注塑成型概论.ppt

1、注塑成型概论,Winton liu,注塑成型 所谓注塑成型（Injection Molding）是指，将已加热融化的材料喷射注入到模具内，经由冷却与固化後，得到成形品的方法。,注塑成型,适用于量产与形状复杂产品等成形加工领域。射出成形工程是以下列六大顺序执行： 1.合模 2.射出 3.保压 4.冷却 5.开模 6.取出产品 重复执行这种作业流程，就可连续生产制品,注塑成型,注塑成型机,注塑成型机可区分为合模装置与注射装置。 合模装置是开闭模具以执行脱模（eject）作业，而且也有肘杆方式，以及利用油压缸直接开闭模具的直压方式。,注塑成型机,注射装置是将树脂予以加热融化後再射入模具内。此时，要旋

2、转螺杆，并如下图所示让投入到料斗的树脂停留在螺杆前端（称之为计量），经过相当于所需树脂量的行程储藏後再进行射出。,注塑成型机,注塑成型机是将树脂送至模具内，再制作出成形品的一种机械.,当树脂在模具内流动时，则控制螺杆的移动速度（射出速度），并在填充树脂後用压力（保压力）进行控制。当达到一定的螺杆位置或一定射出压力时，则从速度控制切换成压力控制。,模具,所谓模具（Mold）是指，为了将材料树脂做成某种形状，而用来承接射出注入树脂的金属制模型。虽然没有图示记载，但实际上有几个空孔，并用温水、油、加热器等进行温度管理。,模具的构成,已溶解的材料是从浇口进入模具内，再经由流道与流道口填充到模槽内。接下

3、来则经由冷却工程与开模成型机脱模杆上的模具脱模板，推顶出成形品。,注塑成型,注塑成型,成形品,成形品是由流入融化树脂的浇口、导入模槽的流道与产品部份所构成。由于一次的成形作业只能作出一个产品，因此效率不高。若能利用流道连结数个模槽，就可同时成形数个产品。,此时，当各模槽的流道长度不同时，就无法同时填充树脂，而且大部分的模槽尺寸、外观、物性皆不同，因此通常都会将流道设计成相同长度。,成形品,成形品,回料的使用,成形品中的浇口与流道并不属于产品。因此该部分往往被废弃，甚至粉碎後再度用作成形专用材料，这就称为回料。,回料的使用,回料不能单独作为成形专用材使用，通常都是配合造粒才能予以使用。由于会经过

4、成形工程，因此可让树脂做出各种特性的变化。回料之配方比例的上限为30左右，若配方比例过高就有可能会损害到树脂的原有性质。,成形条件,所谓成形条件是指，为了获得所需的成形品，而利用成型机的汽缸温度、射出速度、模具温度等组合成无数个设定条件。由于可获得的成形品外观、尺寸、机械物性会因成形条件而异，因此要找出最佳的成形条件，就必须仰赖熟练的技术与经验。,塑胶成型主要缺陷,凹痕(缩水Shrinkage) 原因: Part 壁厚部分及加强筋部位的冷却不足,由于模腔内压力不足引致随内部收缩而产生的表面凹陷. 解决对策,塑胶成型主要缺陷,解决办法: 提高模具温度 扩大注口,流道尺寸 提高保压压力,增加保压时

5、间 保持缓冲料量,直到浇口封闭 将加强筋厚度设置为基板厚度的1/3 调整壁厚,塑胶成型主要缺陷,熔接痕 原因: 塑料在模具內流动时，各流动液(melt front)会合处所遗留的纹线。 解决办法: 升高模温 增大注射压力 更换流动性更好的材质,塑胶成型主要缺陷,银纹 原因: 水与分解气体等的挥发成分以及塑化时混入空气 模腔内由于含有非平衡流动而造成的空气夹层 解决对策,塑胶成型主要缺陷,解决办法: 材料充分烘干 降低塑脂温度 提高螺杆背压 强化排气槽,塑胶成型主要缺陷,流痕 原因: 塑脂在流过浇口时产生的喷射模样残留于制品表面 塑脂在流过转角位或厚度变化部位(薄,厚)时产生流速变化引起流痕残留

6、于制品表面 解决办法,塑胶成型主要缺陷,解决办法: 一次性对策: 防止喷射现象 减小流过浇口时的初始速度 扩大浇口 更换流动性好的材料 升高塑脂温度 二次性解决对策:,塑胶成型主要缺陷,二次解决办法: 即使发生喷射也不残留模样 升高模温.增大保压压力,塑胶成型主要缺陷,变更浇口位置(将料流流过浇口厚的直线距离变短) a.设计浇口位置,让料流直对模芯流动 b将浇口移到薄壁部位,塑胶成型主要缺陷,解决办法: 在转角处设R角 在厚度变化处设置缓和的梯度和R角,塑胶成型主要缺陷,表面粗糙 原因: 与模腔接触不良 模垢,塑胶成型主要缺陷,解决对策 a提高模具温度,加快注塑速度 b提高保压压力,增加保压时

7、间 c扩大注口,流道.浇口尺寸 d强化排气槽,塑胶成型主要缺陷,解决模垢方法: a充分烘干材料 b树脂温度不易过高 c强化排气槽 d提高模具温度 清洗模腔 a将模芯放入溶剂中进行超声波清洗,塑胶成型技术,气体辅助注塑 中空物件的水注塑,气体辅助注塑工艺原理,第一阶段：塑料注射 熔体进入型腔，遇到温度较低的模壁，形成一个较薄的凝固层。 第二阶段：气体入射 惰性气体进入熔融的塑料，推动中心未凝固的塑料进入尚未充满的型腔。,气体辅助注塑,第三阶段：气体入射结束 气体继续推动塑料熔体流动直到熔体充满整个型腔。 第四阶段：气体保压结束 在保压状态下，气道中的气体压缩熔体，进行补料确保制件的外观。,气体辅

8、助注塑,气辅成型优点 a . 消除产品表面缩痕，改善产品表面质量； b. 减少翘曲变形，减少流动条痕； c. 降低产品内应力，提高产品强度； d. 节省塑料原料，减轻制品重量（一般可减轻20-40%）；,气体辅助注塑,e. 改善材料在制品断面上的分布，改善制品的刚性； f. 降低锁模力，射胶力和注塑机耗电量； g. 缩短成型时间，提高生产效率； h.延长模具使用寿命，降低模具制造成本；,中空物件的水注塑,水輔注塑是中空或部分中空物件成型的最新方法。作為挖除厚截面的一种手段，它基本上与气輔成型是相似的. 但水注射技術具有一個很大的优點:物件內部的直接冷卻。水的導熱率比气体大40倍，水的熱容比气体

9、大4倍。,中空物件的水注塑,水注塑和气体注塑的主要區別是: 气体能被壓縮，而水不能。當向熔体中注入水時，水的前緣形成了牢固的邊界或者高粘性的隔膜。隔膜將熔化材料向前推，而不是聚合物將水推向邊上。該動作的主要原因是水与气体相比有著較高的粘度和不可壓縮性。粘性前部成為了一個撞錘把物件挖空。當前部被水壓沿著模腔推動時，它也冷卻著熔体。,中空物件的水注塑,制件內表面光滑是水注射与气体注射相比的几個优點之一（圖示為PP材料的球拍柄樣板）,中空物件的水注塑工藝方法,欠射: 也被叫做泡沫或充气過程，是通過熔体部分填充模具來完成的。在熔体注射結束之前，水被注入模具之中，將材料擠入模腔盡頭以作最終的壓緊。閥會隔

10、离來自注射部件的熔体和來自頂針的水。打開水的釋放閥，讓水從物件中排出,中空物件的水注塑工藝方法,這种方法被認為适合于极厚物件。它不會有廢料或回用料。水（气）的進出點可以在同一點或接近于同一點。缺點与所需的嚴格控制有關。太少的材料會導致水透過熔体沖入模具中。水注射壓力必須比熔体壓力高，以推動它充分填充。從樹脂注射到水注射的轉換點會在物件表面留下停頓印記，所以A級產品是不切實際的。而且，欠射端部的材料很有可能產生較厚的截面。會拉長循環時間。,中空物件的水注塑工藝方法,回推: 熔体完全填充模穴。打開位于熔体填充物端部的水針，把過量的熔体擠回進注射部件的頭部，這种方法的优點包括了無廢料的產生和獲得A級成品的能力。就缺點來說，它需要專門的噴嘴和檢查環，來調節回到注射部件之中的材料。,中空物件的水注塑工藝方法,溢流: 模腔被熔体完全填充，并被閥隔离。一獨立的銷在模內打開使水注入，而同時模腔端部的閥從主腔至次級或溢流腔處打開一通道.入水取代熔体，將熔体擠入次級模腔中。次級閥閉合以容裝和壓緊熔体。通過重力或蒸發可以消除水分。,中空物件的水注塑工藝方