橡胶加工工艺-橡胶注射工艺（高分子成型课件）

三、橡胶的注射工艺橡胶注射定义：将胶料加热塑化成粘流态（熔融态），施以高压注射进入模具热压硫化，然后开启模具取出成型制品的工艺过程。三、橡胶的注射工艺①成型过程和硫化过程同时进行，工序简单，制品性能优异、质量稳定;②胶料利用率高，可获得形状复杂的制品;③自动化和半自动化程度高，劳动强度低，硫化速度快，生产效率高，但需严格控制硫化工艺，否则胶料易过硫;④属于周期性生产工艺，一次性投资大，模具结构复杂，加工成本高。工艺特点应用范围适合于尺寸精度高、形状复杂、产量高的橡胶制品的生产，主要用于密封圈、带金属骨架的模制品、减震垫及鞋类制品的生产。三、橡胶的注射工艺（一）注射过程及原理橡胶注射成型过程：塑化、注射、热压硫化，脱模。注射之前要求胶料温度较低，防止发生焦烧，同时胶料应有较好的流动性，保证顺利注模。注射保压后快速升温，且模具中内外层胶料温度均匀一致，提高体系硫化效率。塑化注射热压硫化脱模1注射成型过程三、橡胶的注射工艺（一）注射过程及原理2硫化过程分析胶料热压硫化过程：①预热阶段;②欠硫阶段;③最佳硫化阶段;④过硫阶段。硫化分析：胶料经塑化，温度从T0迅速上升到T1，通过喷嘴注入模具的瞬间，胶温急剧上升至T2，在很短时间内，制品的内外层胶几乎同时达到最佳硫化阶段C。整个硫化周期很短，1~4过程在硫化前阶段完成。注射硫化优点：内外层胶温均匀性提高，硫化程度比较一致，质量均匀，硫化速度加快，且不易焦烧和过硫。1三、橡胶的注射工艺（二）注射工艺条件分析1螺杆转速转速↑，剪切↑，塑化↑，注射温度↑，能有效缩短注射时间和硫化时间。但转速过高，反而使注射温度下降，硫化时间增加。Why？原因：螺杆转速过高，螺杆表面的橡胶分子链发生取向，产生“包辊现象”，结果有一部分胶料随着螺杆而旋转，不能产生剪切作用，胶温反而下降。转速的控制低于100r/min为宜。生产上螺杆直径大、胶料粘度高时，转速宜低些。

2注射速度注射速度与注射压力、喷嘴直径、胶料性质等因素相关。注射速度↑，注射时间↓，生产效率↑。但注射速度过高，会造成摩擦生热大，易焦烧，或制品表面产生皱纹或缺胶。三、橡胶的注射工艺3注射压力注射压力是注射工艺的一个重要参数，提高注射压力可增加胶料流动性、缩短注射时间，提高胶料温度，从而缩短硫化周期，提高生产效率。原则上注射压力在许可的压力范围内选择较高值。注射温度高，缩短注射时间和硫化时间。但温度过高，容易产生焦烧，过低，则造成硫化时间延长。生产上注射温度的控制要满足在焦烧安全性许可的前提下尽可能接近模腔温度。通常料筒温度为90℃-95℃，因为胶料温度在120℃时开始硫化，而料筒温度往往比胶料温度低10℃-25℃。模具温度应根据胶料的硫化条件进行选择。从提高生产效率的角度考虑，模温应尽可能采用充模时不会焦烧的最高温度，以避免模温低、硫化时间长、产量下降等情况。一般模温比焦烧时单位温度低3℃-5℃。4注射温度（二）注射工艺条件分析三、橡胶的注射工艺5喷嘴结构喷嘴结构十分重要，喷嘴锥形部位斜度为30°-75°时，胶温上升最慢，压力损失小。减小喷嘴直径，注射时间延长，通过喷嘴摩擦生热高，易引起焦烧；喷嘴直径增加，注射时间减小，焦烧危险性减小，但硫化时间增加。一般情况下，喷嘴直径控制在2-6mm。6成型周期—时间高温快速硫化体系配方可大大缩短硫化时间。厚制品硫化时由于制品内外层存在一定的温差，因此仍需适当延长硫化时间保证制品质量。一般情况下，充模时间与保压时间之和应小于焦烧时间，以防胶料在喷嘴和模型流道处硫化，同时保证在硫化前完成压力均化过程，消除物料流动中造成的内应力现象。（二）注射工艺条件分析三、橡胶的注射工艺7胶料条件胶料适合于注射工艺的判断标准：40≤门尼粘度≤65，焦烧时间在10min-20min之间。门尼粘度反映胶料