注塑工艺参数新

第二节

注塑工艺参数分析一、注塑参数1、注射量－－注塑机螺杆（或柱塞）在注射时，向模具内所注射的物料的熔体量。理论注射容积量（Qv）与注射螺杆直径（Ds）及注射行程（S）的关系：Qv＝πDs

2S/4理论注射质量Qm=πρDs

2S/4（ρ为塑料熔体的密度）实际注射质量Q=παρDs

2S/4（α为射出系数）射出系数α与被加工塑料的熔体性能、螺杆结构和参数、模具结构、制品形状、注射工艺参数等有关，一般为0.7－0.9。对已选定的注塑机，注射量通过调节注射行程来控制。2、计量行程（预塑行程）（1）概念每次注射程序终止后，螺杆处在料筒的最前位置，当预塑程序开始时，螺杆开始旋转，物料被输送到螺杆头部，螺杆在物料的反压力作用下后退，直至碰到限位开关为止，该过程称计量过程或预塑过程，螺杆后退的距离称计量行程或预塑行程。（2）与注射行程的关系物料在螺杆头部所占有的容积就是螺杆后退所形成的计量容积，即注射容积，其计量行程就是注射行程。（3）计量行程对注塑过程的影响计量行程调节太小会造成注射量不足，反之则会使料筒每次注射后的余料太多，使熔体温度不均或过热分解，计量行程的重复精度的高低会影响注射量的波动。

3、余料量（缓冲垫）（1）概念螺杆注射完了之后，留存在螺杆头部的熔料量称为余料量。（2）余料的作用防止螺杆头部和喷嘴接触发生机械碰撞事故；作为保压时传压介质；控制注射量的重复精度，达到稳定注塑制品质量的目的。注意：余料垫过小，则达不到缓冲的目的，过大会使余料累积过多。

4、防涎量（松退、倒缩）（1）概念防涎量是指螺杆计量（预塑）到位后，又直线地倒退一段距离。这个后退动作称防流涎，后退的距离称防涎量或防流涎行程。

（2）设置防涎动作的作用使计量室中熔体的比容增加，内压下降，防止熔体从计量室向外流出（通过喷嘴或间隙）；在进行不退回预塑时，降低喷嘴流道系统的压力，减少内应力，并在开模时容易抽出料杆。（3）防涎量的设置视塑料的粘度和制品的情况而定；过大的防涎量会使计量室中的熔料挟杂气泡，严重影响制品质量，对粘度大的物料可不设防涎量。5、螺杆转速（1）螺杆转速的影响影响物料在螺杆中输送和塑化的热历史和剪切效应；影响塑化能力、塑化质量、成型周期。（2）螺杆转速的设定对熔融塑化温度较低且热稳定性较好、熔体流动性较高的塑料，可采用较高的螺杆转速；对热敏性塑料（如PVC、POM等），应采用较低的螺杆转速，以防物料分解；对熔体粘度较高的塑料，也应采用较低的螺杆转速，以防动力过载；

6、背压（塑化压力）（1）概念螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称背压或塑化压力。预塑时，只有螺杆头部的熔体压力，克服了螺杆后退时的系统阻力后，螺杆才能后退。（2）背压的作用及其对预塑的影响有助于螺槽中物料的密实，驱赶走物料中的气体，减慢螺杆退回速度，延长物料在螺杆中的热历程与剪切历程，改善塑化质量，但过高背压会增加螺杆计量段熔体的反流与漏流，延长预塑完成的时间；增加熔体内压力，加强剪切效果，形成剪切热，使大分子热能增加，从而有助于提高熔体温度及其均匀性。但过高背压易引起过热而使物料发生降解。（3）背压的设定热敏性塑料、高粘度塑料、过低熔体粘度塑料都不宜用高背压；热稳定性较好、熔体粘度适中的塑料，可适当提高背压；背压高低的设定，还需视喷嘴类型与加料方式而作相应调整。7、注射压力（1）注射压力的作用克服塑料熔体从料筒流向模具型腔的流动阻力，给予熔体一定的充模速度及对熔体进行压实、补缩。（2）注射压力对注塑过程的影响在一定程度上决定塑料的充模速率；适当提高充模阶段的注射压力，可提高充模速率、增加熔体的流动长度和制品的熔接痕强度，制品密实、收缩率下降，但制品易取向，内应力增加。注射压力较低时，塑料熔体呈铺展流动，流速平稳、缓慢，但延长了注射时间，制品易产生熔接痕、密度不匀等缺陷；当注射压力较高，而浇口又偏小时，熔体为喷射式流动，这样易将空气带入制品中，形成气泡、银纹等缺陷，严重时还会灼伤制品。（3）注射压力的设定流动比大，形状复杂，熔体流动阻力大，用较高注射压力；熔体粘度高、润滑性差，宜用较高的注射压力；8、保压压力（1）概念在模腔充满后，为了对模内熔体进行压实、补缩而通过螺杆继续施加的注射压力称为保压压力。（2）保压压力对注塑的影响通常，保压压力较高时，制品的收缩率减小，密度增加；表面光洁度、熔接痕强度提高，缺点是：脱模时制品中的残余应力较大、易产生溢边。（3）保压压力的设定可与注射压力相等，一般稍低于注射压力。9、注射速率（1）概念单位时间内注入模腔中的塑料熔体的容积。（2）注射速率对注塑过程的影响高速注射可以减少模腔内的熔体温差，改善压力传递效果，可得到密度均匀、内应力小的精密制品；高速注射可采用低温模塑，缩短成型周期，特别在成型薄壁、长流程制品时能获得较优良的制品。注射速率过高，熔体流经喷嘴浇口等处时，易产生大量的磨擦热，导致物料烧焦以及吸入气体和排气不良等现象，影响到制品的表面质量，产生银纹、气泡。高速注射不易保证注射与保压压力稳定地切换，会因过填充而使制品出现溢边。（3）注射速率的设定（应综合塑料品种、其它工艺条件、制品及模具状况而定）如熔体粘度的剪切变稀行为较强，宜用高速充模。对薄壁长流程制品，宜用高速充模。二、合模参参数1、合模力力（1）概念念注塑制制品时，为为了防止模模腔内的熔熔料压力将将模具顶开开，注塑机机的锁模系系统作用于于模具并使使其合紧的的力。注塑塑制品时所所需的合模模力也称工工艺合模力力。其值必必须小于注注塑机的额额定合模力力，一般取取0.8～～0.9额额定合模力力。（2）合模模力对注塑塑过程的影影响及调整整直接影响制制品的表面面质量和尺尺寸精度。。合模力不足足，会导致致模具离缝缝，使制品品厚度尺寸寸增大，并并产生溢料料；合模力太大大会使模具具变形，能能量消耗增增加。工艺合模力力可根据模模腔压力和和制品投影影面积来确确定。2、顶出力力（1）概念念当制品品从模具型型腔中脱出出时，需要要一定的外外力克服制制品与模具具的附着力力，该外力力即为顶出出力。（2）顶出出参数对注注塑的影响响及设定顶出力太小小，制品不不能从模具具上脱下；；顶出力太大大，会使制制品产生翘翘曲变形，，甚至会顶顶坏制品。。顶出速度和和顶出行程程也同样影影响顶出过过程。顶出出速度快，，制品易翘翘曲变形和和损坏；顶顶出行程短短，制品不不易脱下。。三、温控参参数注塑过程中中需要控制制的温度有有：料筒温温度、喷嘴嘴温度、模模具温度和和油温。1、料筒温温度－－料料筒表面的的加热温度度（1）料筒筒温度控制制的初步规规则加料段用较较低的温度度，一般在在熔点附近近，并在料料斗座处通通冷却水，，防止物料料“架桥””，保证较较高的固体体输送效率率。压缩段温度度一般比所所用塑料的的熔点高15－30℃；计量段温度度一般比压压缩段温度度高15－－30℃；；料筒最高温温度区必须须低于塑料料的分解温温度Td；对于Tf～Td的范围较窄窄的塑料，，料筒温度度应偏低些些，比Tf稍高即可；；而对于Tf～Td的范围较宽宽的塑料，，料筒温度度可适当高高些，即比比Tf高得多一些些。如PVC、POM塑料料，受热后后易分解，，因此料筒筒温度设定定低一些；；而PS、、PE塑料料的Tf～Td范围较宽，，料筒温度度应可以相相应设定得得高些。（2）料筒筒温度控制制的进一步步考虑虽同一塑料料品种，但但牌号不同同，，分子子量高、分分子量分布布窄者，宜宜用较高的的料筒温度度；填充、增强强塑料，随随填充剂、、增强纤维维的用量增增加，宜用用较高的料料筒温度；；加有增塑剂剂或提高流流动性的助助剂时，随随着用量的的增加，宜宜用较低的的料筒温度度；注塑薄壁长长流程制品品、形状复复杂或带有有金属嵌件件的制品、、其它充模模时间较长长或为需防防止熔料进进入模腔后后过早冷凝凝以保证顺顺利充模的的情况下，，宜用较高高的料筒温温度；随其它工艺艺条件作相相应调整；；根据“对空空注射法””料条，，确定较佳佳的料筒的的温度。根据制品的的质量情况况进行细调调，如表面面光洁度或或其它外观观状况、收收缩率、取取向程度、、内应力大大小等。2、喷嘴温温度（1）喷嘴嘴的作用－－－加速熔体流流动、调整整熔体温度度和使物料料均化。（2）为何何需要控制制喷嘴温度度？在注射过程程中，喷嘴嘴与模具直直接接触，，由于喷嘴嘴本身热惯惯性很小，，与较低温温度的模具具接触后，，会使喷嘴嘴温度很快快下降，导导致熔料在在喷嘴处冷冷凝而堵塞塞喷嘴孔或或模具的浇浇注系统，，而且冷凝凝料注入模模具后也会会影响制品品的表面质质量及性能能。（3）喷嘴嘴温度的设设定喷嘴温度通通常要略低低于料筒的的最高温度度。一方面可防止或减轻“流涎”现现象，另一方面，，部分抵消注注射时熔体体流经喷嘴嘴收敛流道道引起的摩摩擦温升，，防止实际际料温过高高而使塑料发生生分解。随喷嘴类型型、喷嘴加加热圈的安安装状况、、其它注塑塑工艺参数数作相应调调整。根据“对空空注射”和和对制品的的“直观分分析”，，确定较佳佳的喷嘴温温度。3、模具温温度－－指指与制品接接触的模腔腔表面温度度。通过模模温控制，，使模温恒定定，对进入入模腔的热热塑性塑料料熔体进行行冷却。（1）模温温控制的方方式靠通入定温温的冷却介介质来控制制；靠熔体注入入模腔后，，模具自然然升温和散散热达到平平衡而保持持一定的模模温；在需要维持持较高冷却却温度的情情况下，采采用电热丝丝或电热棒棒对模具加加热来控制制模温。（2）模温温控制的基基本规则模具温度的的恒定值应应低于塑料料的Tg或或低于热变变形温度（（HDT））；对非结晶性性塑料，在在保证充模模顺利的情情况下，尽尽量采用低低模温，尤尤其是对于于熔体粘度度较低的塑塑料（如PS）；对熔体粘度度及玻璃化化温度都较较高的非结结晶性塑料料（如PC、聚苯醚醚、聚砜等等），模温温应高些。。对结晶性塑塑料，模具具温度应在在能使熔料料在模腔内内较好较快快地完成结结晶，减小小后结晶引引起的收缩缩变形与较较快的冷却却速率间取取得平衡。。对厚壁的结结晶性塑料料制件，模温要相应应高些，以以使内外冷冷却速率应应尽可能一一致，防止止因内外温温差造成内内应力及其其它缺陷（（如凹痕、、空隙等））；大面积或流流动阻力大大的薄壁制制品，也需需要维持较较高的模温温。根据其它工工艺条件与与原料的熔熔体特性，，相应调整整模温。四、成型面面积图1、在注塑过程程中，注射射压力与熔熔料温度实实际上是相相互制约。。熔料温度度高时，注注射压力就就能降低，，且仍可得得到满意的的制品。2、对某种种塑料，把把能得到满满意制品时时对应的注注射压力与与熔料温度度，分别作作为横坐标标与纵坐标标，可绘制制出成型面面积图。3、利用成成型面积图图，能正确确地反映注注塑适宜的的工艺参数数。在成型型区域中，，适当的温温度与压力力的组合都都能获得满满意的结果果；而在这这区域以外外的温度与与压力的组组合，都会会给成型带带来困难或或给制品造造成各种缺缺陷。五、成型周周期完成一次注注射模塑过过程所需要要的时间称称成型周期期。成型周期包包括以下几几部分：成型周期短短，生产效效率高。在成型周期期中，以注注射时间与与模内冷却却时间的设设定最为重重要。1、充模时时间（1）充模模时间对制制品的影响响注射射时间中的的充模时间间越短，则则注射速率率越快，此此时，熔体体的密度高高、温差小小，有利提提高制品的的精度，但但制品上易易产生溢边边、银纹、、气泡等缺缺陷。（2）充模模时间的设设定对熔体粘度度高、Tg高、冷却却速率快的的大型、薄薄壁、精密密制品，以以及玻璃纤纤维增强制制品，低发发泡制品等等，要求较快地地完成充模模。2、保压时时间（1）保压压时间对制制品的影响响在浇浇口处熔体体冻结之前前，保压时时间的长短短，对制品品的质量有有较大影响响。若保压压时间短，，则制品的的密度低、、尺寸偏小小、易出现现缩孔；而而保压时间间长，则制制品的内应应力大、强强度低、脱脱模困难。。（2）保压压时间的设设定保保压时间的的设定与料料温、模温温、主流道道及浇口尺尺寸等有关关。如果工工艺参数正正常、浇注注系统设计计合理，通通常以制品品的收缩率率波动范围围最小时的的时间即为为最佳保压压时间。确确定保压时时间时要考考虑的因素素有：塑料料的品种与与性能；制制品与模具具等条件；；与其它注注塑工艺参参数也有关关，如熔料料温度、模模具温度度、注射射压力、、注射速率率等。3、总的冷冷却时间－－－由保压压时间与柱柱塞后撤或或螺杆旋转转后退后制制品在模内内的冷却时时间组成。。（1）冷却却时间对制制品的影响响冷却却时间过短短，则残余