注射成型工专业知识专家讲座

注射成型(考)注射成型定义：

将粒状或粉状塑料加入到注射机料斗，在注射机内塑料受热熔融并使之保持流动状态，然后在一定压力下注入闭合模具，经冷却定型后，熔融塑料就固化成为所需塑件。注射成型为间歇式操作过程注射成型工专业知识专家讲座第1页塑料成型工艺加料塑化充模保压倒流冷却脱模成型前准备注射过程塑件后处理注射成型工艺退火处理调湿处理原料外观检验及工艺性能测定塑料预热和干燥料筒清洗嵌件预热脱模剂选取注射成型工专业知识专家讲座第2页成形前准备：

原料外观检验及工艺性能测定：包含塑料色泽、粒度及均匀性、流动性（熔体指数、粘度）热稳定性及收缩率检验。

塑料预热和干燥：除去物料中过多水分和挥发物，以预防成型后塑件表面有缺点或发生降解，影响塑料制件外观和内在质量。物料干燥方法：小批量生产，采取烘箱干燥；大批量生产，采取沸腾干燥或真空干燥注射成型工专业知识专家讲座第3页料筒清洗：当改变产品、更换原料及颜色时均需清洗料筒。嵌件预热：降低物料和嵌件温度差，降低嵌件周围塑料收缩应力，确保塑件质量。

脱模剂选取：

惯用脱模剂包含硬脂酸锌、液态石蜡和硅油。注射成型工专业知识专家讲座第4页注射成型过程加料，塑化，充模，保压，倒流，冷却，脱模加料：经过料斗将物料送入至螺杆中，实现物料输送；加料量过多-------物料熔融所需时间长，易引发物料热降解；加料量过少-------料筒内缺乏传压物质，注射到型腔中物料不足，易引发制品空洞、凹陷等；注射成型工专业知识专家讲座第5页（考）塑化(物料熔融)：

加入塑料在料筒中进行加热，由固体粒子变为熔体，经过混合和塑化后，熔体被螺杆推挤至料筒前端。注射成型工专业知识专家讲座第6页充模

塑化好塑料熔体在注射机柱塞或螺杆推进作用下，以一定压力和速度经过喷嘴和模具浇注系统进入并充满模具型腔。保压补缩

从熔体充满型腔后，在注射机柱塞或螺杆推进下，熔体依然保持压力进行补料，使料筒中熔料继续进入型腔，以补充型腔中塑料收缩需要，而且能够预防熔体倒流。注射成型工专业知识专家讲座第7页浇口冻结后冷却

经过一段时间使型腔内熔融塑料凝固成固体，确保当脱模时塑件有足够刚度，不致产生翘曲或变形。脱模塑件冷却到一定温度,推出机构将塑件推出模外。塑件后处理后处理原因及作用：因为塑化不均匀或因为塑料在型腔内结晶、取向和冷却不均匀；或因为金属嵌件影响或因为塑件二次加工不妥等原因，塑件内部不可防止地存在一些内应力，从而造成塑件在使用过程中产生变形或开裂，所以，应该设法消除之。注射成型工专业知识专家讲座第8页退火处理

将塑件在定温加热液体介质（如热水、热油和液体石蜡等）或热空气循环烘箱中静置一段时间，然后迟缓冷却至室温一个热处理工艺。

温度：高于使用温度10°~15°或低于热变形温度10°~20°

时间：与塑料品种和塑件厚度相关普通可按每毫米约半小时计算。

作用：消除塑件内应力，稳定塑件尺寸，提升结晶度、稳定结晶结构，从而提升其弹性模量和硬度。注射成型工专业知识专家讲座第9页退火实质：1.使强迫冻结分子链得到松弛，凝固大分子链段转向无规位置，消除内应力；2.提升结晶度、稳定结晶结构、提升制品弹性模量和硬度，降低断裂伸长率。退火温度：使用温度以上10～20℃，或低于塑料热变形温度10～20℃。注射成型工专业知识专家讲座第10页注射成型工艺条件（考）温度压力时间料筒温度喷嘴温度模具温度——控制塑料塑化和流动影响塑料流动和冷却塑化压力（背压）注射压力主要参数注射成型工专业知识专家讲座第11页塑化压力模具温度料筒温度喷嘴温度注射压力（考）注射成型工专业知识专家讲座第12页

料筒温度料筒温度应在粘流温度(或熔点)Tf和热分解温度Td之间。塑件及模具结构特点：对于薄壁制件料筒温度高于厚壁制件；形状复杂或带有嵌件制件料筒温度也应高一些。料筒温度注射成型工专业知识专家讲座第13页

判断料筒温度是否适当，可采取对空注射法观察或直接观察塑件质量好坏。对空注射时，假如料流均匀、光滑、无泡、色泽均匀则说明料温适当；假如料流毛糙，有银丝或变色现象，则说明料温不适当。

料筒温度注射成型工专业知识专家讲座第14页喷嘴温度：

普通略低于料筒最高温度，以预防熔料在喷嘴处产生流涎现象。但不能过低，不然熔料在喷嘴处会出现早凝而将喷嘴堵塞，或者有早凝料注入模腔而影响塑件质量。喷嘴温度注射成型工专业知识专家讲座第15页模具温度：模具温度高低决定于塑料特征、塑件尺寸与结构、性能要求及其它工艺条件。模具温度↑，流动性↑，密度和结晶度↑，收缩率和生产率↓。模具温度注射成型工专业知识专家讲座第16页模具温度：无定形塑料：模具温度<Tf熔融粘度高塑料：采取高模温(PC:90--120℃;PPO:110--130℃)熔融粘度低塑料：采取低模温(PS:60--80℃)

注意：这类塑料软化点较高，提升模温能够调整制品冷却速度，预防温差过大在制品中形成凹痕、内应力集中点、裂纹等。注射成型工专业知识专家讲座第17页模具温度：结晶性塑料：模具温度<Tm模温高冷却速度小，结晶速度大有利于大分子松弛，分子取向效应小模温低冷却速度大，结晶速度小分子取向效应强注射成型工专业知识专家讲座第18页模温控制实例由水孔中通入冷却水或冷却油，实现模具温度控制冷却水孔注射成型工专业知识专家讲座第19页注射压力

指柱塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加压力。

作用：注射时克服熔体流动充模过程中流动阻力，使熔体含有一定充模速率；保压时对熔体进行压实和预防倒流。注射压力注射成型工专业知识专家讲座第20页

注射压力大小：取决于注射机类型、塑料品种、模具结构、模具温度、塑件壁厚及浇注系统结构和尺寸等。普通情况下：粘度高塑料注射压力>粘度低塑料；薄壁、面积大、形状复杂塑件注射压力高；模具结构简单，浇口尺寸较大，注射压力较低；料筒温度、模具温度高，注射压力较低。注射成型工专业知识专家讲座第21页压力塑化压力（背压）：指采取螺杆式注射机时，螺杆顶部熔体在螺杆旋转后退时所受压力。塑化压力增加，熔体温度及其均匀性提升、色料混合均匀并排出熔体中气体。但塑化速率降低，延长成型周期。塑化压力注射成型工专业知识专家讲座第22页注射成型工专业知识专家讲座第23页成型周期注射时间模内冷却时间其它时间充模时间保压时间（开模、脱模、喷涂脱模剂、安放嵌件、合模时间）成型周期(时间)完成一次注射成型所需要时间称为成型周期成型周期是提升生产率关键，在确保产品质量前提下，应尽可能缩短成型周期。注射成型工专业知识专家讲座第24页一、注塑机分类（1）按物料塑化形式分：柱塞式和往复螺杆式,其中往复螺杆式用最多。往复螺杆式注射机优点：①简化了预塑结构，不需要分流梭，因而使注射压力降低了很多。②螺杆转动使物料翻滚，传热条件好。物料内部受到剪应力大，塑化效率高。③因无分流梭，更换物料方便。④注射速度快。⑤对原料适应性广，能加工热敏树脂。注射成型工专业知识专家讲座第25页注射机结构螺杆式注射机主要由注射、合模、传动、控制四部分组成。一、注射系统包含螺杆、料筒、加料加热装置、喷嘴等。（1）螺杆注射机螺杆与挤出机螺杆区分：

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、注射机螺杆长径比和压缩比都比挤出机小；注射机：长径比15～18，压缩比2～2.5

挤出机：长径比20～30，压缩比（压缩比：加料口螺槽容积与均化段最终一个螺槽容积之比）注射成型工专业知识专家讲座第26页c、注射机均化段螺槽比同直径挤出机螺槽深15～25％；

d、与挤出机螺杆比，加料段增加，均化段缩短；

e、注射机螺杆头为尖锥形，挤出机为圆锥形或半圆形；（2）料筒注射机料筒与挤出机结构和选材相同。（3）喷嘴喷嘴作用：提升熔融物料流速，使其能快速充模。分为开式喷嘴与闭式喷嘴。注射成型工专业知识专家讲座第27页二、合模系统作用：开启和闭合模具。要求有足够锁模力，足够模板面积和强度；运动速度要求：闭合时先快后慢，开启时先慢后快；合模系统由固定板、移动板、合模油缸、顶出装置等组成。顶出装置：作用：用于制品脱模机构。分为机械式和液压式。普通设计成与合模装置联动，开模后一时间间隔联动顶模装置将制品顶出。注射成型工专业知识专家讲座第28页（3）传动部分主要由油缸、电机、各种阀门、开关等组成。经过油路供给压力驱动各部分动作。模具作用：利用本身特定型腔形状，使塑料成型为含有一定形状和尺寸制品。模具分为定模和动模两