注塑成型技术简介

注塑成型技术简介,生产技术课 内部培训2003.08,一、注塑成型概述,注塑又称为注塑成型，是塑料的一种重要成型方法，几乎所有的热塑性塑料和部分热固性塑料都可用注塑方法成型。注塑成型过程是将粒（粉）状塑料从注塑机料斗送入加热的料筒，经加热熔融后，在螺杆或柱塞的推动下，熔融塑料通过料筒前端的喷嘴快速注入闭合模具中，经冷却（热塑性塑料）或加热（热固性塑料）定型后，开启模具取得产品。,与其它成型方法相比，注塑成型具有成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精确和带嵌件的制品，对成型各种塑料的适应性强，生产效率高，易于自动化生产；注塑机为单机操作，可快速更换原料和模具。,二、注塑成型要素,作为一名比较专业的注塑成型技术人员，至少应对以下几个方面有所了解：1、注塑成型机2、注塑模3、成型技术4、原材料物性下面分别就成型机、模具和成型技术作简要介绍,1.注塑成型机,注塑是通过注塑机实现的，注塑机的基本作用一是加热塑料并使其熔化，二是对熔融塑料施加高压，使其快速射出而充满模腔。注塑机一般都由注射系统、合模系统和液压（或电动）传动与电器控制系统等部分组成。,1.1注射系统,加料装置：料斗、真空加料、干燥系统料筒 塑料受热和受压的容器，内壁光滑，外部配有加热装置，可分段加热和控制。螺杆 作用、结构形式与挤出机螺杆基本相同，但注塑机螺杆除能径向旋转之外，还能够轴向移动把熔融塑料注入模腔内。喷嘴 连接装置，原料经喷嘴从料筒注入模具,1.2合模系统,合模系统是保证成型模具可靠地开闭，在注射（保压）时能保持足够锁紧力的机构。合模机构 基本要求：有足够大的锁模力，保证成型过程中不出现溢料；开合模速度应可以调节，为防止损坏模具和产品，避免机器的强烈震动，合模时应设置为先快后慢，开模时应设置为先慢、后快、再慢。,顶出机构 为了取出模内的制品，注塑机上均设有顶出机构。注塑机顶杆的顶出速度、顶出压力、顶出距离都可以调节。,1.3传动与电器控制系统,液压传动系统（或电动） 作用：为实现注塑机按照工艺过程所要求的各种动作提供动力、并满足注塑机各部分所需力和速度的要求。通常所说液压机即为液压传动（机器内部有动作油），电动机则由电来驱动。电器控制系统 电器控制系统主要与传动系统相配合，准确实现注塑机的工艺过程要求和动作。主要由各种电器元件、加热、测量、控制回路等组成。,日精ES4000型电动成型机,2.注塑模,注塑模结构主要由塑料品种、制品形状和注塑机类型等决定，但基本结构相同，大体上每一副注塑模均由动模和定模两部分组成。动模安装在注塑机的移动工作台面上，定模安装固定工作台面上。注射时，动模和定模闭合构成模腔和浇注系统。通常要求模具分开后，塑件留于动模一边，由动模内的脱模机构推出塑件。具体说来，根据各个部件的作用不同，注塑模主要分为以下几个部分：,1.成型零部件：型芯、型腔等2.浇注系统：浇口套、主分流道、冷料井等3.导向部件：导柱、导套、定位销等4.脱模机构：推杆、推管、推板、拉料杆等5.分型抽芯机构：斜导柱、滑块、导轨等6.调温系统：温调机、冷冻机等7.排气系统：排气槽等8.其它零部件以下简单介绍一下几种典型模具的结构,2.1单分型面注塑模,2.2双分型面注塑模,2.3侧抽芯注塑模,3.成型技术,注塑工艺过程是从锁模、射出、保压、冷却（塑化）、开模、到制品脱模，然后再锁模射出的一个循环过程。在原料、成型机、模具等因素确定之后，对注塑工艺过程有显著影响的主要有以下几个因素：熔体温度、模具温度、射出速度、射出压力、保压压力及各阶段的作用时间等。,成型参数设置操作面板,常见不良原因及对策,3.1材料不足（欠注、缺料、短射）3.1.1注塑机能力不足原因：注塑机的塑化能力达不到制品的所 需的容量（小马拉大车）对策：更换注射量大的注塑机,3.1材料不足（欠注、缺料、短射）,3.1.2注射压力低或射出时间短原因：注射压力克服不了流动阻力而不能 将模腔充满。对策：提高注射压力或延长射出时间3.1.3物料温度低或模具温度低原因：由于温度低，物料流动性差。对策：提高料温或模温,3.1材料不足（欠注、缺料、短射）,3.1.4排气不良原因：型腔内空气不能有效排出，残留的空气受 材料挤压产生压力抵抗，材料不能将模腔 完全充满。对策：模具上开设适当的排气槽； 降低注射速度； 降低合模力； 确认原料干燥程度、降低料温,3.1材料不足（欠注、缺料、短射）,3.1.5熔体压力损失大原因：浇口或流道尺寸偏小，导致熔体流 动阻力大，不能将模腔充满。对策：将浇口或流道尺寸扩大，或流道缩短。3.1.6冷料堵塞浇口或浇道原因：在材料充满模腔之前，浇口或浇道 已封闭，材料不能继续注入。对策：扩大冷料井尺寸，提高射出速度或压力,材料不足实例,产品名称：雌锁定帽发生原因：排气不良对策：固定侧开设排气槽,3.2内凹陷,材料由高温冷却至常温引起的体积收缩。3.2.1制品设计问题原因：制品设计断面不均匀，有特厚之处。对策：改进制品设计，避免厚壁。3.2.2物料温度高原因：材料冷却到常温收缩厉害对策：降低料筒温度，或降低螺杆转速,3.2内凹陷,3.2.3不能有效补缩原因：保压压力低或保压时间短、缓冲量 小、浇口流道等尺寸小等。对策：保压切换位置提前或提高射出速度、 提高保压压力、延长保压时间、加 大缓冲量、增大浇口流道尺寸。,3.2内凹陷,3.2.4模具材料导热性差原因：模芯或镶块不能及时将热量传导。对策：选用铍铜等导热性良好的材料制造 模具的关键部件。在其它方面调整 不好的情况下，采取这一对策会有 立竿见影的效果。,内凹陷实例1,产品名称：EL气囊导尿管发生原因：原料温度太高导致隔壁收缩破 裂而产生主侧腔连通。,内凹陷实例2,产品名称：6Fr阶梯状接头发生原因： 内部凹陷严重，提高保压压力 等多项措施没有效果，后改用 铍铜材质的模芯成型，凹陷得 以改善。,3.3熔接痕（接缝线、熔合线）,熔融的料流汇合处产生的细线称为熔接痕，发生位置一般位于浇口远端。这是因为低温熔料相汇合不能完全熔合而产生的。这种情况多发于带孔的成型制件或多个浇口的制件上。要根本上消除熔接痕，几乎是不可能的，只能改变其位置和清晰度。,3.3熔接痕,3.3.1物料温度或模具温度低对策：提高物料温度或模具温度，加快注 射速度，在材料未降温的状态下迅 速熔合。3.3.2排气不良原因：熔接痕处有气体存在，熔料不易 熔合对策：开排气槽或采用其它排气方式,3.3熔接痕,3.3.3脱模剂的影响原因：当模具表面涂有脱模剂时，一旦接 合处的熔料沾有脱模剂，会因二者 相互不熔合而造成熔接痕加深、强 度降低。对策：少使用脱模剂或不用,熔接痕实例,产品名称：P型贮液筒筒盖发生原因：料流经过型芯分流而产生。,3.4毛刺（溢料）,3.4.1机器锁模力不够原因：由于模腔涨模力大于合模力，在注 射压力作用下，动定模之间产生缝 隙而产生毛刺。对策：降低注射压力或选用锁模力大的注 塑机。,3.4毛刺,3.4.2射出压力或保压压力过大原因：为改善其它不良（比如内凹陷）， 将射压或保压打高而导致溢料。对策：采用合适的压力成型3.4.3材料流动性太好原因：材料流动性好，哪怕微小的缝隙材料也会 溢出。对策：降低料温或模温,3.4毛刺,3.4.4模具局部配合不佳或模板翘曲变形原因：模具分型面或镶块配合不严，或分 型面上有异物，或模板的变形引起 的分型面间隙。对策：清洗分型面、修理模具,毛刺实例,产品名称：雄接头L发生原因：成型压力高及模芯配合不佳,3.5流纹,3.5.1物料太冷原因：物料温度低，流动性差，流动痕迹 残留与产品表面。对策：提高物料温度或模具温度3.5.2料流速度太慢原因：注射速度慢，流动痕迹（类似水纹） 残留与产品表面。对策：提高注射速度。,3.5流纹,3.5.3料流速度太快原因：注射速度快，引起材料喷射。对策：降低注射速度3.5.4冷料对策：扩大冷料井的尺寸，减少树脂残留 量。,流纹实例（喷射流）,产品名称：输液泵用雄接头L发生原因：射出速度过快,三、其它注塑成型方法简介,1.双色注塑随着人们生活水平和鉴赏能力的提高，对产品的外观、颜色等也提出了越来越高的要求，如果要生产多种色彩或多色花纹的塑料制品，就需要采用共注射成型的方法。共注射成型是用两个或两个以上注射单元的成型机，将不同颜色或不同品种的塑料，同时或先后注入模具内的成型方法。,三方活栓旋塞即为双色注塑,日精双色注塑成型机,2.热固性材料的注塑,热固性材料在受热过程中不仅有物理变化，而且伴随有不可逆的化学变化。注射时，加入注塑机中的原料是相对分子量不大的线形结构，通过在料筒内加热，固体粒（粉）料变成低粘度的熔体，但同时开始交联反应，螺杆在材料交联反应前或刚开始时将熔体快速注入模腔成型的一种方法。,3.气体辅助注塑,气体辅助成型的原理如图所示，在注射过程中，首先把部分熔体注入模具型腔，然后把一定压力的气体（通常为氮气）通过附加的气道注入到型腔内的塑料熔体里,气体压力推动熔体充满摸具型腔,充摸结束后,熔体内气体压力保持不变或有所升高进行保压补缩。,与普通注塑成型相比,气体辅助成型有下述特点：,生产周期短，缩短了注射时