花果腐烂臭味,有炭头分子，;ABS是从煤炭中提炼出来的, ABS在烧完灭掉的时候会呈烟灰状，不起泡;POM是从天然气提炼出来的,POM在烧完的时候会有一股非常臭的瓦斯味，白色烟雾。2特点a. 塑胶原料受热膨胀,热胀系数比金属大很多;b.一般塑胶原料的刚度比金属低一数量级;c. 塑胶原料的力学性能在长时间受热下会明显下降;d.一般塑胶原料在常温下和低于其屈服强度的应力下长期受力,会出现永久形变;e. 塑胶原料对缺口损坏很敏感;f. 塑胶原料的力学性能通常比金属低的多,但有的复合材料的比强度和比模量高于金属,如果制品设计合理,会更能发挥起优越性;g.一般增强塑胶原材料力学性能是各项异性的;h.有些塑胶原料会吸湿,并引起尺寸和性能变化;i.有些塑料是可燃的;j. 塑胶原料的疲劳数据目前还很少,需根据使用要求加以考虑.注射成型概述一、 注射成型原理与过程： 是热塑性塑料成型的一种主要加工方法 1、 合模，加料，加热，塑化，挤压 2、 注射，保压，冷却，固化，定型 3、 螺杆嵌塑，脱模顶出 二、 注射成型设备 一注射成型机的分类： 1 按用途：热塑性塑料注射成型机，热固性塑料注射成型机 2 按外形：立式，卧式，角式 3 按能力：小型（50cm注射量，中型（501000cm）大型1000cm 4 按塑化分：有塑化装置，有塑化装置 5 按操作：手动，半回动，自动 6 按绕动：机械绕动，液压绕动，机械液压绕动 二 注射成型的结构组成 1、 注射紧绕：料斗，塑化部件（料筒，螺杆，电热圈）喷嘴。 2、 锁模紧绕：实现模具的启闭，锁紧，塑件顶出。 3、 传动操作控制紧绕。 注射成型机的工作过程 注射成型模具基本结构及分类 一、 基本结构,根据部分起作用不同分类: 一 浇注系统 将塑料由注射机喷嘴引向型腔的通道称浇注系统，其由主流道，分流道，内浇口，冷料穴等结构组成，由零件的浇注套，拉料杆等组成。 二 成型零件 是直接构成塑料件形状及尺寸的各种零件，由型芯（成型塑件内部形状），型腔（成型塑料外部形状），成型杆，镶块等构成。三 结构零件 构成模具结构的各种零件，在模具中起安装，导向，机构动作及调温等作用。 导向零件：导柱，导套 。 装配零件：定位隙，定模底板，定模板，动模板，动模垫板，模脚 冷却加热系统 根据其运动特点均可分为两大部分： 定模部分：一部份留于模具机座的定模板上， 动模部分：随注射机动模板运动的部分 定模部分与动模部分闭合则可形成型腔与浇注系统 二、 模具的分类 一 按注射机类型分： 立式注射机，卧式注射机，直角式注射机上用的模具 二 按注射模具的总体结构特征分： 1、 单分型面模 分流道位于分型面上，需切除流道凝料。（模拟动画） 2、 点浇口脱出模具（三板式模具）（模拟动画） 3、 带横向轴芯的分型模具（模拟动画） 4、 自动卸螺纹注射成型模具 1. 注塑成型原理介绍注射成型就是利用 塑料原料(树脂) 在注射成型机 料筒内加热 熔融至粘流状态,然后在 柱塞或螺杆 的 压力 推动下，以很高的 压力 和较快的 速度 注入温度较低的 闭合模具内，经过一定时间的 冷却 后，开启模具得到所需制作的方法。这一方法是利用热塑性塑料受热到一定程度后，能够变为熔融体、并借助于热和压力使其流动，冷却后又能成为固态的特点实现的。 、2.1. 塑胶成型的方法:1.1.树脂成型有三种方法: a.射出成型(占85%以上); b.押出成型; c.压缩成型.1.2.注塑成型: 是利用塑料的可挤压性与可模塑性,首先将松散的粒状或粉状型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化,使之成为粘流状态的熔体,然后在柱塞或螺杆的高压推动下,以很大的通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中,经过一段保压冷却定型时间后开启模具便可从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品.1.4. 射出成型必须具备的条件:a.树脂: 45%; b.模具: 35%; c.成型机: 15%; d.成型条件: 5%.3. 注射成型的过程， 实际上是加料塑化，合模、注射、保压、冷却、开模、卸件等几个间断步骤相互协调的衔接动作过程 。注射制件加工任务的完成，就是上述动作反复循环的过程。每一个循环完成的时间及工艺条件的选择与所用塑料的种类、性能、注射成型设备、工艺装置结构等有密切关系。 1.三、常见浇口设计 普通浇口 2.直接浇口 3.点浇口 4.潜入式浇口 5.凸耳式浇口 6.扇形浇口 7.蕉形浇口（牛耳式）注塑设备应用与加工工艺 1.注塑机的种类 注塑机根据注射量和锁模力有大小之分 常用的注塑机分类有：立式成型机横卧式成型机多色成型机注吹一体成型机. 2.注塑机的基本结构： 注塑机基本包含以下几大系统：锁模系统射出系统脱模系统调模系统润滑系统电气控制系统冷却系统 3.注塑机加工过程： 关门合模射台进射出保压熔胶冷却射台退开模顶出开门取件关门 4.注塑周边设备： 为了提高注塑加工的效率，提升产品质量，更高自动化的要求常常使用辅助设备，常见有：冷却用水机械热水（油）机自动加料设备粉碎机拌料机机械手取出机氮气辅助机. 二：注塑加工工艺 注塑工艺的几大要素： 成型条件五要素:a.速度; b.压力; c.位置; d.时间; e.温度.最重要为温度: a.加热筒温度; b.模具温度; c.干燥温度; d.室温; e.油温.以最适宜的温度设定: 树脂溶化流入固化.1.6.只要有最适当的温度及适当的压力,将会产生90%的良品,其它的速度.位置.时间只是调整问题. 1.压力：注塑机的动作是由压力驱动的，但主要影响制品质量的是保压压力和锁模压力，熔胶背压压力。 2.速度：影响制品质量的速度主要是射出和顶出速度，其次是熔胶速度 3.温度：熔胶温度和模具温度对制品影响较大 4.时间：保压时间和冷却时间对制品影响较大 5.位置：对产品外观影响较大、 常见注塑缺陷常见注塑缺陷排除指南、充填不足（short shot） 溶融之塑料经射入模穴中，尚未灌满时即已冷却硬化，此种欠料之现象称之为充填不足。由机床引起的原因及对策 原因对策1.射出能力不足机台射出部能力确认2.射出压力太低提高压力3.原料温度低,流动性差确认加热缸温度及提高射出压力4.原料供给量不足增加料量5.射出速度慢提高射速6.射出喷嘴部阻力大确认孔径及电热能力7.螺杆进料不良手动进料8.原料落下因难确认清除原料团，降低入料口温度9.螺杆射出逆流更新check ring(逆止环)由模具引起的原因及对策 原因对策1.汤口设计不平均重新计算与修正2.汤口流道浇口设计过小重新计算及加大尺寸3.冷料储井阻塞清除阻塞部位4.排气不良追加逃气设计5.模温低减少冷却水温、水量6.成品肉厚太薄检查排气性或增加肉厚设计7.热料道阻塞未通检查电路及温度并检修8.模具冷却不当确认水路系统并修改之由原料引起的原因及对策 原因对策1.材料本身流动性差确认或材料变更2.润滑处理不当修正使用部位及量的多少3.离喷过多降低使用量、毛边（flash） 塑胶料流出动静模之接合面，形成芒刺壮之现象，称之为毛边。由机床引起的原因及对策 原因对策1.射出压力大降低压力2.开模压力不足重新调整增加3.射出供料量太多降低射出供料量4.原料温度高，流动性过佳降低原料加热温度5.保压时是过长压低保压时间6.射出速度太快降低射出速度7.机台动静模板平行度欠佳利用长度规测量平长度、调整由模具引起的原因及对策 原因对策1.公母模接合不良确认平行度及合模线、调整2.合模面附着异物清除异物3.模具之投影面积太大重新计算机台能力或换机4.模具老旧破损修补破损部位5.热浇道温度设定过高调整适当的温度由原料引起的原因及对策 原因对策1.材料本身的粘度低，流动性良降低成型温度、模具温度或变更材质、缩水（sink mark）: 此种现象在成型品表常会发现到，其发生之主要原因系原料在准却过程中，体积向肉厚的中心部逐渐收缩，而造成成品表面的凹陷状况。特别是肉厚特别大的部位，其表面更加明显。由机床引起的原因及对策 原因对策1.射速太慢提高射出速度2.射压偏低提高射出压力3.保压时间不足增加保压时间4.原料供应量不足增加原料供应量5.原料温度偏高降低原料加热温度6.射出喷嘴太长或孔径太小更换短喷嘴或增大喷嘴孔径7.射出喷嘴与模具汤口未吻合重新校正中心度及圆弧度8.射出喷嘴部温度低提高喷嘴温度9.开模太早、冷却不足增加冷却时间10.热流道温度低提高热流道之温度11.射出时原料产生逆流螺杆逆止环更换由模具引起的原因及对策 原因对策1.模具温度太高增加冷却水路或降低水路2.模具温度不一局部过高确认水路循环系统或增减3.汤口或流道细小重新计算及修改汤口或流道4.模穴有特别厚肉的部位增加厚肉部位之流道5.肉厚设计不均一或不适当依肉厚比例修正由原料引起的原因及对策 原因对策1.原料流动性太好修正成型条件配合或变更村质或规格级数2.原料收缩率太高、流道痕（flow mark） 熔融的原料射入模穴后，以进料点为中心，呈现年轮状纹路的现象。由机床引起的原因及对策 原因对策1.原料温度低,流动性不够提高原料加热温度2.射出速度慢提高射出速度3.射出喷口太长、孔径太小适当修正孔径、更换合适品4.保压压力低提高保压压力5.保压时间不足增加保压时间6.原料供应略不足略增加计量值7.刚成型时冷料流入可以松退来防止冷却出现8.射出喷口部温度低检修喷口部电热圈及能力由模具引起的原因及对策 原因对策1.模温偏低确认后再适提高2.模具冷却不当确认整个水路系统再修正3.冷料储陷设计太小增大冷料储陷部位4.脱气不良增加逃气槽设计或追加pin5.热浇道温度偏低适当提高温度由原料引起的原因及对策 原因对策原料本身之流动性差修正成型条件来配合变更规格级数或材质、银线（silver streak）： 成品表面出现随着原料流动方向的银白色线条之状况。由机床引起的原因及对策 原因对策1.射出能力不足确认射出容量/可塑化能力2.原料加热温度太高产生热分解降低原料加热温度3.射出速度太快产生热分解降低射出速度4.射压太高产生热分解降低射出压力5.背压不足卷入空气提高背压6.原料加热时间太长产生热分解降低原料加热温度或时间7.原料加热温度低熔不均提高原料加热温度8.螺杆转速太快产生热分解降低螺杆回转r.p.m值9.螺杆不洁残留他料所致徹清除螺杆内异物异质由模具引起的原因及对策 原因对策1.模具温度低可先行预热模具2.排气不良不顺追加顶出梢或逃气槽3.汤口位置不适当重新确认与修正4.汤口、流道、浇口设计太小重新确认与变大尺寸5.冷料储陷设计太小重新确认与变大尺寸6.肉厚设计不良重新确认与修正7.模面残留水份或过多之润滑剂徹底去除水份适当润滑剂由原料引起的原因及对策 原因对策1.原料含水份及挥发物质多以干燥设备预热干燥2.材料受空气湿度影响混合一起先预热干燥提高机台背压、表面雾状痕（cloudym appearance）、光泽不良（lusterless）： 成品光泽面的部分，出现类似云雾状的白色现象。由机床引起的原因及对策 原因对策1.原料熔融程度不均匀、部分过热