第七章注塑成型

聚合物成型原理与工艺各章内容,第一章绪论第二章聚合物的流变性质第三章聚合物流体在管和槽中的流动第四章聚合物加工过程中的结构变化第五章成型物料的配置第六章挤出成型第七章注塑成型第八章其它成型方法,第七章注塑成型,Back,7.1概述7.2注塑机的基本结构7.2.1注射系统7.2.2合模系统7.2.3注塑模具7.3成型前的准备7.3.1原料的预处理7.3.2料筒的清洗7.3.3嵌件预热7.3.4脱模剂的作用7.4注塑工艺过程7.4.1塑化7.4.2注射,7.4.3模塑7.5注塑的控制因素7.5.1温度7.5.2压力7.5.3成型周期7.6几种常用塑料的注塑7.6.1PS和ABS的注塑7.6.2聚酰胺的注塑,7.1概述,注塑成型又称注射成型，是一种以高速高压将塑料熔体注入到已闭合的模具型腔内，经冷却定型，得到的与模腔相一致的塑料制件的成型方法。是塑料的一种重要的成型方法。该成型方法占塑料制品重量的20-30%。,注射成型机:是将热塑性塑料或热固性塑料制成各种塑料制件的主要成型设备,注塑机和注塑工艺的主要进展：(1)高速度化发展加快膜板移动速度，缩短注射周期。由原来的10-15m/min提高到25-35m/min，甚至高达60m/min。(2)高度自动化发展(3)超大型和超小型注塑机的发展(4)注塑工艺的发展CADCAECAM(5)专用注塑机的发展如纤维增强塑料注塑机，多色注塑机，低发泡注塑机,图7-1注塑机,图7-2注塑机,7.1.1注射成型原理,注射机的主要性能参数有注射量、注射压力、注射速率、塑化能力、合模力、合模系统的基本尺寸等。,7.1.2注射机的基本参数,注射量：定义：是指注射机的最大注射量。它是指注射机在对空注射(无模具)条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射系统所能达到的最大注射量。它在一定程度上反映了注射机的加工能力，标志着注射机所能生产的最大制品的范围。,2、表示方法注射量一般有两种表示方法，一种是以聚苯乙烯为标准，用注射出熔料的重量（单位克）表示，另一种是用注射出熔料的容积（单位厘米3）表示。,注射压力：1.定义：是指注射时螺杆或柱塞端面施加预料筒中熔料单位面积上的压力。即指注射时螺杆对熔融物料的压强，用MPa表示。,2、注射压力的选取注射压力的选取很重要。1）注射压力过高，制品可能产生毛边，脱模困难，影响制品光洁度，使制品产生较大内应力，甚至成废品，还会影响到注射装置及传动系统的设计。2）注射压力过低，则易产生物料充不满模腔，甚至根本不能成型等现象。,3）注射压力的选取时应考虑的因素：a、熔料的流动性。流动性好的物料选用的注射压力低。b、塑化方式。柱塞式注射机比螺杆式注射机注射压力高近1.5倍。,c、喷嘴的孔径和模腔的形状。喷嘴的孔径大，模腔的形状简单，制品壁较厚，胶料流程短，模温较高，则所需的注射压力较低。,70MPa用于加工流动性好的物料70100MPa用于加工物料粘度较低、形状精度要求一般的制品100140MPa用于加工中、高粘度物料、制品形状精度要求一般140180MPa用于加工粘度较高的物料，制品精度要求较高,注射压力的大小要根据实际情况选用：,注射速率是将公称注射量的熔料在注射时间内注射出去,单位时间内所达到的体积流率。注射速度是指螺杆或柱塞的移动速度,合模力(kN)：是指注射机合模机构对模具所施加的最大压力。,注射时间：即螺杆（或柱塞）射出一次公称注射量所需要的时间,注射时间、注射速率或或注射速度三者是一致的。注射时间短，则注射速率或注射速度快。,2、注射速率或注射速度或注射时间的选定注射速率或注射速度或注射时间的选定很重要，直接影响到制品的质量和生产率。1、注射速率过低（即注射时间过长），制品易形成冷接缝，不易充满复杂的模腔。2、注射速率过高，熔料高速流经喷嘴时，易产生大量的摩擦热，使物料发生热解和变色，模腔中的空气由于被急剧压缩产生热量，在排气口处有可能出现制品烧伤现象。,低：冷接痕，高：件好，太高：烧伤。,合理地提高注射速率，能缩短生产周期，减少制品的尺寸公差，能在较低的模温下顺利地获得优良的制品。一般说来，注射速率应根据工艺要求、塑料的性能、制品的形状及壁厚、浇口设计以及模具的冷却情况来选定。为了提高注射制件的质量，尤其对形状复杂制品的成型，近年来发展了变速注射，即注射速度是变化的。其变化规律根据制件的结构形状和塑料的性能决定。,塑化能力1、定义：塑化能力是指单位时间内所能塑化的物料量。显然，注射机的塑化装置应该在规定的时间内，保证能够提供足够量的塑化均匀的熔料。2、塑化能力与成型周期：塑化能力应与注射机的整个成型周期配合协调，若塑化能力高而机器的空循环时间太长，则不能发挥塑化装置的能力，反之，则会加长成型周期。目前注射机的塑化能力有了较大的提高。,注射功及注射功率机器能否将一定量的熔料注满模腔，主要取决于注射压力和注射速度，即决定于充模时机器作功能力的大小。注射功及其注射功率即作为表示机器注射能力大小的一顶指标。注射功为油缸注射总力与行程的积，即A=pFsS注射功率为油缸注射总力与注射速度的积，即为N=pFsv=pq10-3式中N注射功率（kw）Fs-机筒内孔截面（cm2）p注射压力（MPa）v注射速度（cms）q注射速率（cm3s）,注射功率大，有利于缩短成型周期，消除充模不足，改善制品外观质量，提高制品精度。随着注射压力和注射速度的提高，近来注射功率也有了较大的提高。因注射时间短，机器的油泵电动机允许作瞬时超载，故机器的注射功率一般均大于油泵电动机的额定功率。对于油泵直接驱动的油路，注射功率即为注射时的工作负载，也是电动机的最大负载。油泵电动机功率大约是注射功率的7080。,空循环时间空循环时间是在没有塑化、注射保压、冷却、取出制品等动作的情况下，完成一次动作循环所需要的时间（秒）。它由合模、注射座前进和后退、开模以及动作间的切换时间所组成。空循环时间是表征机器综合性能的参数，它反映了注射机机械结构的好坏、动作灵敏度、液压系统以及电气系统性能的优劣（如灵敏度、重复性、稳定性等）。也是衡量注射机生产能力的指标。Z=3600/0Z-空循环次数0-空循环时间,注射机规格表示1、注射容积表示法X(S)Z-200其中X(S)-橡胶（塑料）Z-注射机200-理论（标准）注射容积，cm32、合模力表示法以机器合模力（KN）表示机器规格。已很少采用。3、注射容积与合模力共同表示法X(S)Z-200/1000式中：1000-合模力（KN）4、国际规格表示当量注射容积与合模力或注射功与合模力表示。,7.1.3注塑成型产品,7.1.4注射机的主要作用,7.1.5.注射机的分类,塑化指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的过程。,按外形可分为：卧式、立式和角式注射机。,注射机按塑化方式分为：柱塞式注射机和螺杆式注射机。,7.2注塑机的基本结构,7.2.1注射系统,作用：将物料塑化，并在很高的压力和较快的速度下，通过柱塞/螺杆的推挤，将熔融塑料注射入型腔组成：料斗、加料装置、料筒、螺杆、柱塞和分流梭、喷嘴。,(1)注塞式注塑系统,图7-3柱塞式注射系统1-柱塞2-料斗3-冷却套4-分流梭5-加热器6-喷嘴7-固定模板8-制品9-活动模板10-顶出杆,很大一部分压力用在压实固体塑料和克服塑料与料筒摩擦。,最大注射量取决于料筒的塑化能力（与塑料受热面积有关）与柱塞直径与行程。,塑料靠料筒壁和分流梭传热，柱塞推动塑料无混合作用，易产生塑化不均的现象。,塑化不均：,最大注射量受限：,注射压力损失大：,从柱塞开始接触塑料到压实塑料，注射速度逐渐增加。,易产生层流现象且料筒难于清洗,注射速度不均：,不足之处：,3.柱塞式注射机,(2)螺杆式注塑系统,图7-4螺杆一线式注射系统1-止逆阀2-料筒3-喷嘴4-加热器5-螺杆6-料斗7-马达8-注射缸,1.加料装置,倒圆锥或锥形，容量可供12小时的用料。有的配有计量装置、加热或干燥装置、自动上料装置等。,2.料筒,加热和加压的容器，类似挤出机的料筒。,能耐压、耐热、耐疲劳、抗腐蚀、传热性能好。,柱塞式的料筒容积约为最大注射量大35倍；螺杆式是料筒容积约为最大注射量到23倍。,外部配有加热装置，可分段加热和控制，通过热电偶显示和恒温控制仪表来精确控制。,3.柱塞和分流梭,柱塞是注射机料筒内的重要部件。,（1）柱塞作用：将注射油缸的压力传给塑料并使容料注射入模具。为坚实、表面硬度很高的金属柱。直径20100mm。注射容量=柱塞的冲程*柱塞截面积,（2）分流梭装在料筒前端内腔中形状颇似鱼雷体的一种金属部件。作用：将料筒内流经该处的塑料分成薄层，使塑料产生分流和收敛流动，以缩短传热导程，加快热传递，提高塑化质量。,表面常有48个呈流线形的凹槽，210mm深，有几条凸出筋，起定位和传热作用。,4.螺杆,移动螺杆是注射机的重要部件。,作用：对塑料进行输送、压实、塑化和施压。,螺杆在料筒内旋转时，首先将料斗来的塑料卷入，并逐步将其向前推送、压实、排气和塑化，熔融的塑料不断地被推送至螺杆顶部与喷嘴之间，螺杆本身受熔体的压力而缓慢后退，当积存的熔体达到一次注射量时，螺杆停止转动，传递液压或机械力将熔体注射入模。,螺杆的结构与挤出机螺杆基本相同。,5.喷嘴,联结料筒和模具的桥梁。,作用：提高熔融物料的流速，使其能迅速充模。注射时引导塑料从料筒进入模具，并具有一定射程。,喷嘴的内径一般都是自进口逐渐向出口收敛的。,类型：（1）直通式喷嘴呈短管状，压力和热量损失小，不易产生滞料和分解，不用附设加热装置。延伸式喷嘴，需添设加热装置。适合加工高粘度塑料。,防止熔料的流涎或回缩，对喷嘴通道实行暂时封锁。弹簧式：依靠弹簧压合喷嘴体内的阀芯来实现封锁，有效地杜绝流涎现象。,用外在液压系统通过杠杆来控制联动机构启闭阀芯。,（2）自锁式喷嘴,（3）杠杆针阀式喷嘴,喷嘴的选择应根据加工的塑料性能及成型制品的特点来考虑。,1、注射螺杆与挤出螺杆的不同：a、注射机螺杆既能旋转，又能轴向移动，挤出机螺杆仅转动；b、注射机螺杆的长径比和压缩比都比挤出机小；注射机：长径比1518，压缩比22.5挤出机：长径比2030，压缩比（压缩比：加料口的螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比）c、注射机均化段螺槽比同直径挤出机螺槽深1525；d、与挤出机螺杆比，加料段增长，均化段缩短；e、注射机螺杆头为尖锥形，有的加止逆环。挤出机为圆锥形或半圆形；,注意：,分流梭在螺杆注射机中是没有的；螺杆：注塑螺杆与挤出螺杆的区别。,螺杆和柱塞的双重功能：i）推挤活塞；ii）挤压塑化。,2.螺杆式注射机模塑工作循环,螺杆式注射机的优点：,借助螺杆的旋转运动，材料內部也发热，均勻塑化，塑化能力大。,加热缸內的材料滞留处少，热稳定性差的材料也很少因滞留而分解。,由于加热缸的压力损失小，用较低的射出压力也能成型。,成型周期短、效率高，生产过程可实现自动化,可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌件的塑件。,螺杆式较柱塞式多一旋转动作，产生分力(Ft)，可使材料在螺旋槽间产生混炼作用，增加了塑化能力。,3.螺杆式注射机与柱塞式注射机的比较,7.2.2合模系统,组成：导柱、固定模板、调模装置、顶出装置。分类：机械式、液压式、机械液压式。作用：开启闭合模具、锁模、脱出。,（1）机械式,以电动机通过齿轮或蜗轮、蜗杆减速传动曲臂或以杠杆动曲臂的机构，实现启闭和锁模作用。,（2）液压式,用油缸和柱塞依靠液压力推动柱塞作往复运动来实现启闭和锁模。,合模系统是注射机的一个重要组成部分，主要由导柱(又称拉杆)、固定模板、移动模板、调模装置、顶出装置和传动装置等部件组成，其作用和要求是：为模具锁紧，提供足够的合模力和系统刚度，使注射时在熔料压力作用下，不致开缝溢料固定模具，要求具有足够的安装模具的模板面积和模具开合、取出制品的行程空间,为使模具闭合时平稳以及开模、顶出制品时不使制件损坏，要求模板慢行，但模板又不能在全行程中都慢速运行，这样会降低生产率。因此，在每一个成型周期中，模板的运行速度是变化的：即在合模时从快到慢，开模时则由慢到快再慢。,启闭模具，闭模先快后慢，开模先慢后快。,合模系统有液压式合模系统、液压-机械式合模系统和机械式合模系统,（3）液压机械组合式,由液压操纵连杆或曲肘撑杆机构来达到启闭和锁模。,图7-5充液式合模系统1-充液阀2-锁模油缸3-顶出装置4-移动模板5-顶出杆,模具是聚合物在注塑成型过程中是个重要部分之一。其基本结构为：浇注系统、成型零件和结构零件。,7.2.3注塑模具,图7-6典型注射模具结构图22-制品23-分流道赘物24-主流道赘物,模具：是利用本身特定形状，使塑料（或聚合物）成型为具有一定形状和尺寸的制品的工具。,作用：,在塑料的成型加工过程中，赋予塑料以形状，给予强度和性能，完成成型设备所不能完成的工作，使它成为有用的型材或制品。,浇注系统：聚合物从喷嘴进入型腔的流道部分。有：主流道、冷料穴、分流道、浇口等。,1.主流道,紧接喷嘴到分流道或型腔的一段通道，与喷嘴处于同一轴心线上。,特点：,（1）开设在模具上，可加工成主流道衬套再紧配合于模板上；,（2）主流道形状呈圆锥形36角，进口端直径应比喷嘴孔径大；,（3）进口端与喷嘴头接触处开成球面。,2.冷料穴,主流道出口端的空穴，以捕集喷嘴端部两次注射之间所产生的冷料，防止阻塞分流道及浇口。,冷料穴的直径约810mm，深度约6mm。,底部常设有脱模杆，脱模杆顶部呈曲折钩形或下陷凹槽，以便脱模时顺利的抽出主流道赘物。,常做成圆形、半圆形、梯形、矩形或椭圆形。,在保证制品质量和正常工艺条件下，分流道的截面积应尽量小，长度尽可能短。,3.分流道,多槽模中连接主流道和各个型腔的通道。,在塑模上排列成对称和等距离分布。,作用：,（1）控制料流速度,（2）防止倒流,（3）使熔体受到较高的剪切而升高温度，提高流动性,（4）便于制品与主流道系统分离,4.浇口,接通主流道（或分流道）与型腔的通道。,浇口截面要小，而不致影响外观；,浇口通常开设在制品较厚部位；,浇口的尺寸，根据塑料熔体的性质来决定。,截面形状为矩形或圆形。,5.型腔,模具中成型塑料制品的空间。,构成型腔的组件统称为成型零件。,构成制品外形的成型零件称为凹模（或阴模）；构成制品内部形状（孔、槽等）的称为型芯或凸模（或阴模）,型腔设计原则:,（1）根据塑料的性能、制品的几何形状、尺寸公差、使用要求等来确定总体结构；,（2）选择分型面，确定浇口和排气孔的位置，脱模方式等；,（3）按制品尺寸进行各种零件的设计及各个零件间的组合方式；,（4）对成型零件进行整齐的选材、强度、刚度的校核；,（5）考虑加工设备的操作要求。,6.排气口,在模具中开设的一种槽形出气口，用以排出原有的及熔料中带入的气体。,料流的尽头积有气体，不及时排出，将使制品带有气孔、熔接不良、充模不满、制品局部烧伤等。,排气孔一般设在型腔内料流的尽头或模具分型面上。也可利用顶出杆与顶出孔的配合间隙、脱模板与型芯的配合间隙排气。,排气孔的槽深0.0250.1mm，宽1.56mm。,成型零件：构成制品形状的各种零件。构成制品形状的各种零件：包括动模、定模、型腔、型芯、成型杆、排气口。结构零件：构成模具结构的各种零件。有：脱模、加热冷却、抽芯、分型等动作的各种零件。,汽车轮毂装饰圈的模具,铲,凳,捆钞机的模具,冷柜出风口模具,图7-7模具,模具,图7-8制品,车载4.5英寸监视器前枢,图7-9制品,7.2.4螺杆头部结构,要注意防止出现熔融塑料积存、回流现象。一般大的塑料，用锥行尖头；小的塑料，必须装止逆环以防回流。,4、喷嘴,作用：保持较高注射压力和速度，使物料进一步塑化类型：直通式、自锁式、杠杆针阀式等。物料粘度大，热稳性差，用大口径直通式；粘度小，用自锁式和杠杆针阀式。,7.3成型前的准备,原料的纯化,原料的配色,原料的干燥等,7.3.1原料的预处理,a、注射料原则需根据产品性能和注射机性能合理选择注射料。b、注射料的预处理注射料应尽可能均匀，已结块的应粉碎。粒料使用前应测水分及挥发物含量。超标时要干燥。比如热风干燥、红外线干燥、真空干燥等。干燥后的物料仍会吸湿。因此需密封贮存，加工时需用加热等措施。,7.3.2料筒的清洗,初用某种塑料或初用注射机、生产中需改变产品、更换原料、塑料中有分解时需对注射机的料筒进行清洗或拆换。,柱塞式：拆卸清洗或用专用料筒。,螺杆式：直接换料清洗。要求掌握塑料的热稳定性、成型温度范围、各种塑料之间的相容性。,7.3.3嵌件预热,为获得具有良好性能的制品，要对嵌件进行预热。,防止嵌件的周围出现裂纹或导致制品强度下降。,预热可减少熔料与嵌件的温差，使嵌件周围的熔料冷却较慢，收缩均匀，产生热料补缩作用，防止内应力的产生。,预热温度一般钢铁嵌件110130，铝、铜嵌件预热到150。嵌件预热温度越高越好，但不应高于物料的分解温度。,7.3.4脱模剂的作用,有利于脱模顺利。,表7-1常用脱模剂的适用范围,使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面的一种助剂。如：硬脂酸锌（PA除外）、液体石蜡（PA常用）、硅油（较昂贵）。注意润滑剂的用量要适中。,7.4注塑工艺过程,注塑工艺过程一般包括：加料、塑化、注射、冷却、脱模等过程。,加料采用定量或定容加料，以保证工艺稳定，因为注塑成型是间歇过程。,1.固体塑料小颗粒在成型机的料斗里溶化.2.然后被挤入一个模具.3.模具由两半组成，内有小孔。每一个小孔的中空形状就是将要制成的形状.,4.溶解的塑料注入中空的孔内.5.塑料冷却后重新凝结成固体.6.成型塑料被送出.7.根据需要进行修整包装和运走。,1.加料,注射成型是一间歇过程，保持定量加料，以保证操作稳定，塑料塑化均匀，获得良好制品。,加料过多：受热时间过长，容易引起物料的热分解，注射机功率消耗增加。,加料过少：料筒内缺少传压物质，模腔中塑料熔体压力降低，难于补塑，易引起制品收缩、凹陷、空洞等缺陷。,加料：一般要求定时、定量、均匀供料。剩余量：保证每次注射后料筒底部有一定剩余的物料剩料的作用：a、传压；b、补料（收缩后的补料）剩料一般控制在1020mm，不能太多，太少。,2.塑化,加入的塑料在料筒中进行加热，由固体粒子变成熔体，经过混合和塑化后，塑化好的熔体被柱塞或螺杆推挤至料筒的前端。,3.充模,经过喷嘴、模具浇注系统进入并充满型腔的过程。,4.补塑,在模具中熔体冷却收缩时，继续保持施压状态的柱塞或螺杆，迫使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充入模具中。,5.保压,保压的作用：当熔料充满模腔后，螺杆仍对熔料保持一定的压力，即所谓进行保压，以防止模腔中熔料的反流，并向模腔内补充因制品冷却收缩所需要的物料。使制品冷却收缩时得以补料，尺寸准确，表面光洁，有利于消除气泡。保压时间一般0.32分钟，特厚制品可达510分钟。使模腔中的塑料能形成形状完整而致密的制品。,6.退回柱塞或螺杆，加入新料,7.冷却,卸除料筒中塑料的压力，通冷却水、油等冷却介质，对模具进一步冷却。模腔中的熔料经过冷却，由粘流态回复到玻璃态，从而定型，获得一定的尺寸精度和表面光洁度。,8.脱模顶出制品当完全冷却定型后模具打开。在顶出机构的作用下，将制件脱出，从而完成一个注射成型过程。按照习惯，我们把一个注射成型过程称之为一个工作循环，即：合模、注射、保压、螺杆预塑和制品冷却、开模、顶出制品、合模冷却到所需温度，可用人工或机械的方式脱模。,注射成型工艺,1.成型前准备,2.注射过程,原料检验预处理,合模,注射,装入料斗,保压,脱模,装入嵌件,清理料筒清理模具涂脱模剂,嵌件清理、预热,预塑化,塑件后处理,冷却,3.注射成型后处理,放在一定温度的红外线或循环热风烘箱、液体介质中（矿物油，石蜡）一段时间，再缓慢冷却。,退火：,退火的温度：高于使用温度1020，低于相变温度1020。,退火的实质：,1.使强迫冻结的分子链得到松弛，凝固的大分子链段转向无规位置，消除内应力；,2.提高结晶度、稳定结晶结构、提高制品的弹性模量和硬度，降低断裂伸长率。,作用,提高制品的尺寸稳定性，消除内应力,热处理,分类,调湿处理,将刚从模具中脱出的塑件放在热水中(100120)，隔绝空气，进行防氧化处理，达到吸湿平衡。调湿后缓冷至室温。,调湿：,聚酰胺类塑料，高温下与空气接触会变色，在空气中存放易吸水膨胀。因此需将刚脱模的制件放在热水中进行处理。称为“调湿处理”。,锁紧前移注射保压冷却后移开模顶出,闭模,闭模前移注射保压冷却后移开模顶出,锁紧,闭模锁紧注射保压冷却后移开模顶出,前移,闭模锁紧前移保压冷却后移开模顶出,注射,闭模锁紧前移注射冷却后移开模顶出,保压,闭模锁紧前移注射保压后移开模顶出,冷却,闭模锁紧前移注射保压冷却开模顶出,后移,闭模锁紧前移注射保压冷却后移顶出,开模,闭模锁紧前移注射保压冷却后移开模,顶出,塑化是这些过程中最重要的过程。1.塑化的原理：塑料在料筒中经加热达到充分的熔融状态，使之具有良好的可塑性。2.影响塑化的因素：物料的受热和剪切作用。,7.4.1塑化,（1）物料的受热情况：料筒对塑料的加热。,（2）所受到的剪切作用：机械力强化混合和塑化，摩擦热。,3.对塑化的要求,（1）塑料熔体在进入模腔之前要充分塑化；既要达到规定的成型温度又要使塑化料各处的温度尽量均匀一致，使热分解物的含量达最小值。,（2）提供上述质量的足够的熔融塑料以保证生产连续而顺利地进行。,总之：与塑料的特性、工艺条件的控制、注射机塑化装置的结构有关。,加热效率：,T塑料在喷嘴的温度，TW料筒内壁温度，T0塑料初始温度。E值高，有利于塑化。,对于注塞式挤出机的塑化：,塑化的温度来源于料筒对物料的传热和物料内部的摩擦热。,4.塑料的塑化原理,对于螺杆式注塑机：qm与料筒温度、螺杆转速、螺槽宽度和深度有关。它远比注塞式注塑机塑化量大。并通过背压和螺杆转速调整塑化量。,为提高加热效率：增加料筒的长度和面积、延长塑料在料筒中的受热时间和增大塑料的热扩散速率。还有物料的厚度。,注塞式注塑机塑化量：,A为塑料受热面积；V为塑料受热体积，K为常数，与加热效率有关,热均匀性,1-螺杆式注塑机(剪切作用强烈)2-螺杆式注塑机(剪切作用平缓)3-注塞式注塑机(靠近料筒壁)4-注塞式注塑机(中心部位),7.4.2注射,7.4.3模塑,注射：将塑化良好的熔体在注塞或螺杆推挤下注入模具的过程。料筒压力的损失熔体在喷嘴中的流动,模塑：注入模具型腔的塑料熔体在充满型腔后冷却定型为制品的过程。充模阶段:0-t1压实阶段:t1-t2倒流阶段:t2-t3冷却阶段:t3-t4分子的取向与内应力,图7-11模塑周期中塑料压力变化图,P0塑料最大压力；Ps浇口冷冻时的压力Pr脱模时残余压力；t1-t4表示时间,7.5注塑的控制因素,*注塑核心：塑化的好不好？有无均匀充满模具的型腔？有否充分冷却？,注射成型工艺的核心问题，就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到模腔中去，在控制条件下冷却定型，使制品达到合乎要求的质量。,因此最重要的工艺条件应该是足以影响塑化和注射充模质量的温度（料温、喷嘴温度、模具温度）、压力（注射压力、模腔压力）和相应的各个作用时间（注射时间、保压时间、冷却时间）以及注射周期等。而会影响温度、压力变化的工艺因素（螺杆转速、加料量及剩料等）也不应忽视。,影响注塑成型工艺的因素主要有：温度、压力、成型周期等因素。,温度,压力,时间（成型周期）,*相应的影响因素：,成型温度包括：料筒、喷嘴、模具温度。成型温度是三大工艺条件之一，关系到物料的塑化、流动性、充模等工艺条件。应考虑以下因素：1、注射成型机的种类螺杆式注射成型机所需的料筒温度比柱塞式低。原因：a、螺杆式成型机料筒内的料层较薄；b、物料在螺杆推进的过程中不断翻转，有利于传热；c、物料翻转运动，受剪切力作用，自身摩擦生热。2、产品厚度对薄壁制品要求物料有较高的流动性才能充满模腔，因此需较高的成型温度；相反厚壁制品成型温度可低一些。,7.5.1成型温度,3、注射料的品种和性能是确立加工温度的决定因素，常用的树脂注射成型条件见表12-4、12-5。对于热塑性树脂，料筒温度略高于喷嘴温度，高于模具温度。对于热固性树脂，模具温度略高于喷嘴温度，高于料筒温度。判断料筒喷嘴温度的两种方法：a、熔体对空注射法。脱开模具，用低压注射，观察料流，是否毛糙、变色、起泡、料流表面光滑者表明温度合适。b、产品直观分析法。对试生产制品观察有无毛糙、波纹、气泡等弊病。,1.料筒温度A:在Tf(Tm)Td之间，保证塑料熔体正常流动，不发生变质分解；B: