塑胶成型原理

1、.塑机应用及注塑技术培训教材注 一、 塑料 l 塑料的分类 塑料是聚合物，在中等压力下 ，可以变形或注塑模。这有异于有比较高刚性和不可作塑性复原的橡胶。它主要可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类型。 l 非结晶体和结晶体 热塑性塑料可分成两个主要类型：非结晶体和结晶体。非结晶体热塑性塑料通常是坚硬、明亮刚性，并且是低收缩和低冲击力的物质。结晶体塑料也含有非结晶体物质，称为半结晶体热塑料性塑料。这种塑料通常有更软和更韧性，但比非结晶体热塑性塑料有更高的热变形，这种物质是半透明或不透明的，并有较大收缩率和高比热。 l 塑料流动测试 由于大多数塑料注塑方法都是融解加工，如注塑和挤塑，因此，测试塑料流动

2、量就极其重要了。虽然设置了大量试验来测试这些性能，但归纳起来可以分为低剪切率测试和高剪切率测试两种。 l 流动率（FR） 通常以MFR和MET来表示，它们分别代表mehflow ratet9熔料流动率） melt flow index（熔料流动指针），两者意思相同。由于该试验易做易懂，故被广泛采用。当受热塑料（如PE）在指定温度、压力下注入某一尺寸的孔（模具），十分钟内压出的数量叫MFR，例如MFR（190，2.16）=2.3，这表示温度为1900C，使用了2.16kg的压力，在这重条件下，十分钟内有2.3g的塑料压出。 l 流动长度与厚度的比例 这是另一种测试塑流动容易程度的方法。该试验使用

3、典型的注塑件，在指定条件下在注塑机上进行。其结果用比例表示。如果比例是150：1，那么注塑件的壁厚红约为1mm，流动长度的最大长度约为150mm。 l 水份含量 送到加工设备的塑料湿度必需品非常低。例如，倒入注塑机内的塑料湿度必须低于0.2%。这通常是为了防止注塑件表面质素低劣，但水份可以起推动塑流的作用。这就是说，如果某一种塑料的流动性已经审定，那么用于流动测试的样本必须与塑料具有同样的水份含量。 l 注塑成开型的目的 注塑的目的是在商定的成本下，生产质素符合要求的注塑件。只有在这种条件都保持相同的情况下才能生产相同的注塑件，这不单是输入相同的原料于注塑机中就可以做得到。原料相同，注塑件的性

4、能仍然可能不同。这可能由于注塑速度、融解速度或注塑压力的改变引致的。注塑设定的变更会改变分子排列和结晶度。这种变化会给注塑件带来摇摆不定的变化，故成功的注塑关键在一致性和怎样控制。 l 塑料和注塑件的处理 由于许多注塑厂商都忽略了塑料及制品的重要性，致令物料及制品受到污染。物料主要污染物质为水，而制品方面则是油脂。制造商的注意力通常只集中于改善注塑工序的操作，忽略了塑料及制品处理方面的问题。 l 烘干后的处理 大部份塑料均以干式供应，可随时使用，只有小部份湿的，注塑前就必须烘干。许多塑料，尤其是工程塑料，都具有吸水性，故使用前必须弄干。塑料经烘干后不应长期置于料斗内，否则会再次吸收水分，特别是

5、ABS及PA766等吸水性较高的塑料，吸水后的注塑件表面会出现水渍或裂纹。塑料一旦置于注塑机的料斗内，料斗盖要立即盖上以防止污染及发生事故。很多塑料需要使用加热的料斗。 l 计算料斗加料量 以注塑机、模具搭配进行注塑时，必须计算出料斗所须的加料量，目的是避免过多塑料长期储于料斗内。所用的料斗通常是加热式的，而塑料于料斗内的放时间不可超过1小时。 举例说明，某注塑机在24秒周期内可生产6件注塑件，每件注塑件及进料流道的重量分别为14克及12克，因此射料量是（6X14）+12=96克，然后利用下列公式计算出加料量（Q），即每小时的塑料消耗量（kg/h）为 Q=总射料量gX3600)/(1000X周

6、期时间S) Q=(96X3600)/(1000X24)=14.4kg/h l 着色 非结晶性的热塑性塑料是透明的，因此比半结晶性的热塑性塑料有更广泛的着色范围。不过总的来说，所的塑料都具有或可使其具体化很广的着色范围。 l 化合着色 传统上所有塑料产品是采用有色的胶粒注塑而成，但现时将色粉加入注塑机内注塑着色，过程十分简单故目前色种及色母料在注塑业的用途愈来愈来普遍，并可与其它未着色的天然物连合使用。直至目前为止，化合色料着色法仍可算是最精确的着色技术，可生产出准确、重复性高而深浅恰当的颜色，最适宜小批量生产。大多数商业塑料是在注塑机上着色的，而大多数工程用塑料在出售时已着了色。 l 色母料着

7、色 色母料分为粒料及液料两种，均可调配成各式各样的颜色。其中以粒料最为普遍，在工场着色过程中，百分之六十所需的色母料是粒状的。这是以蜡状的通用介体 或基体聚合物作为母料，以后者的价格较低。 l 色母料的优点 色母料的使用可通过将塑料与色母料混合，将混合物或色母料实际地输送进注塑机中。使用色母料的结果有： A、 较便宜的颜色-相对于化合物料 B、 降低了粉尘问题-相对于干的颜料 C、 降低原料的成本-可大量购买天然原料 D、 储存较方便-因为只订购和储存天然原料 l 干色粉 最便宜着色方法是采用干色粉，但有一大缺点就是使用时吸尘及肮脏。要保证生产过程的颜色均匀及准确，可使用特定尺寸的袋或纸箱以装

8、上正确数量的干色粉。 使用干色粉着色时，塑料粒的表面必须盖上一层均匀的着色剂，以便颜色能平均地散布于熔胶内，配混的方法及时间必须有标准，才可确保着色均匀。着色步骤确定后，就必须持之以恒。此外也要避免色粉在储存期间吸收水分，否则容易骤结，令注塑件出现斑纹。有些色粉因为有毒，故处理必须小心，也正因于此，于色粉的用途日趋息微。 l 再加工使用 热塑性塑料注塑工序的好处是可以回收进料流道系统和有缺陷的注塑件，所以很多注塑商都认为塑料次品可磨碎成回收料以供再次使用，所以次品并非太大问题。 l 浪费努力 不过，回收工序却颇费时间和人力，而且注塑机的操作成本高，因此，能够一次注塑成功就最为理想。换句话说，就

9、是要力图做对。一旦注塑件生产出来，就要保证它们得到很好的储存。塑料是吸尘的，所以不要让注塑件暴露于空气中，一直盖住它们，没有必要就不要去移动它们。 l 无流道的注塑 许多注塑件不会在流道系统结束时才被顶出来。该输送系统保持高温，所以当下一次的注射时，进来的塑料在保持高温的流道系统中流过。由于注道和流道系统往往是模件的最厚部份，它都是需要用几乎长的时间来冷确，这会减慢生产速度（周期延长）。故取消冷流道系统，我们就可以避免了回收并加快生产。 二、 注塑机 l 射咀 熔胶通常从射嘴流入注口，但有些模具，射嘴为模具的一部分，因为它延伸至模具的底部。另处有两种主要的射嘴类型：开放式射击嘴和封闭式射嘴。注

10、塑生产中，应多使用开放式射嘴，因为它们既便宜又较少滞留的可能性。如果注塑机配备了除压装置，那么即使是粘度较低的熔胶也可使用这种射嘴。有时一定要用封闭式的射嘴，这种射嘴作为止流阀的作用，将在射料缸中的塑料阴挡住。 确保射嘴正确地接入注口套，顶端孔要比注口套的稍为细小，这使注口能较方便地从模具中撤出来。注口套的孔要比射击嘴的大1mm，即射嘴半径要比注口套半径细0.5mm。 l 过滤器和组合式射嘴 塑料的杂质可用延伸性射嘴的过滤器来清除，即熔融和塑料流过一条信道，这信道被镶件分隔成狭窄的空间。这些狭窄和间隙能去掉杂质并改善塑料的混合。因此延伸开去，可使用固定混合器以行到更好的混合效果。这些装置可安装

11、在射料缸与射嘴之间，进行分离和再混合熔胶的工作，多数是使熔融流过不锈钢的信道。 l 排气 有些塑料在注塑时需要在射料缸排气，让气体排出。多数情况下这些气体只是空气，但它可能是熔融放出来的水分或单分子气体。这些气体若不能释放出去，气体会被熔胶压缩并带到模具中，它就会扩展并在产品中形成气泡。要在气体到达射嘴或模具之前排掉它，降低或减少螺杆根直径就可以在射料缸中为熔胶减压。在这里，气体就可以从射料缸上的孔或洞中排出。然后螺杆根直径增大，并将去挥发物的熔胶适向射嘴。配备这项设施的注塑机称为排气式注塑机。这种排气式注塑机的上方应该有催化燃器很好的排烟器，将可能有害的气体除去。 l 增加背压的作用 为了得

12、到高质量的熔胶，塑料要一致地加热或熔化，并要充分混合。使用正确的螺杆才能恰当地熔化和混合，而且在射料缸中具备足够的压力（或背压），以便获得混合和热力的一致性。增加回油的阻力就可在射击料缸内产生背压。但螺杆要用更长的时间来复位，故注塑机驱动系统中有更多的磨损和消耗。尽可能保持背压，与空气隔绝，也需要熔胶温度和混合程度的一致 l 止流阀 无论采用那种螺杆，其尖端通常均装有止流阀，为防止塑料由射嘴流出，也会装有减压（倒索）装置或特别射击嘴。若使用止流产供销，必须定期检查，因它是射击料缸内一个重要的部份。目前，开关式射嘴并不普遍使用，因为射击嘴装备内容易泄漏塑料及分解。现时每种塑料均有列明适用的射击嘴

13、类型。 l 螺杆后退（倒索） 许多注塑机都配备了螺杆后退或回吸装置。螺杆转动停止时，由液压将其撤回以吸回射嘴尖端的塑料该装置允许使用开放式射嘴。将回吸的数量习尺可能降低，因为进入空气会给一些塑料带来问题。 l 螺杆垫料 大部分注塑周期中均须要调较螺村的转动量，使当螺杆注射完毕后，多数会余少量软垫塑料，这样可以确保螺杆达到有效的推进时间及保持固定的射击压。小型注塑机的垫料约为3mm；大型注塑机则为9mm。无论使用多大的螺杆垫料值，一定要保持不变。现在螺杆垫料的大小可控制在0.11mm之内。 l 螺杆旋转速度 螺杆的旋转速度显著地影响注塑成型过程的知稳定程度和作用在塑料上的热量。螺杆转动愈快，温度

14、就愈高，当螺杆以高速旋转时，传送到塑料的磨擦（剪切）能量提高了塑化效率，但同时也增大了熔胶温度的不均匀度。由于螺杆表面速度的重要性，大型注塑机的螺杆旋转速度应较小型注塑机的为少，原因是在同等旋转速度来说大螺杆所产生的剪切热能比小螺杆的高很多。由于塑料的不同，螺杆转动的速度也不同。 l 射胶量 注射器塑机的评估通常是按每次注塑中能注射的PS量而定的，可能按盎司或克计量。另一种排位系统是按注塑机能注射的熔胶体积而定的。 l 塑化能力 注塑机的评估通常是根据其1小时内可均匀地熔化PS料量、或加热至均匀熔胶温度的PS量而定（以磅公斤计），这称为塑化能力。 l 塑化能力的估计 要确定产吕质素能否在整个生

15、产过程中保持，可合用一个有关产量和塑化能力的简单公式，如下所示： t=(总注射击量gX3600)(注塑机塑化量kg/hX1000) t即是最低周期时间，如模具的周期时间低于t值，注塑机便不能将塑料充分塑化，以达致均匀的熔胶粘度，故注塑件常出现偏差。尤其是注意注塑薄壁或精密公差的制品质时，射料量和塑化量必须互相配合。 l 射料缸滞留时间 塑料的分解是速率是取决于温度及时间。例如，塑料处于高温度一段时间后便会分解；但处于较低温的环境时，则要经过较长时间才会分解。故塑料在射料缸内的滞留时间十分重要。实际的滞留时间可通过实验确定出来，方法是量度有色塑料通过射料缸所需的时间，可以下列公式粗略地计算出来：

16、 t=(射料缸额定料量gX周期时间S)（射料量gX300） 请注意，有些塑料在射料缸中的滞留时间长于计算所需时间，这因为它们可结聚在射料缸中。 l 计算滞留时间和重要性 按一般的做法，应计算某一塑料在一特定注塑机上的停留时间。尤其大型注塑机采用较少的射料量时，塑料容易分解，而这并非从观察可探测到的。如果滞留时间短，塑料将不能均匀地塑化；滞留时间进长塑料性质则会衰减。故一定要保持滞留时间的一致。方法：保证输入注塑机的塑料具有稳定的成分、一致尺寸和形状。注塑机的机件若有任何失常或损耗现象，都要向维修部报告。 l 射料缸温度环境 应当注意，熔胶温度是很重要的，而所用的任何射料缸温度都只是指导性的。如

17、果你没有加工过某一特定塑料的经验，请从最低的设定开始。通常第一区温度设为最低值，可防止塑料在进料口中过早地熔化和粘连。其它区的温度于是逐渐升高直至达到射嘴，为防止滴漏，在射嘴尖端的温度往往稍低。模具也被加热、冷却，由于许多模具的尺寸关系，模具也被区分，但除非有说明，各区应该设定为同一大小的尺寸。 l 熔胶温度 可测量射嘴或以空气喷射法量度。利用后者进行测量时，必须小心确保清理热熔塑料时不会发生意外，因为热熔塑料的高温会烧伤皮肤，甚至腐蚀皮肤。在注塑工场内，烧伤是有意外。因此，在处理热塑料或遇上热熔塑料四溅的危险地，应当戴上手套及面罩。为确保安全，控热针的尖端应预先加热至要测量的温度。每种塑料均

18、有一个特定的熔胶温度，要达到这个温度注塑实际射料缸调值还需视乎螺村转动速度、背压、射料量及注塑周期而定。 l 模具温度 要经常检查模具晨指定的模具温度下设定和运行。这是很重要的，因为模具温度会影响注塑件表面的光洁和规格的大小。模具表面的温度是很重要的，可用表面探热针来测量。这些测量在操作中进行，控制模具温度的液体温度要调节到可维持模腔表面温度。两者都要配以适当的测量设备，这样便可量度液体的温度和循环液的流量。所有测量得出的数值者必须记录下来。 l 均匀的冷却 注塑完成的注塑件必须均匀冷却，即是说，模具不同部份必须以不同的速率冷却，这样，整件制品才会均匀冷却。注塑件必须以最快速度冷却，同时要确保

19、不会产生缺陷，例如表面不平滑、物理性质起变化等。注塑件各部分的冷却速度必须相等，却指以不均匀的方法来冷却模具，例如将冷水输入模具的内蕊部份，而模具外面则采用较暖的水来冷却。注射器塑公差精密的平直制品或浇水口熔流较长的大型制品时更应采用此技巧。 l 温度和冷却检查 要经常检查注塑机是否在记录单上指定的温度下设定和运行。这是非常重要的。因为温度会影响注塑件表面光洁度和产量。所有测量得出的数值都必须记录下来，并按指定的时间检查注塑机。 三、 注塑参数及控制 l 温度 温度的测量和控制在注塑中是十分重要的。虽然进行这些测量是相对地简单，但多数注塑机都没有足够的的采点或线路。 在多数注塑机上，温度是由电

20、热偶感应的。一个电热偶基本上由两条不同的电线尾部相接而成的。如果一端比另一端热，将产生一个微小的电讯：越是加热，讯号越强。 l 温度的控制 电热偶也广泛应用作温度控制系统的感应器。在控制仪器上，设定需要的温度，而感应器的显示将与设定点上产生的温度相比较。在这种最简单的系统中，当温度达到设定点时，就会关闭，温度下降后电源又重新开启。这种系统称为开闭控制系统，因为它不是开就是关。 l 熔胶温度 熔胶温度是很重要的，所用的射料缸温度只是指导性。熔胶温度可在射嘴处量度或使用空气喷射法来量度。射料缸的温度设定到决于熔胶温度、螺杆转速、背压、射料量和注塑周期。 你如果不有加工某一特定级塑料的经验，请从最低

21、的设定开始。为了便于控制，射料缸分了区，但不是所有都设定为相同温度。如果运作时间长或在高温下操作，请将第一区的温度设定为较低的数值，这将防止塑料过早熔化和分流。注塑开始前，确保液压油、料斗封闭器、模具和射料缸都处于正确温度下。 l 注塑压力 这是引起塑料流动的压力，可以用在射嘴或液压线上的传感器来测量。它没有固定的数值，而模具填充越困难，注塑压力也增大。注塑线压力和注塑压力是有直接关系。 l 第一阶段压力和第二阶段压力 在注塑周期的填充阶段中，可能需要采用高射压，以维持注塑速度于要求水平。模具经填充后便不再需要高压力。不过，在注塑一些半结晶性热塑性塑料（如PA及POM）时，由于压力骤变，会使结

22、构恶化，所以有时无须使用次阶段压力。 l 锁模压力 为了对抗注射压力，必须使用锁模压力。不要自动地选择可供使用的最大数值，而要考虑投影面积，计算一个适合的数值。注塑件的投影面积，是从锁模力的应用方向看到的最大面积。对大多数注塑情况来说，它约为每平方英寸2吨，或每平方米31兆牛顿。然而这只是个低数值，而且应当作为一个很粗略的经验值，因为一旦注塑件有任何的深度，那么侧壁便必须考虑。 l 背压 这是螺杆后退前所须要产生及超越的压力。采用高背虽有利于色料散布均匀及塑料熔化，但却同时延长了中螺杆回位时间，减低填充塑料所含纤维的长度，并增加了注塑机的应力；故背压越低越好，在任何情况下都不能超过注塑机注塑压

23、力（最高定额）的20%。 l 射嘴压力 射嘴压力是射嘴里面的压力。它大约就是引起塑料流动的压力。它没有固定的数值，而是随模具填充的难度加大而增高。射嘴压力、线压力和注射压力这间有直接的关系。 在螺旋式注塑机上，射嘴压力大约比注射压力少大约百分这十左右。而在活塞式注塑机时压力损失达到百分这五十。 l 注塑速度 这是指螺杆作为冲头时，模具的填充速度。注塑薄壁制品时，必须采用高射速，以便于熔胶未凝固时完全填充模具，生产较为光滑的表面。填充时节使用一系列程序化和射速，避免产生喷射或困气等缺陷。注射可在开环式或*循环式控制系统下进行。 无论采用那种注射速度，都必须将速度值连同注射时间记录于记录表上，注意

24、时间指模具达成预定的首阶段射压所须的时间，乃螺杆推进时间的一部分。 l 模具排气 由于快速填充模具的缘故，模具必须让气体排出，多数情况下这气体只是模腔中的空气。如果空气不能排出，它会被熔融压缩，使温度上升将引起塑料燃烧。排气位须设立于夹水纹及最终注塑部分附近。一般排气位为6毫米至13毫米宽，0。01至0。03毫米深的槽，通常设于其中一个半模的分模面处。 l 保压 在注塑周期的填充阶段中，可能需要采用高射压，以维持注塑速度于要求的水平。模具填充后，就进入保持阶段，这时螺杆（起冲压器作用）推进额外的塑料以补偿塑料收缩。这可在较低或同样高的压力下完成。通常若首阶段采用高压，次阶段便采用较低压力。不过

25、，在注塑一些半结晶性热塑性塑料（如PA及POM）时，由于压力聚变，会使结晶体结构恶化，所以有时无需使用次阶段压力。 l 再生塑料的使用 许多注塑机使用新塑料和回用再生塑料（即通常所说的水口料）的混合物。令人惊奇的是，使用再生塑料可以改善注塑机的表现，即它的使用产生了更一致的注塑件。但值得注意的是，再生塑料在使用前最好要先除去粉尘，以免引起塑料进料量的差异而导致注塑件颜色分布偏差。再生塑料的确切使用比例要根据实验的数来确定，这个资料必须是在不影响注塑件的物理性质的前提下得来的，一般的经验数值是在15%至25%之间。 l 品质控制 注塑件最终的起点（重量和大小）与生产条件：如垫料大小、注塑压力和流

26、量之间在紧密发生联系。这表示在许多情况下，有可能在没有真正对注塑件进行任何测量之前就可以检查到注塑件是否令人满意。在每次注塑中，对选择的参数进行量并比较设定或储的数值，。只要测量值天预先选择的范围内，控制系统就判定该注塑件可以接受。如果测量超出充暄的限制，该注塑件将会被废弃，或者，如果只是超出了一点，就要停下来等有资格人士第二次检测。现在的注配备了录像机、计算机系统，这样在注塑时，每一个注塑件都与储存的要求映像相比较。每一个注塑件都要和标准注塑件的尺寸和视觉上的缺陷相比较。 l 记录注塑条件 永远不可忘记注塑机的目的是在特定时间内按指定的成本生产符合品质要求的注塑件。要做到这点，基本是做准确的

27、记录。在许多注塑机上按钮就可以做到这点。若没有按钮，应该完成适当的记录单并保留注塑件样本，作为将来的参考。 l 停机 最重要的是采取一个合理的停机过程，这样便可节省大量时间和金钱。如果你要停机，正例如燃烧塑料，那么便没有需要泻出塑料，你可能会节省完全关闭和清洁注塑机的费用。 l 暂时的停顿 若注塑机暂停运作，便须多次将余胶喷清或让别的塑料来通过注塑机清洗射料缸的剩余塑料。遇上塑料退色，喷清的次数就要增加。进行办轻微修理时，射料缸的加热器须调校至最低值，以尽量减低热分解的可能。在更现代化的注塑机上，该过程可能会自动启动。 l 整晚的停顿 注塑热塑料（如PS）前，如已预先停机一晚，就只须关闭底部的

28、滑板及射料缸加热器，将射料缸喷射干净。射嘴完全清洁后，尽量把射料缸高度冷却，待注塑机冷却后关闭所有装备，注塑机便可充分准备好再次加热。 l 热敏性材料 若塑料在注塑机内分解或燃烧，最终会变色，使注塑件变成废件。遇此情形，便须完全关闭注塑机，喷清干净。预防方法是用一种热稳定性较高的塑料喷清遇热敏感的塑料，这样便能抵常驻随后加热。为了应付塑料氧化的问题，操作者可以在射料缸中充满塑料，如PE。 l 注塑周期 注塑周期是指注塑机完成特定的一整套动作所需要的时间。因此，每个部分的动作时间都可能影响到整个周期时间，要达到缩短周期时，提高生产效率的分别考虑驼作的每个部分以便辨别可能缩短时间的部分，这样对每个

29、部分常常可节省一点点时间。虽然这种节省可能很少，但当这些时间加在一起时，从总体缩短的百分比来看，缩短的时间会十分显著。 l 注塑机的空运行时间 空运行时间是注塑机空操作时完成一个完整周期所需的时间，即没有任何塑料在注塑机里面。不管该注塑机的大小和类型如何，当你试图更改运作时应先了解注塑机的空运作，因为它有助于注塑者确定某特定的注塑机是否有能力在高产量下和产或保持该产量。所以在试图减少运作时间之前，从注塑机的状态、年期和空运行时间方面来考虑是否能减少运作时间。 表：通用注塑机空运行时间 锁模力（顿） 空运行时间（秒） 空运行时间（不包括射嘴回退时间）秒 机板开合总时间（秒） 机肘注塑机 40 1

30、.40 1.00 0.50 60 1.60 1.20 0.60 85 1.75 1.32 0.66 100 1.80 1.40 0.70 125 1.44-1.80 0.8-1.50 0.40-0.75 150 1.90 1.15-1.55 0.58-0.78 175 2.10 1.40-1.80 0.70-0.90 210 2.20 1.50 0.75 250 2.6-2.90 2.00-2.25 1.00-1.12 300 2.8 2.20 1.10 350 3.00 2.25 1.12 420 2.60-3.00 2.00-2.25 1.00-1.12 560 2.75-3.00 2.0

31、0-2.40 1.00-1.20 750 3.69 3.00 1.50 1000 4.80-7.00 3.80-6.00 1.90-3.00 1250 4.80-7.00 3.80-6.00 1.90-3.00 1600 8.00-11.25 - - 1800 8.00-11.25 - - 2500 11.25-20.00 - - 3000 12.00-20.00 - - 3600 12.00-20.00 - - 油压注塑机 - - 60 1.38 - - 90 1.64 - - 120 1.71 - - 150 1.89 - - 200 2.57 - - 250 2.77 - - 350 3

32、.00 - - 420 3.00 - - 500 3.60 - - 650 5.54 - - l 注塑周期的分段 注塑周期主要运行运作分为：闭模-射胶-冷却-开模及注塑件顶出。这四个阶段耗占整个周期时间的比例为： 1、闭模 5-10%（6） 2、射胶 5-25%（15） 3、冷却 l 注塑时间 注塑时间通常分为两个部分：螺杆位移时间（即通常所说的模具填充时间）和螺杆保压时间。 螺杆位移时间是熔化的热塑性塑料填充模具至95%至98%的时间。对大多数注塑件来说，这个时间是3秒或更少些，更典型的是用0.4至1.5秒的填充时间。然而生产高质素的注塑件可能需要多于3秒的时间。这种性质的注塑件与光学工业有

33、关；如镜片、仪表板和三棱镜等，或生产计算机外壳和小汽车挡板的电子和自动工业有关。 模具填充时间缓慢通常是模具设计不良所导致的，如尺寸错误的进料系统或位置不正确的浇口。如果是这种情况，应修改模具以获得适当的填充时间。 螺杆保压时间是螺杆在它最前的位置保持几乎不动的时间，这样为熔化的塑料提供必要的注塑压力以便在塑料固化阶段中将塑料塞进模腔内。这段时间内能仅把塑料量足够地填塞模具，因此与注射器塑件壁厚和模具温度有直接关系。正确的保压使模具有最佳零件和模具收缩、良好机械特性和表面精度、尺寸和稳定性以及注塑件内出现沉降或空洞的较少可能性。因此，应对每个塑料、模具、注塑机组合的保压时间时行精确的计算。 l

34、 冷却时间 注塑的循环冷却部分是为了保证模具内熔化的塑料充分地固化，注塑件便不会在顶出时变形。 l 影响冷却时间的因素 塑料在模具内固化或硬化所需要的时间取决于许多因素，如注塑件的外形、壁厚、塑料的类型、模具的冷却流程以及注射器塑件的质量要求等。 冷却时间因素在注塑周期中是最长的部分，但却是可以显著节省的部分。虽然可以计算，但通常是凭经验确定的，例逐渐在降低冷却时间直至不变形的注塑件边续地生产出来为止。 在冷却阶段，需要足够的时间退回螺杆（有时叫做螺杆复位计量时间），以重新在射料缸内填充塑料（将注塑物料再次放置于模具内）。否则注塑过程将不能进行。 l 计算冷却时间 控制冷却时间的两个主要影响是

35、： 1、 被加工的热塑性塑料的固化时间。 2、 模具内冷却管道的设计。 许多注塑者依赖模具设计者每时定一个特定模具需要的冷却类型和数量，但提意使用的冷却系统根本不够。模具需要的冷却能量必须计算出来以获得指定和运作时间。 通过计算一特定期注塑件、塑料组合的固化时间，得出的数值可以成为一给定模具的基本冷却要求。 表：通过塑不同料厚的冷却时间（秒） 物料缩写 料厚(mm) 10 20 30 40 50 60 50 60 ABS 18 70 158 282 440 634 CA 22 88 199 354 553 796 CAB 21 82 185 328 513 738 PA6 15 58 131

36、232 363 522 PA66 16 64 144 256 400 576 PC 21 82 185 328 515 742 PE-HD 29 116 261 464 725 1044 PEI 17 72 161 277 433 623 PE-LD 32 126 284 501 790 1138 PES 26 104 233 414 648 932 PMMA 23 90 203 362 565 814 POM-CO 19 77 173 307 480 692 PP 25 99 223 395 618 889 PS 13 54 121 214 335 484 HIPS 13 54 121 21

37、4 335 484 PPO-M 14 56 126 224 35 504 PPVC 22 89 201 357 558 803 PSU 26 104 233 414 648 932 SAN 21 84 189 336 525 756 UPVC 27 107 242 430 673 968 注：上述计算数值蛾料冷却至模温所需时间，但在很多实例里，这是物料冷至耐变形温度的时间。而这时间是决定注塑件是可以在不变形状态下顶出的。所以以上数值是可以理解为最大值。 l 螺杆前进时间（SFT）设定 计算模具填充时间。在此加上0.5秒，并于此设定和产约5个注塑件。每个注塑件都要量重/或测量，这然后标明数值。应

38、当计算出平均值，SFT时间不断上升时重复晕一过程（例如0.5、1.0、1.5、2.0秒等）。时间不断增加，直到注塑件的平均重量或测量值保持不变，这就得出正确的SFT时间。 l 浇口尺寸对SFT的影响 要使上述过程有效率，每次注塑要使用合适尺寸的浇口，浇口的小孔不能太小，以免在模腔充满了熔化的塑料之前就冷凝使浇口关闭。另一方面浇口的尺寸也不能太大，以免冷的或半固体塑料被推过浇口而时入模具内这导致浇口区产生压力和裂痕。由于这些原因，壁厚（深度）应当在0.6t至1.0t之间（T是指定部件的壁厚） 四、注塑件的缺点 l 缺点的描述 所谓注塑件的缺点是指注塑件在注射器塑过程中不能满足注塑件原本的设计、使

39、用等品质要求。描述缺点时可能包括一个可能的起因。例如，注塑不足，即不完整的注塑，可能描述为模具的填充压力不足或填充模具的塑料不足。尝试用最简单的词语而不牵涉任何可能的原因来描述，这是很有用的方法。用这种方法，我们在下步缺点的起因时就不会抱有任何的成见了。 l 寻找缺点的起因 这可能会是很长的过程,因为他需要考虑塑料、注塑机、模具的加工过程。下面是建议使用的指南： A、 塑料：检查级别或类型，检查杂质，并确认蛇是否符合生产厂商的规格。如果这个缺点在同一生产商的几批塑料或另一供货商的同样的塑料上都很明显，这说明塑料没有问题。观察回用料的效果，要特别注意它与同种新料的不同加工特性。 B、 注塑机：检

40、查注塑机所有部份的功能，并考虑任何可能影响压力、温度、比率和时间的因素。如果缺点是间歇性地出现，这通常暗示注塑机操作错误，例如一个不好的热电偶引起的温度波动。如果缺点出现在一单模腔模具同样的位置，这暗示了问题的起因出在射料缸的装置（如回流阀）或在职注塑机的控制调整上。 C、 模具：确定模具是恰当地安装的，而且处于正确的温度，并且所的部份都在顺畅地运用行。如果缺点总是出现在多模腔模具的同一个或几个模腔内，那么缺点通常出在进料系统（即这些模具腔的流道或浇口）。 D、 加工过程：检查压力、温度和时间是否按塑料供货商的推荐而设。如果模具用于另一注塑机时缺点消失了，缺点很可能是因为所用的加工条件与原机上

41、生产的一致性的问题。如果另一个人来操作注塑机时缺点消失了，缺点的出现便可能是人为错误。应检查速度、注塑运作的管理及安全门开启和关闭的停留时间。 l 解决注塑件缺点的方法 注塑件缺点的出现无疑给注塑生产带来品质隐患，要解决这些缺点可以从以下几个方面着手： A、 确定缺点的影响：如果该缺点使注塑件不能使用或无法卖出， 这缺点一定要消除。如果只是微弱的影响，未必一定要完全消除它。 B、 确定责任在哪里：这可能只是学术上的研究兴趣，若该缺点再次出现，操作者、塑料、注塑机、模具和加工过程都需要被检讨。 C、 采取行动避免缺点：不能采取适当的行动会产生低劣注塑件以及因此而给该项目的盈利带来破坏性的影响。

42、D、 采取步骤防止缺点再次出现：把确认消除缺点时的条件全部记录下来。标明模具或注塑机的修理或更改，以及塑料的类型、级别或质量的变化。如果使用再生料，须标明使用的比例和质量。 这些应付缺点的步骤可能显得多余，但除非把的有的方法都考虑进去，否则没有任何查打缺点的方法是完美的。次品虽然可以回收使用，但制造次品是不经济的。 五、 用传统设备实现薄壁注塑成型 在塑料注射成型加工中，零件的壁厚是一个十分关键的参数。薄壁注塑件有很多好处，它降低零件的重量、生产规模、减少材料开支及缩短成型周期。但是，制造薄壁产品必须采用昂贵的高速注塑机，甚不划算。究竟传统注塑机可否胜任，下面我们就这个问题来进行分析： 首先，

43、我们要了解什么是薄壁注塑。一般意义上讲，薄壁注塑是指在一个有5平方厘米表面积的注塑件上，其壁厚为1MM这种级别的注塑可称之为薄壁注塑。 然而，传统 上的注塑机往往不能适应薄壁注塑的要求。以一台制作3MM壁厚零件的传统注塑机为例；当熔化的热塑性塑料的前沿部份流经模具型腔时，它将会与温度较低的型芯或型腔内壁接触，并形成一个固化的薄表皮。这种提前固化的表皮大致要占整个壁厚的20%。在这层表皮内边，注入的熔化材料仍在不断地向前流动。显然，如果零件的壁减少并达到薄壁的程度，其冷却速度也会加工厂快，从而导致上述固化表皮占整个壁厚的比例将会增加，也就是说，其后续流入型腔的熔融芯部将会缩小。相反，零件产生冷凝

44、的时间的间隔却在缩短。这都给材料的继续流动增加了难度，从而使得零件在冷凝之前实现填满的要求变得更加困难。 为了克服薄壁注塑的填充困难，通常要对注塑机进行特别的设计或改模，如采用多信道注入口，施加高达241PA的注射压力和1000MM/S的注射速度。然而，这些做法将要花费相汉可观的资金。 那么，能否在传统的未经改装的标准注塑机上，对某些工世参数进行控制，以实现薄壁注塑的要求呢？ 答案是肯定的。据报导，产经有人在一台最大夹紧力为90公顿，最大注射量为170G的传统注塑机上做过这方面的实验：在这台机器上安置了具有一个扇形注入内插件和一个注口，并有一个型腔的模具。该内插件的长、厚比为140：1，型腔厚

45、度为1MM。使用的塑料是LEXSP7602和MAGUM9015。 产品零件的重量是唯一可变输了出值。在同一个模具型腔条件下，零件重量的变化，显然与注射器塑过程熔化材料在型腔内填满的程度密切相关。据称，对零件重量变化的分析，其结果的可信度能高达95%。因此，该 实验就是从有关工世参数与零件重量的关系着手进行研究的，为此，在型腔里特别装设了五个压力与温度转换器。一个资料探测系统在腔内跟踪压力与温度曲线。 该实验采用了一个半分数因子（HALF FRACTIONAL FACTORIAL）设计，用来研究喷嘴嘴温度、模具温度、冷却时间、注塑速度和变白持压力。据称，这五个参数都能影响零件之重量。为了建立这些

46、参数以确定它们对零件重量的影响，采用了不同高低值的组合来时行注射成型。 对PC和ABS两种材料进行了实验。实验条件是：各自的熔温度标准的模具温度和零件重量、标准的零件张力强度和最高的许用注射速度。另处，两种材料的相对粘度也都能在不同的剪切率下得到确立。 l 实验结果如下： E、 将ABS材料由其熔化温度2600C升至2800C时，其零件重量会由6.6G增至7.4G，即有12%的增大。 F、 对PC材料，将其熔化温度由2900C升至3000C时，零件重量即从7.3G增至8.9G，即增大了22%。 G、 当模具温度从800C升至900C时，PC和ABS两种材料的零件重量都有增大，但PC更为敏感，后

47、者的零件重量可从8.4G升至8.8G，增长了4。8%。 H、 熔化温度和模具温度的变化都会导致零件张力强度的改变。但熔温度的增高将会使强度下降，而模具温度和升高则会使强度增加。 I、 缩短冷却时间和提高注射速度都将会使PC材料的零件重量得以增加，而ABS材料则不受这两个参数的影响。 l 结果分析： J、 对PC材料而言，熔化温度、模具温度、冷却时间和注射速度都是影响零件重量的关键参数；而对ABS而言，影响其零件重量的参数只是熔化温度和模具温度。 II、熔化温度的提高将使材料有更高的热能，同时会导致材料粘度的降低，从而使得熔融材料更易于流动，其形成一个更长的流注长度，同时更加顺畅地填满型腔。但熔

48、化温度过高，将会促使材料退化和降级。所以，这一参数仅可在该材料允许的上限之内被用来保证型腔的填满。 III、模具温度的升高，会减少材料在型腔里的冷凝层，使熔融材料在型腔内更易于流动，从而获得更大的零件重量和更好的填满。 IV、更短的冷却时间可使熔化材料在容器内停留的时间更短，并减少退化的可能性。据认为，减少壁厚50%将导致冷却时间成4倍的减少。另处冷却时间构成了约70%的成型周期，它的减少意味着生产效率的提高。 V、机器注射量应尽可能达到最大值。因为这也帮助熔化 材料在容器内停留时间的减少。 VI、增高注射速度，也会使熔化材料的相对粘度下降，这是由于剪切变得更薄时，产生假塑料体（PSEUDOP

49、LASTIC）影响的结果。同时，这种剪切的加热仅发生在不到一秒种的瞬间，这对导致明显的退化来说，是无足轻重的。 VII、注射速度的提高，虽然会使PC材料粘度下降并造成零件重量的上升，但比起熔化温度增高时零件重量的增加要少得多。不过，由于它还能使得材料更加不易退化，所以，提高注射速度还是有它可取之处。 VIII、注塑速度的改变，对于ABS材料几乎不会造成任何影响，这是由于此时它的相对粘度没有产生明显的下降的缘故。 通过在传统注塑机条件下对一些工世参数的变更，取得了零件重量增加的效果。这一结果实际上反映了塑料在熔化状态下填满1MM型腔能力的增加，也就是提高了薄壁成型的能力。 综合实验情况，在传统注

50、塑机上加工薄壁零件同样是可以做得到的。进行操作时，可能将其注射速度调整到所允许的最高上限，在此基础上，可以按照该材料所推荐的最高熔化温度界限和模具最高温度标准，尽可能地提高这两个参数，这就是在传统注塑机上， 以低成本的选择，实现优质的薄壁注塑料的主要对策。 六、模具温度对注塑成型的影响 模具温度是注塑成型中最重要的变量无论何种塑料，必须保证形成模具表面基本的湿润。一个热的模具表面使塑料表面长时间保持液态，足以在型腔内形成压力。如果型腔填满而且在冻结的表皮出现硬化之前，型腔压力可将柔软的塑料压在金属上，那么型腔表面的复制就高。另一方面，如果在低压下进入型腔的塑料暂停了，不论时间多短，那么它与金属

51、的轻微接触都会造成污点，有时被称为浇口污斑。 对于每一种塑料和塑料件，存在一个模具表面温度的极限，超过这个极限就可能出现一种或更多不良影响（例如：组件可以溢出毛边）。模具温度更高意味着流动阴力更小。在许多注塑机上，这自然就意味着更快会在浇道和型腔内引起更高的有效压力。可能溢料毛边。由于更热的模型并不冻结那些在高压形成之前进入溢料毛边区域的塑料，熔炉料右在顶出杆周围溢料毛边并溢出到分割线间隙内。这表明需要有良好的注射速度率控制，而一些现代化的流动控制编程器也确实可以做到这点。 通常，模具温度的升高会减少塑料在型腔晨的冷凝层，使熔融材料在型腔内更易于流动，从而获得更大的零件重量和更姨的表面质量。同

52、时，模具温度的提高还会使零件张力强度增加。 l 模具的保温方法 许多模具，尤其是工程用的热塑性塑料，在相对较高的温度下运行，如80摄氏度或176华氏度。如果模具没有保温，流失到空气和注塑机的热量可以很容易地与射料缸流失的一样多。所以要将模具与机板隔热，如果可能，将模具的表面隔热。如果考虑用热流道模具，赏试减少热道部份和冷却了的注塑件之间的热量交换。这样的方法可以减少能量流失的预热时间。 七、常用塑料的几种特性 燃烧特性： 序号 非透明塑料 比重（G/CM） 软化温度 燃烧性 自熄性 火焰颜色 燃烧味 燃烧时特性 1 ABS 1.02-1.06 104 很容易 非 黄火带烟 橡胶甜味 软化变黑,

53、起泡 2 HDPE 0.95 120 容易 非 黄顶蓝火 腊味 溶时有着火漏滴 3 HIPS 1.05 75 容易 非 黄火带黑烟 花香味 溶化,起泡 4 LOPE 0.91 1.4 容易 非 黄顶蓝火 腊味 溶时有着火漏滴 5 PA6 1.12 220 容易 是 黄边蓝火 烧头发味 溶时泡沫 6 PBT 1.31 225 容易 大都是 白光带烟 有气味 溶时有着火漏滴 7 PTEPC 1.4 260 容易 是 黄火 有气味 溶时有着火漏滴 8 POM 1.42 1.4 不容易 非 淡蓝火 刺鼻,引起泪水 溶时有着火漏滴 9 PP 0.9 79-113 容易 非 黄顶蓝火 腊昧 溶时有着火漏滴

54、 10 PPO 1.06 8.-1.6 容易 非 黄火带烟 甜花香 乌黑残余物 11 PPS 1.4 282 因难 是 无火 硫磺味 烧黑起泡 12 UPVC 1.40-1.5 66-92 不很容易 是 黄火 酸味 软化变黑 序号 透明塑料 比重 软化温度 烧烧性 自熄性 火焰颜色 燃烧味 燃烧时特性 13 GPPS 1.04 78-86 容易 非 黄火带黑烟 花香味 熔化,起泡 14 PC 1.2 1.5 不很容易 是 黄火带烟 电木味 软化起泡,炭化 15 PETPA 1.38 230 容易 是 光黄火 甜酸味 变黑有着火漏滴 16 PMMA 1.19 60-88 容易 非 黄顶蓝火带烟

55、水果味 溶化起泡 17 SAN 1.08 66-96 容易 非 黄火带烟 花甜味 变黑有泡 其它特性； 序号 料名 烘料温度（0C） 烘料时间（hr） 适当模温（0C） 可塑化料温（0C） 密度（g/cm3） 收缩率（%） 热变形温度（0C） 1 PVC（S） 6070 12 5070 140180 / （1.5） N-A 2 PVC（H） 6070 12 5070 150180 （1.4） （0.3） N-A 3 LDPE 7080 12 2050 160240 （0.92） （1.5） 35-50 4 HDPE 70100 12 2070 200280 （0.96） （1.5） 40-75

56、 5 PP 7090 12 2050 200300 （0.90） （0.8） 60-100 6 PS 7080 12 2070 180260 （1.05） （0.4） 70-85 7 ABS 80100 2 4080 180260 （1.05） （0.6） 80-95 8 AS（SAN） 80100 2 4070 210260 （1.07） （0.4） 85-95 9 PMMA 8090 3 5090 180250 （1.19） （0.4） 90-105 10 EVA 4060 1 2055 130150 （0.93） （1.0） N-A 11 POM 80 2 40120 185230 （1

57、.4） （1.8） 172 12 PA-6 70 4 40 260290 （1.04） （0.4） 180 13 MPPO 70100 24 60120 220310 （1.06） （0.6） N-A 14 PC 120 24 80100 270310 （1.2） （0.6） 137 15 PET 130 4 60100 250280 （1.33） （0.3） 67 16 PBT 130 34 6090 230260 （1.3） （1.7） 152 17 PSU 160 3 120160 320360 （1.25） （0.7） 179 18 PPS 130 13 120160 290330 （1.35） （1.1） N-A 19 PES 180 3 5090 3403