5 《 高分子材料加工工艺》塑料注射成型.ppt

1、五 塑料注射成型,第一节 塑料注射成型原理,一、塑料注射机的组成,注射机,合模系统,模具,注射系统,注射机的结构图,注射系统 注射系统的主要作用是“吃进”物料，使之均匀地加热塑化和熔融，并以足够的压力和速度将一定量的熔料注入模具型腔中。,注射系统主要由塑化装置（螺杆或柱塞、机筒、喷嘴、加热器等）、料斗、计量装置、螺杆传动装置、注射油缸、注射座整体移动油缸等组成。,模具,合模系统 合模系统主要作用是固定模具，实现模具的启闭动作，在注射和保压时保证模具可靠的合紧，以及脱出制品。 合模系统主要由固定模具的前模板以及安装移模油缸或调模装置的后模板、移动模板、拉杆、合模油缸、移模油缸、连杆机构、调模机构

2、、顶出机构和安全保护机构等组成。,液压传动与电气控制系统 液压传动与电气控制系统的作用是保证注塑机按工艺过程预定的要求（压力、温度、速度、时间）和动作程序准确有效地工作。 液压传动主要由各种液压元件、液压基本回路和其它附属装置所组成。电气控制主要由各种电器元件、仪表、电控系统（加热、测量）、微机控制系统等组成。 液压传动与电气控制系统有机的结合在一起，对注射机提供动力和实现控制。,全电动式注塑机,二、塑料注射成型的特点 其它成型方法相比较，注塑成型法具有如下特点： 注塑成型能一次加工出外形复杂、尺寸精确或带有金属嵌件、成型孔长的塑料制品； 成型周期短； 制品表面粗糙度低，后加工量少； 生产效率

3、高，易于实现自动化； 对各种塑料的加工适应性强，能生产加填料改性的某些塑料制品。,三、注射机的分类 近年来注射机发展很快，类型不断增加，分类的方法也较多。至今尚未完全形成统一的分类方法，下面介绍几种常见的分类方法。 1、按注射机加工能力分类 2、按机器的传动方式分类 3、按塑化和注射方式分类 4、按注射机外形特征分类,三、注射机的分类 1. 按注射机加工能力分类,三、注射机的分类 2、按机器的传动方式分类 液压式 电动式 全电动式 3、按塑化和注射方式分类 柱塞式 螺杆式,三、注射机的分类 4、按注射机外形分类,三、注射机的分类 （1）卧式,阿博格（ARBURG),宁波海天,优点：机身低，便于

4、操作和维修；机器重心低，安装稳定性好；制品顶出后可利用其自重作用而自动下落，容易实现自动操作。 缺点：模具安装和嵌件的安放比较麻烦；占地面积较大。 适用：大、中、小型注射机。,三、注射机的分类 （2）立式,优点：占地面积小，模具拆装方便，嵌件易于安放。 缺点：顶出不易实现自动化；机身较高，稳定性差，加料维修不便。 适用：注射量在60cm3以下的小型注射机。,双色料立式注塑机,三、注射机的分类 （3）角式,优缺点：介于卧式和立式之间。适 用：加工中心部分不允许有浇口痕迹的制品,四、注射成型机的主要技术参数 1、注射量 2、注射压力 3、注射速度、注射速率和注射时间 4、塑化能力 5、合模力 6、

5、合模装置的基本尺寸 7、开合模速度 8、空循环时间,四、注射成型机的主要技术参数 1、注射量 定义：机器在对空注射条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量 表示方法 表示法一（质量法）： 以PS为标准，用注射出熔料的质量表示 表示法二（容积法）： 用注射出熔料的体积(cm3)表示 注：注射量是常用的标注注射机型号的参数之一,2、注射压力 定义：注射时，螺杆或柱塞端面作用于熔料单位面积上的力，其单位为MPa 作用：克服熔料流经喷嘴、流道和型腔时的流动阻力 最高注射压力：注射机能达到的最大压力 实际注射压力：工艺选取压力值 注射压力选取方法 塑料性能，塑化方式，塑化

6、温度，模具温度，流动阻力，制品形状及精度 注射压力的分类 （1）注射压力70 MPa，用于低黏度的塑料，且形状简单、壁厚制品； （2）注射压力70l00 MPa，用于低黏度塑料，形状、精度要求一般制 品； （3）注射压力100140 MPa，用于中、高黏度塑料，且形状、精度要求一般的制品； （4）注射压力140180 MPa，用于较高黏度的塑料，且制品壁薄、流程 长、厚度不均，精度要求较高； （5）对于精密塑料制品的注射成型，注射压力230250 MPa,3、注射速度、注射速率和注射时间 定义： 注射速度：指注射时螺杆或柱塞移动速度； 注射速率：指单位时间内熔料从喷嘴射出理论容量； 注射时间：

7、指螺杆或柱塞作一次注射量所需时间。 注射速度对工艺过程影响 速度慢：熔接痕、密度不均、内应力 速度快：熔体破碎、夹杂空气 合理的速度：温差小、压力传递好、制品品质较好 决定因素 树脂性能，工艺条件，制品形状，壁厚，模具结构及浇口类型等,4、塑化能力 定义： 注射机塑化装置在1h内所能塑化物料的千克数（以PS为标准）； 测试方法： JB/T7267-94 要求： 规定的时间内能提供足够量的塑化均匀的物料,5、合模力 定义：注射机合模装置对模具所能施加的最大夹 紧力 作用： 克服注射时模具型腔所受到的胀模力 6、合模装置的基本尺寸 （1）模板尺寸、拉杆间距 （2）模板最大开距 （3）动模板行程 （

8、4）模具最大厚度与最小厚度 （5）调模行程,五、注射动作过程 注射成型过程是热塑性塑料或热固性塑料在加热机筒中经过加热、剪切、压缩、混合及输送作用，使之均匀塑化，塑化好的熔融物料在喷嘴的阻挡作用下，积聚在机筒的前端，然后借助于螺杆或柱塞施加的推力，经喷嘴与模具的浇注系统进入闭合好的低温模腔中。充满模腔的熔料在受压作用下，经冷却（热塑性塑料）或加热（热固性塑料）固化成形，开启模具取出制品，在操作上即完成了一个成型周期，以后是不断重复上述周期的生产过程。各种注射机完成注射成型的动作程序可能不完全一致，但所要完成的工艺内容即基本过程还是相同的。现以螺杆式注射机为例予以说明。,五、注射动作过程 1、闭

9、模和锁紧 注射机的成型周期一般从模具闭合时开始算起。闭模动作由注射机合模机构来完成，合模机构推动动模板及模具的动模部分首先以低压快速进行闭合，此动作是为了缩短成型周期。当动模与定模快要接触时，合模机构的动力系统自动切换成低压（即试模压力）慢速，此动作是为了保护模具不受损坏。在确认模内无异物存在或模内嵌件无松动时，再切换成高压低速将模具锁紧。以保证注射、保压时模具紧密闭合。,五、注射动作过程 2、注射座前移和注射 在确认模具达到所要求的锁紧程度后，注射座整体移动油缸内通入压力油，带动注射系统前移，使喷嘴与模具主浇道口紧密贴合，于是就接通了喷嘴-模具浇道-模具型腔的通道，继而向注射油缸内提供高压油

10、，推动与注射油缸活塞杆相连接的螺杆，将机筒前端的熔料以高压高速注入模具的型腔中，并将模具型腔中的气体从模具的分型面排除出去。此时螺杆头部作用于熔料上的压力称为注射压力。,五、注射动作过程 3、保压 当熔料充满模具型腔后，为防止模具型腔内的熔料反流和因低温模具的冷却作用，使模具型腔内的熔料产生体积收缩。为保证制品的致密性、尺寸精度和力学、机械性能。螺杆还需对模具型腔内的熔料保持一定的压力进行补缩，直到浇口处的熔料冻结为止。此时，螺杆作用于熔料上的压力称为保压压力。在保压时，螺杆因补充模内熔料而有少量的前移,五、注射动作过程 4、制品冷却与塑化 当保压进行到模具型腔内的熔料失去了从浇口回流的可能性

11、时（即浇口处熔料冷凝封口），注射油缸内的油压即可卸去，制品在模具型腔内充分冷却定型。 为了缩短成型周期，在制品冷却定型的同时，注射螺杆在螺杆传动装置的驱动下转动，从料斗内落入机筒中的物料随着螺杆的转动而向前输送。物料在输送过程中被逐渐压实，物料中的空气从加料口排出。进入机筒中的物料，在机筒外部加热器的加热和螺杆摩擦剪切产生的热量共同作用下，被塑化成熔融状态，并建立起一定的压力。当螺杆头部的熔料压力达到能够克服注射油缸活塞后退时的阻力（即预塑背压）时，螺杆开始后退，计量装置开始计量。螺杆不停地转动，螺杆头部的熔料逐渐增多，当螺杆后退到设定的计量值时，螺杆即停止转动和后退。因此制品冷却和螺杆预塑化

12、是同时进行的，所以，在一般情况下要求螺杆预塑计量时间不超过制品的冷却时间。,五、注射动作过程 5、注射座后退 螺杆预塑化计量结束后，为了不使喷嘴长时间与冷的模具接触形成冷料，而影响下一次注射和制品的质量，有些塑料制品需要将喷嘴离开模具，即注塑座后退。在试模时也经常使用这一动作。此动作进行与否或先后次序，根据所加工物料的工艺条件而定，机器均可进行选择。,五、注射动作过程 6、开模和顶出制品 模具型腔内的制品经充分冷却定型后，合模系统就开始打开模具。在注射机顶出装置和模具的推出机构共同作用下而自动顶落制品，为下一个成型过程作好准备。 按照习惯，我们把一个注射成型周期称为注射机的工作循环。,注射成型

13、工作循环周期示意图,第二节 注射成型工艺参数设置,一、注射成型工艺过程 二、注射工艺参数的设置 三、常见缺陷的处理 四、常见热塑性材料的注射成型,第二节 注射成型工艺参数设置,一、注射成型工艺过程 1、成型前的准备 2、注射过程 3、制品的后处理,第二节 注射成型工艺参数设置,1、成型前的准备 （1）原料的检验与处理 原料外观与工艺性能的检验 a.外观检验：指检查原料色泽、粒子大小及颗度分布情况。 b.工艺性质检验：指检查原料流动性、熔体指数、收缩率、含水量、分子量、热性质等。 原料的处理 原料的染色、造粒、干燥、预热等。,第二节 注射成型工艺参数设置,（2）清洗料筒 （3）嵌件的预热与安装

14、嵌件的安装：带有嵌件的塑料制品在注射前，必须将嵌件放进模具内的预定位置 预热原因：嵌件温度低于模具温度，使熔体在嵌件周围冷却快，收缩快，在模腔表面冷却慢，收缩慢，使制品内应力，强度 预热温度： 以不损伤金属嵌件表面的镀层为限，有镀层，110130；无镀层的铝合金或铜嵌件，150,第二节 注射成型工艺参数设置,（4）脱模剂的选用 种类： 硬脂酸锌：除PA，一般塑料用 石蜡：用于PA 硅油：效果最好，但价格较贵 为了克服手工涂抹不匀的问题，现已研制成雾化脱模剂，雾化脱模剂的适用性也较强，各种塑料的注射制品均可使用。 采用雾化脱模剂，喷涂均匀，涂层较薄，脱模效果较好。,第二节 注射成型工艺参数设置,

15、2、注射过程 （1）加料量的确定 原则：应保持加料量的稳定性；应留有一定的余量以用于保压补料及缓冲。 调节方法：柱塞式注射机：调节定量装置的调节螺帽来控制。螺杆式注射机： 调节预塑行程进行控制。,第二节 注射成型工艺参数设置,2、注射过程 （2）塑化 塑化：塑料在料筒内经加热达到流动状态并有良好可塑性的全过程。 要求：塑料在进入模腔前必须达到规定的成型温度；在规定时间内提供足够量的熔融物料；熔化物料的温度应均匀一致，不能发生降解,第二节 注射成型工艺参数设置,2、注射过程 （3）流动和冷却 是指从螺杆开始推动具有流动性的熔融塑料注入模具起，直到制品从模具中脱出为止。 流动过程分段： 物料在料筒

16、中的流动 塑料在螺杆式注射机中所受阻力： a.螺杆顶部到喷嘴间的熔体阻力P b.螺杆区塑料与料筒内壁间的摩擦阻力Ff,第二节 注射成型工艺参数设置,2、注射过程 （3）流动和冷却 模具中的流动 a.充模阶段：从螺杆开始注射至模腔被熔体充满止 b.保压：从熔体充满模腔起到螺杆撤回止。 原因：防止冷却过程导致制品内部出现空洞。 c.倒流阶段：从螺杆开始回退至浇口熔体冻结时止。 原因：浇口冻结前退回螺杆，模腔压力高于流道压力时会发生倒流现象,第二节 注射成型工艺参数设置,2、注射过程 （3）流动和冷却 模具中的流动 d.冷却阶段：从浇口冻结到制品脱模止。 该阶段制品的温度、压力、体积继续下降，到制品

17、脱模 时，模内压 力减小，但模内压力不一定与外界压力相等，其差值称为残余压力。 保压时间长，残余压力大； 保压时间短，残余压力小； 残余压力为正时，脱模困难； 残余压力为负时，因保压时间短，制品表面易有陷痕或内部有真空泡； 一般希望残余压力为零。,第二节 注射成型工艺参数设置,3、制品的后处理 后处理原因：塑料在料筒内塑化不均匀及在模腔内冷却速度不同而导致产生不同的结晶、定向和不均匀收缩，从而使制品产生内应力，并在贮存和使用中常会发生力学性能下降，光学性能变坏，表面产生银纹，甚至变形开裂。,（1）退火处理： 将制品在一定温度的液体或烘箱中静置一定时间。 退火温度：在TgTf间或0.8Tm左右。

18、 在制品使用温度以上1020或低于塑料的热变形温度1020 为宜。 退火实质： 使强迫冷冻的分子链得以松弛，消除内应力；提高结晶度，稳定晶体结构，从而提高结晶塑料制品的弹性模量和硬度，降低断裂伸长率,（2）调湿处理： PA类，将刚脱模的制品放入热水中，加快达到吸湿平衡，且隔绝空气，以防氧化。 调湿原因：PA类 高温与氧接触易氧化； 易吸水膨胀，得到稳定的尺寸要较长时； 适量的水份对PA起类似增塑剂的作用。,第二节 注射成型工艺参数设置,二、注射工艺参数设置 1、预塑参数 工艺注射量、预塑行程、余料量、防延量、螺杆转速 2、合模参数 合模力、顶出力 3、温度参数 料筒温度、喷嘴温度、模具温度 4

19、、压力参数 预塑压力、注射压力、保压压力 5、时间参数 充模时间、保压时间、冷却时间,1、预塑参数 （1）工艺注射量 指注射机在对空注射条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量，又称为额定注射量。 注射机螺杆（或柱塞）在注射时，向模具内所注射的物料的熔体克数，称为工艺注射量。 一般情况下，注射机的工艺注射量为额定注射量的6070%。,1、预塑参数 （2）预塑行程（或称计量行程） 预塑完成后，螺杆后退的距离。 预塑行程太小，会造成注射量不足； 预塑行程太大，则会造成料筒内注射余料过多，使熔体温度不均或过热分解。 预塑行程的重复精度会影响注射量的波动。,1、预塑参数

20、 （3）余料量（缓冲垫） 注射完成后，螺杆头部所残留的熔料量。 作用：防止螺杆头部和喷嘴接触而发生机械碰撞，起缓冲作用；利用余料量控制注射量的重复精度，及时向模具补充熔料。 （4）防延量 螺杆预塑完成后直线后退一段距离，该动作称为防（流）延，后退的距离称为防延量。 作用：防止熔体从计量室向外流出；降低喷嘴流道系统内的压力，减小内应力，并在开模时容易抽出料杆。,1、预塑参数 （5）螺杆转速 螺杆转速是影响塑化能力、塑化质量和成型周期等的重要参数。随螺杆转速的提高，塑化能力提高，熔体温度及熔体温度均匀性提高。一般为2060r/min。 对热敏性塑料（如PVC、POM等）及熔体黏度较高的塑料，应采用

21、低螺杆转速，以防分解或动力过载。,2、合模参数 （1）合模力 合模力的调整会直接影响制品表面质量和尺寸精度。如果合模力不足，会导致模具离缝；如果合模力太大则会使模具变形，能耗也会相应增大。 注塑时所需的实际合模力简称为工艺合模力。为保证可靠的锁模，工艺合模力必须小于注射机的额定合模力，一般不超过额定合模力的80%。 （2）顶出力 若将制品从模具上脱下，需要一定的外力来克服制品也模具的附着力，该外力即为顶出力。顶出力太小，制品不能从模具上脱下；顶出力太大，会使制件产生翘曲变形，甚至破坏。 此外，顶出速度和顶出行程也同样影响着顶出过程。顶出速度过快，制品易翘曲变形甚至损坏；顶出行程过短，制品不易脱

22、下。,3、温度参数 （1）料筒温度 指料筒表面的加热温度，影响塑化质量及聚合物制品的取向。 加料段 温度较低，一般在熔点以下1020； 压缩段 一般比塑料熔点或黏流温度高1025； 计量段 一般比第二段高1025。 料筒温度的确定：,从物料的特性考虑： 对热敏性、流动性好的聚合物， TfTd 范围窄的聚合物，在 TfTd范围内，取下限；相反取上限。 从设备考虑： 螺杆式注射机料筒温度可选得低一些，柱塞式注射机可选得高一些，视具体情况而定。 从制品的形状与结构考虑： 对薄壁制品，料筒温度较高； 厚壁制品，料筒温度较低； 形状复杂或带嵌件的制品，料筒温度要较高。 从工艺条件间关系考虑： 注射压力大

23、，注射速度快，可用较低的料筒温度。,3、温度参数 （2）喷嘴温度 喷嘴温度通常要略低于料筒末端的最高温度，一般低1020。一方面，是为了防止熔体产生“流延”现象；另一方面，由于塑料熔体在通过喷嘴时，产生的摩擦热使熔体的实际温度高于喷嘴温度，若喷嘴温度控制过高，还会使塑料发生分解，反而影响制品的质量。 （3）模温 模具温度是指与制品接触的模腔表面温度 模温控制方式：通过定温的冷却介质来控制；将物料注入模具自然升温，自然散热达到平衡后，而保持一定的模温；采用电加热圈或加热棒来保持定温。 模温的确定：,从物料的特性考虑： 对无定型聚合物，充模顺利时模具温度可取低一些； 对粘度高的物料，模温高一些；

24、对结晶聚合物，提高模温有利于结晶。 从制品性能要求考虑： 若制品要求聚合物结晶度高，模温较高； 若制品要求聚合物不结晶度，采取低模温加强冷却； 对取向度要求高的制品，选取低模温，高注射压力。 从制品的形状与尺寸考虑： 对厚制品，采用较高模温； 对薄制品，采用较低模温。 从其它工艺条件考虑： 料筒温度高，模温高,4、压力参数 （1）预塑压力（背压） 螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力，其大小可通过液压系统中的溢流阀来调节。 对注射工艺的影响： 影响塑化质量：塑化压力高，有利于提高塑化，但对热敏性聚合物不利。 对塑化量的影响：背压高，塑化量降低。 背压高，物料压力大，当压力大于喷嘴封闭料流的

25、压力，会有流涎现象。 背压高，螺杆扭矩高，对塑化电机的负荷大。 一般背压应在保证制品质量优良的前提下越低越好，一般2MPa，在高精度塑件的注射中也有采用较高的背压。对于一些热稳定性好、熔体黏度适中的塑料，如PE、PP、PS等，背压可高一些。通常情况下，背压不超过2MPa。,4、压力参数 （2）注射压力 注射压力的作用是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、实缩。这些作用不仅与制品的质量、产品有密切关系，而且还受塑料品种、注塑机类型、制品和模具的结构等很多工艺参数的影响。 一般情况下，注射压力的选择见下表。,4、压力参数 （3）保压压力 保压是要模腔充

26、满后，对模腔内熔体进行压实、补缩的过程。处于该阶段的注射压力称为保压压力。 实际生产中，保压压力也是分级设定的，级数往往比注射压力稍少，其大小可与注射压力相等，或稍低。 当保压压力较高时，制品的收缩率减小，表面光洁度、密度增加，熔接痕强度提高，制品尺寸稳定。但脱模时制品中的残余应力较大且易产生飞边。,5、时间参数 完成一次注射模塑过程所需的时间称为成型周期。整个成型周期包括注射时间（充模、保压）、冷却时间及其它时间（开模、脱模、安放嵌件等）。 由于成型周期直接影响到生产效率，因此生产中应在保证制品质量的前提下，尽量缩短成型周期。 （1）充模时间 充模时间越短，则注射速率越快，此时，熔体的密度高

27、、温差小，有利于提高制品的精度，但制品上易出现溢边、银纹、气泡等缺陷。 通常，注射时间为35s。 对熔体黏度高、Tg高、冷却速率快的大型、薄壁、精密制品，以及玻璃纤维增强制品，低发泡制品等，应采用快速充模。,5、时间参数 （2）保压时间 保压时间就是对型腔内塑料的压实、补缩时间，在整个注射时间内所占的比例较大，一般为20120s，特别厚的制品可高达35min，而形状简单的制品，保压时间可以很短，甚至几秒钟即可。 保压时间长短的选定，主要受到料筒温度、模温及主流道和浇口的大小的影响。 料筒温度低，模温低，浇口小，保压时间短。,5、时间参数 （3）冷却时间 冷却时间取决于制品的厚度、塑料的热性能、

28、结晶性能，模具温度、料筒温度。其要求是保证制品脱模时不变形。应在塑件冷却至材料的热变形温度以下脱模。 一般，Tg高及具有结晶性的塑料，冷却时间较短；反之，则应加长。如果冷却时间过长，不仅降低生产效率，而且会使复杂制品脱模困难，强行脱模时将产生较大的脱模应力，严重时还可能损坏制品。 （4）其它时间 包括开模、脱模、喷涂脱模剂、安放嵌件和闭模等时间，与生产过程是否自动连续化、操作者的熟练程度有关。,第二节 注射成型工艺参数设置,三、常见工艺缺陷及处理方法,1、飞边 2、气泡 3、充填不足 4、黑点 5、表面剥离 6、凹痕,7、拉丝 8、冷料 9、裂纹 10、流涎 11、喷射纹 12、熔合纹,第二节

29、 注射成型工艺参数设置,三、常见工艺缺陷及处理方法,第二节 注射成型工艺参数设置,四、常见热塑性材料的注射成型,1、热塑性塑料的注射成型特点： （1）聚集态 热塑性塑料有结晶型和无定形两种聚集态结构。 结晶型塑料 有明显的熔点，熔点附近黏度变化突然，熔化时吸热量大，因此，注射成型机螺杆通常应为突变型，螺杆加料段较长，为控制产品的结晶度，冷却时应严格控制冷却速率，由于其熔融黏度低，注射成型时有漏流和逆流现象，因此，注射机螺杆最好带有止逆环，喷嘴采用自锁式。 无定形塑料 在熔融过程中，从玻璃态到黏流态时经历了高弹态而无明显的熔点，因此，注射机的螺杆应采用渐变型，螺杆的压缩段较长而加料段较短。,（2

30、）热稳定性 非热敏性塑料 塑料的热稳定性好，熔融温度范围宽，流动性好，适用于各种形式的注射机。 热敏性塑料 熔融温度范围窄、热稳定性差，高温下受热时间较长时易出现变色和分解（如PVC、POM等），一般不能用柱塞式注塑机。对热敏性塑料，加工时应采取的措施包括：a在塑料中加入一定量的热稳定剂；b选择适当的加工设备，如采用螺杆式注塑机，料筒喷嘴应避免死角；c严格控制成型温度和时间；d一旦发现塑料产生变色或分解现象时，应立即降低成型温度，严重时应清理螺杆和料筒。,（3）流变性能 塑料的流变性是指塑料处于流动状态时，其表观黏度随温度和剪切速率的变化而变化的性能。 温度敏感性塑料 塑料熔体的表观黏度随温度

31、的升高而迅速下降（如PC、PMMA等），在注射成型时，可用升高温度的方法来有效降低黏度，提高其熔体的流动性。 剪切速率敏感性塑料 这类塑料熔体的表观黏度随温度的升高变化不大，但会随剪切速率的提高而迅速下降，流动性变好（如POM、LDPE、PP等），因此，在注射成型时，主要靠提高剪切速率来控制熔体黏度。,（4）流动性 塑料在一定温度和压力下，能够充满型腔各部分的性能称为流动性。 流动性试验 塑料熔体的流动性试验常用熔体流动速率（MFR）测试法。对于同一种塑料，MFR越大，表明该材料熔体流动性越好。 L/T值 要判断某种塑料材料对一个产品是否能够成型，简便的方法是检 查L/T值，即流动距离L与制品

32、壁厚T之比。 （5）吸湿性 对于吸湿性很低的塑料（如PE、PP等），成型时不必干燥； 吸湿性大的塑料（如PA等），成型时必须干燥； 有些塑料（如PC、PET等），吸湿性虽不大，但在高温下，微量水分会使其严重降解，成型前必须严格干燥。,1、聚乙烯（PE） 注射成型中常用LDPE和HDPE两种类型，LLDPE多用于挤出薄膜。 （1）基本特性 作为结晶性塑料，PE的熔点不高（LDPE：110；HDPE：125 ），熔点明显，熔程较窄。 熔体流动性好，易于注射成型。熔体黏度对剪切速率敏感，提高螺杆转速、注射速度可改善PE熔体的流动性。MFR一般为1.010g/10min。 分解温度在300以上，但由于

33、PE在高温下易发生热氧老化，故加工温度不能太高（140230 ）。 PE树脂的吸湿性小（吸水率0.01%），而且微量水分对制品外观和内在性能无显著影响，通常情况下，完整包装的PE无需干燥即可直接使用。必要时，可在7080下干燥12h。 成型收缩率大（1.53.5%），制品易翘曲变形。,（2）成型工艺 注射温度：在成型过程中，由于结晶晶核的熔融需要大量的热量，故料筒温度的选择要比熔点高出许多。一般情况下，PE注射成型选用的料筒温度，主要是以PE的密度高低和MFR值的大小为依据，此外，还与注射成型机的类型、制品的形状等有关。LDPE：140180；HDPE：180220。 模具温度：模具温度高低对

34、PE制品的性能有较大影响。模具温度高，熔体冷却慢，制品的结晶度提高，但制品的收缩率也明显增加。而模温低，熔体冷却快，制品的透明性和韧性提高，但内应力也随之增大，制品易翘曲变形。通常情况下，LDPE的模温为3560 ，HDPE为5080 。 注射压力：注射压力的选取，主要是根据熔体的流动性、制品壁厚及形状等而定。由于PE在熔融状态下的流动性好，因此，加工时可采用较低的注射压力，一般为6080MPa。而对于一些薄壁、长流程、形状复杂、窄浇口的制品和模具，注射压力应适当提高至120MPa左右。虽然提高注射压力可降低制品收缩率，但过高时会出现溢边，导致制品内应力增大。 注射速度：选择中速或慢速，而不宜

35、采用高速注射。原因在于高速注射过程中，PE存在熔体破裂倾向。 成型周期：除要有适当的充模时间和冷却时间外，还应有足够的保压时间。 后处理：一般不需要进行热处理。必要时可在80的各种介质中处理12h。,2、聚丙烯（PP） PP的主要缺点是成型收缩率大、耐老化性差及低温冲击强度低，可通过改性（如共聚、共混、加入助剂等）的方法加以弥补。 （1）基本特性 PP的结晶度为5070%，熔点为165170 ，耐热性好，热稳定性好，分解温度在300以上，与氧接触时，树脂在260下开始变黄。 PP熔体流动性较PE好，表观黏度对剪切速率的敏感性高于对温度的敏感性，熔体弹性大且冷却凝固速度快，制品易产生内应力。 成

36、型收缩率较大，为12.5%，弯曲疲劳强度大，耐折叠性十分突出，可用于制造一体铰链（合页）。 注射成型用PP的MFR取110g/10min，吸水率低（0.04%），注射成型时一般无需干燥，如果颗粒中水分含量过高，可在80100下干燥12h。,（2）成型工艺 注射温度：料筒温度控制在210280 ，喷嘴温度可比料筒最高温度低1030 。当制品壁薄、形状复杂时，料筒温度可提高至280300 ，而当制品壁厚较大或树脂的熔体流动速率高时，料筒温度可适当降低至200230 。 模具温度：PP成型时的模具温度为4090 。提高模温，PP的结晶度提高，制品的刚性、硬度增加，表面光洁度较好，但易产生溢边、收缩等

37、缺陷，而模温过低，结晶度下降，制品的韧性增加，收缩率减小，但制品表面光洁度较差，对于面积较大、壁厚较厚的制品还容易产生翘曲。 注射压力：PP熔体黏度的剪敏性强于温敏性，因此提高注射压力可提高其流动性，通常为70120MPa。 成型周期：在PP的成型周期中，保压时间的选择比较重要。一般而言，保压时间长，制品的收缩率低，但制品会产生内应力。与其它材料相比，PP制品在较高的温度下脱模不会产生变形或变形很小，并且又采取了较低的模温，因此，PP的成型周期较短。 后处理：PP的玻璃化温度较低，制品会产生后收缩，后收缩量会随制品厚度增大而增大。对于尺寸稳定性要求较高的制品，应进行热处理。温度80100 ，时

38、间为12h。,3、硬聚氯乙烯（RPVC） PVC是目前世界上产量仅次于PE的热塑性塑料，由于其化学稳定性好，介电性高，阻燃、耐油、耐磨，有一定的机械强度且价格便宜，因此，广泛用于农业、化工、电子、建筑和轻工等领域。 （1）基本特性 PVC的热稳定性差，因此必须加入热稳定剂方可进行加工。此外，为了改善熔体流动性、提高冲击强度和降低成本，配方中还需加入增塑剂、润滑剂、冲击改性剂、加工助剂和填充剂等。 PVC为无定形高分子，无明显熔点，150以上成为黏流态。其分解温度低于150 ，若超过180则迅速分解。虽然添加了热稳定剂，但加工温度很少超过200 。 PVC熔体黏度高，成型流动性差。在注射成型过程

39、中应选择低速高压。 由于PVC分解放出HCl气体具有刺激性及腐蚀性，生产车间应做好通风防腐工作。 PVC吸水率低(0.1%)，对要求不高的制品，成型前可不干燥，若需要则在90100的热风烘箱中干燥12h。,（2）成型工艺 注射温度：RPVC的成型温度范围在160190 ，最高不超过200 。料筒温度分布通常采用阶梯式设置，喷嘴温度应比料筒温度低1020 。 模具温度：一般在40以下，最高不超过60 。 注射压力：由于RPVC熔体黏度较高，故成型时需要较高的注射压力。一般情况下，注射压力控制在90MPa以上，保压压力大多在6080MPa。 注射速度：较高的注射速度可减少物料的温度变化，充模速度快

40、，制品的表观缩痕小；但也会引起排气不良，特别是小浇口的情况下更是如此；另外注射速度高还会产生较多的摩擦热而使塑料烧焦、产生变色等问题。因此，在成型RPVC时可采用中等或较低的注射速度。 成型周期：为减少物料的分解，应尽量缩短成型周期，除了大型超厚制品外，成型周期一般控制在4080s。 注意事项：在加工过程中，如果发现制品表面有黄色条纹或黄色斑，应立即采取措施，对料筒进行清洗，切不可继续操作；成型时，应保持室内通风良好；若出现分解应及时打开窗户；停机时，应先将料筒内的料全部排完，并用PS或PE及时清洗料筒；停机后应立即在模具的型腔与流道表面涂油防锈。,4、聚苯乙烯（PS） （1）基本特性 PS无

41、色透明、性脆。 PS为无定形聚合物，无明显熔点，黏流温度150204 ，300以上出现分解。熔体黏度适中，流动性好，易成型，熔体黏度对温度、剪切速率都比较敏感。成型时，无论是增加注射压力还是提高料筒温度，都会使熔体黏度显著下降。 成型收缩率较小，为0.40.7%，但因性脆，制品中不宜带金属嵌件。 PS有吸水率很低(0.010.03%)，成型前可不必干燥。必要时，可在7080的循环热风中干燥12h。 原料可用浮染法或色母料着色。,（2）成型工艺 注射温度：成型时料筒温度范围在180215 ，喷嘴温度应比料筒温度低1020 。 模具温度：一般在5060。对于一般的制品，通常采用低模温成型，模具通冷

42、却水冷却，然后用热处理的方法减小或消除内应力。 注射压力：注射压力控制在60150MPa。大浇口、形状简单及厚壁的制品，注射压力可低至6080MPa，而薄壁、长流程、形状复杂的制品，通常在120MPa以上。 注射速度：由于较高的注射速度不仅会使模腔内的空气难以及时排出，而且还会使制品表面光洁度及透明性变差，冲击强度下降，内应力增加。因此，PS成型时应尽量采用低速注射。 成型周期：PS的比热容较小且无结晶，加热塑化快，塑化量较大，熔体在模具中固化快，因此，PS注射成型周期短。 后处理：将制品放入70左右的热空气中静置12h，然后缓慢冷却至室温可消除内应力。 注意事项：生产透明度较高的制品时，不宜

43、加入回料，并且要保证生产设备、生产环境的清洁。,5、ABS （1）基本特性 ABS属无定形聚合物，无明显熔点，由于其牌号、品种较多，因此在注射成型时要根据所用的物料的具体情况制订合适的加工工艺参数。一般情况下，ABS在160以上即可成型，热分解温度在250以上。 ABS的熔体黏度适中，熔体的黏度对成型温度和注射压力都比较敏感，提高料筒温度和注射压力，熔体黏度下降，流动性增加，有利于冲模。由于ABS含有双键，耐候性较差，紫外线可引起ABS变色，成型收缩率较低，为0.40.7%。 ABS为浅黄色的不透明颗粒，熔体流动性可通过MFR仪测定。由于结构中有极性基团，所以易吸湿，加工前通常要进行干燥，以消

44、除制品上因水分而产生裂纹及气泡等缺陷。干燥条件为8090的热风干燥器中干燥24h。染色性好，根据需要采用浮染法或色母料着色。,（2）成型工艺 注射温度：加工温度不能超过250。一般来说， 柱塞式注射机的料筒温度为180230 ，螺杆式注射机为160220 ，喷嘴温度为200左右。其中，耐热级、电镀级等品级树脂的加工温度可稍高些，而阻燃级、通用级及抗冲级，则加工温度应低些。 模具温度：对表面质量和性能要求比较高以及形状复杂的制品，可采用加热模具的方法，使模具温度控制在6070 ，而一般制品模温可低些，模具可通冷水冷却。 注射压力：注射压力的选取与制品的厚度、设备的类型及树脂的品级等有关。对薄壁、

45、长流程、小浇口的制品或耐热级、阻燃级树脂，注射压力较高，为100140MPa，对厚壁、大浇口的制品，注射压力可低些，为70100MPa。保压压力通常控制在6070MPa。 注射速度：对ABS树脂，除充模有困难时采用较高的注射速度外，一般情况下宜采用中低速。 后处理：当制品使用要求不高时，可不必进行热处理。如果制品要求较高，则需将制品放入温度为7080的热空气中，处理24h，然后缓慢冷却至室温。 ABS制品内应力大小的检验方法为：将制品浸入冰醋酸中，513s内出现裂纹，则说明制品内应力大；而2min后无裂纹出现，则表明制品的内应力小。,6、聚酰胺（尼龙，PA） （1）基本特性 PA属结晶聚合物，

46、有明显熔点。PA6为215 ，PA11为180 ，PA66为250260 ，PA610为208220 ，PA1010为195210 。一旦加工温度超过熔点后，熔体黏度下降快，流动性好，但热稳定性差，在料筒内时间较长（超过30min）极易分解，加工中注意温度控制。 PA类塑料吸湿性大，加工前必须进行干燥，由于酰胺基对氧敏感，最好采用真空干燥。干燥条件：真空度95KPa以上，温度90110 ，料层厚度25mm以下，干燥时间812h；也可采用常压热风干燥，温度8090 ，干燥时间1520h。干燥后物料应注意储存，以防再吸湿。 PA类塑料因结晶收缩率大，为12.5%。,（2）成型工艺 注射机多采用螺杆

47、式，螺杆采用突变型，前部带有止逆环，喷嘴采用自锁式。 注射温度：注射温度的选择与树脂本身的性能、设备、制品形状有关。由于PA热稳定性差，故加工温度不宜太高。一般高于熔点1030即可。此外，熔体不宜在料筒内停留时间过长，否则易变色。 模具温度：一般控制在4090 。 注射压力：一般为70100MPa。 注射速度：PA加工时的注射速度宜略快些，可防止因冷却速度快而造成波纹及充模不足等问题。但注射速度不能太快，否则易带入空气而产生气泡，另外也会产生溢料。因此，如果模具排气不良，制品有溢边现象以及制品壁厚较大时，只能用慢速注射。 成型周期：成型周期的长短主要与制品的厚度有关。 后处理：为防止和消除制品

48、中的残存应力或因吸湿作用所引起的尺寸变化，尼龙制品需要进行后处理调湿处理。将制品置于沸水或醋酸钾水溶液中，处理时间视制品厚度而定。当壁厚为1.5mm时为2h，3mm时处理8h，6mm时处理16h。,生产前的准备工作 清理生产设备的四周环境，不许存放任何与生产无关物品。 对生产设备进行一次清洁卫生工作，各部位不应有油污及各种污物，注射座移动导轨和合模部分拉杆，一定要清洁如新，然后涂好润滑油，同时要清扫控制箱上的通风过滤网，保证通风良好。使用工具清洁后要摆放整齐。 检查各部位的安全保护装置是否完好。检查试验紧急停车，各种安全防护报警是否能准确报警工作。安全门应滑动灵活，开与关位置应与限位开关正确接

49、触等。 检查各部位螺钉、螺帽是否有松动应确保各零件间的牢固结合。 检查各控制开关、按钮及手柄等有无损坏，操作应灵活。各开关应在“断开”位置。 检查液压系统的油箱、油量应在油标最高位置。同时清洗油箱中的液压油过滤网、通风孔过滤网。 检查冷却水管路、查看水流是否通畅。 核实生产用料与工艺条件要求螺杆结构形式和喷嘴结构形式是否相符。 检测原料质量及含水分程度，如超标应进行干燥处理。 查看料斗内是否有异物，料斗上方不许存放任何物品。,第三节 注射机的操作,（2）注射机的操作及生产 注塑机：无锡格兰机械（型号：WG-80） 原料：PP T30S 模具：11号 冲击样条模具 脱模剂、铜棒、扳手等相关工具,

50、第三节 注射机的操作,打开电源控制箱总电源开关。 打开机械电源开关，开机，开启电热开关。按工艺温度要求(PP一段195，二段205，三段205，四段195）设定工艺温度时恒温30min，以确保各部位温度均匀。 开启马达开关，并打开冷却水阀。把操作方式调整至手动位置，并调节好开关模参数。 开模后，关闭马达开关，正确安装11号冲击样条模具，然后开启马达，并正确调模。,第三节 注射机的操作,低速启动螺杆转动，如一切正常时开始加料，并清洗料筒的余料，直至喷嘴口挤出PP熔料。 手动操作对空注射熔料，查看熔融料塑化质量根据塑化状况适当调整螺杆背压，直至原料塑化均匀、光泽发亮为准 正确调节注射工艺参数，包括

51、融胶参数、注射参数、保压参数、冷却时间、顶出参数等。,第三节 注射机的操作,关闭安全门合模注射座前移射胶保压冷却并熔胶开模顶出取出制件顶退 检查制品质量，按制品中存在问题，适当调整熔胶、注射，保压、冷却等工艺参数，直至制品质量合格。 调整操作方式至半自动位置。 关闭安全门，开始正常生产。转入注塑生产后操作工要经常检查液压系统的油温高度，以不超过55为准，如有超高现象，应适当加大冷却水流量。重点查看曲肘连杆和注射座移动导轨润滑情况。,关门合模,注射座前移,开模顶出,第三节 注射机的操作,（3）停止生产操作 把操作方式调整至手动位置。 料斗停止为注塑机筒供料。 手动操作下、对空注射。射胶熔胶反复动

52、作数次，直至喷嘴无PP熔料流出为止。（其他料注意清洗料筒） 开模后换装注塑机上的11号冲击试样模具，上好防锈油后合模。并安放置固定位置。 换装模具后，关门合模（留35mm缝隙）。关闭冷却水。把各开关旋至“断开”位置并关闭总电源。 做好生产记录，清理注射机台面，打扫车间卫生。存放生产好的注塑产品。 清点工具，并存放整齐。,第三节 注射机的操作,第三节 注射机的操作,一、注射机操作方式 （1） 点动指注射机所有动作，都必须在按住相应按钮开关的情况下慢速进行。放开按钮，动作即行停止，故又称之为点动。这种操作方式适合于为装拆模具、螺杆或检修、调整注射机时用。 （2）手动指按动相应的按钮，便进行相应的动作，并进行到底，不按便不进行。这种操作方式多用在试模或开始生产阶段或自动生产有困难的一些制品上使用。,第三节 注射机的操作,一、注射机操作方式 （3）半自动指将安全门关闭以后，工艺过程中的各个动作按照一定的顺序自动进行，直到打开安全门取出制件为止。这实际上是完成一个注塑过程的自动化，可减轻体力劳动和避免操作错误而造成事故，主要用在不具备自动化生产条件的一些制品上，如人工取出制品或放入嵌件等，是生产中一种最常用的操作方式。 （4）全自动指注射