4.注射模塑原理

不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江河。

——荀子目的和要求：1.了解注塑工艺过程及工艺条件的选择；2.掌握工艺条件对塑件质量的影响。重点难点：难点：工艺条件与各个因素之间的关系重点：成型时间成型温度成型压力

——又称注射成型(InjectionMolding)，主要用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。一、注射模塑原理注射模塑颗粒、粉状塑料注射机料筒加热熔融充模冷却固化塑件注射原理

合模单元注射单元二、注射成型设备1.注射机的主要作用顶件开模与合模动作注射结束，进行保压与补缩在一定压力和速度下将塑料注入型腔加热熔融塑料，达粘流态三、注射成型工艺注射过程成型后处理成型前准备原料的检验、染色和干燥模具清理嵌件预热料筒清理退火调湿1.成型前准备原料检验原料染色原料干燥质量体积流动性水分及挥发物含量收缩率烘箱干燥红外线干燥热板干燥高频干燥2.注射过程原料检验预处理合模冲模装入料斗保压脱模装入嵌件清理料筒清理模具涂脱模剂嵌件清理、预热塑化塑件后处理冷却3.注射成型后处理放在一定温度的红外线或循环热风烘箱、液体介质中（矿物油，石蜡）一段时间，再缓慢冷却。将刚从模具中脱出的塑件放在热水中(100～120℃)，隔绝空气，进行防氧化处理，达到吸湿平衡后,再干燥处理。退火：调湿：退火的温度：高于使用温度10～20℃，低于热变形温度10～20℃。材料利用及颜色处理1．

塑料原料大部分可循环使用，但由于翻用塑料（水口料）比一般原料要脆，所以只可混合新料（原料）一起使用，比例最大不可超过25%为合适，应以顾客要求标准为原则。各种类型的塑料料因所需的熔点不同，所受的注塑压力不同，生产中一定不可相混淆。2.由于塑料产品要与颜色配合，因此塑料原料可分为：抽粒料、色粉料、色种料，还有加液体在塑料原料中着色。

抽粒原料是已经把颜料混合进原料中，每一粒塑料料均已着色，所以形成产品颜色稳定均匀。

色粉料及色种料是把色种或色粉混合原料使用，成本低，而且不用储存大量的有色原料。但是颜色不稳定，较难在生产中控制统一性。四、注射成型工艺参数温度压力时间（成型周期）一、温度注射成型过程中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度等。塑化物料的温度（塑化温度）和从喷嘴注射出来的熔体温度（注射温度）主要取决于料筒和喷嘴两部分的温度。为了保证制品有较高的形状的尺寸精度，应避免制品脱模后发生较大的翘曲变形，模具温度必须低于塑料的热变形温度。1.温度①料筒温度：②喷嘴温度：③模具温度：——成型周期长，脱模后翘曲变形，影响尺寸精度；——产生较大内应力，开裂，表面质量下降。温度过高温度太低略低于料筒最高温度：防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象；但温度也不能太低，否则易堵塞喷嘴。当Tf(Tm)~Td范围窄时，料筒温度取偏低值。料筒后端温度最低，喷嘴前端最高；在Tf(Tm)~Td之间，保证塑料熔体正常流动，不发生变质分解；2.压力①塑化压力：又称背压（螺杆头部熔体在螺杆转动时所受到的压力），由液压系统溢流阀调整大小6～20MPa

。②注射压力：柱塞或螺杆头部对塑料熔体施加的压力。注射压力的大小一般为40～130MPa，它的作用是克服熔体的流动阻力，保证一定的充模速率。注射压力与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺寸、塑件壁厚流程大小等因素有关。③保压压力：塑件在压力下固化、补缩。二、压力注射成型过程中的压力包括注射压力、保压力和背压力。1、注射压力——注射压力用以克服熔体从料筒向型腔流动的阻力，提供充模速度及对熔料进行压实等。2、保压力和保压时间——保压力的大小取决于模具对熔体的静水压力，与制品的形状、壁厚有关。一般来说，形状复杂和薄制品，由于采用的注射压力大，保压力可略低于注射压力。对于厚壁制品的保压力的选择比较复杂，保压力大时容易加大分子取向，使制品出现较为明显的各向向性。在保压力与注射力相等时，制品的收缩率可降低，批量产品中的尺寸波动小，但会使制品出现较大的压力。3、背压力与螺杆转速——背压力是指注射螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力，简称为背压。背压主要体现对物料的塑化效果及其塑化能力，故也称为塑化压力。增大背压除了可驱除物料中的空气，提高熔体密实程度之外，还可使熔体内压力增大，螺杆后退速度减小，塑化时的剪切作用增强，摩擦热量增大，塑化效果提高。但是，背压增大后若不提高螺杆转速，熔体在螺杆槽中将会产生较大的逆流和漏流，使塑化能力降低。三、时间完成一次注射成型过程所需的时间称为成型周期。它包括以下几个部分：

成型周期总冷却时间在保证塑料制品质量的前提下，应尽量缩短成型周期中的各段时间，以提高生产率。其中，最重要的是注射时间和冷却时间，它们对产品的质量有着决定性的影响。充模时间（螺杆前进时间），即注射时间压实时间（螺杆停留时间），即保村时间闭模冷却时间（螺杆后退时间也包括在这段时间内）其它时间（开模、脱模、涂脱模剂、安放嵌件和闭模等）﹛

——完成一次注射模塑过程所需的时间。3.成型时间成型周期或总周期成型周期充模时间合模时间闭模冷却时间其它时间保压时间开模时间注射时间1.模塑前准备及过程（填写工艺流程图）2.螺杆式及柱塞式注射机的不同特点？思考与练习：常见塑胶产品缺陷走胶（又名啤不满）：产品因填充不足（或注射压力不够，模具水口太小），致使产品未能完整。顶白：产品因脱模不良、或顶针压力过大。在产品表面出现白印痕及凸起。表面花痕：产品出模不顺拖伤痕，或人为的撞、刮花痕，也由于模腔表面的伤痕致使产品上带有相对应的花痕。变形：产品变形，一般因产品冷却时间不够、或模温异常导致。混色：表面颜色光泽不一，呈云石般的色纹，啤色粉料或色种料时容易出现熔结线产品表面的一种线状痕迹，由于成型中两股料流相遇时在其界面处未完全熔合而造成。披峰：模具在啤塑过程中合模面缝隙溢流出胶，并留存在产品边位上的余料，毛头拖丝。出称毛边、飞边。料花：产品表面呈射状银色条痕。是由于塑胶料未完全烘干，含有水份导致。塑胶料温度过高出会出现。缩水：产品在模具中因收缩而造成的局部表面下陷的缺陷。一般表现的产品之柱位或厚胶位表面，形成一种凹似印状。产品丝印图状1伟易达胶壳