注射成型

注射成型注塑機(jī)

即注射成型機(jī)（見彩圖）。由注射裝置、合模裝置和注塑模具三部分組成。注塑機(jī)的規(guī)格有兩種表示法：一種是每次最大注射體積或重量，另一種是最大合模力。注塑機(jī)其他主要參數(shù)為塑化能力、注塑速率和注射壓力。

注射成型注射裝置

注塑機(jī)的主要部分。將塑料加熱塑化成流動(dòng)狀態(tài)，加壓注射入模具。注射方式有柱塞式、預(yù)塑化式和往復(fù)螺桿式。后者(圖1)具有塑化均勻、注射壓力損失小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較廣泛。

注射成型合模裝置

用以閉合模具的定模和動(dòng)模，并實(shí)現(xiàn)模具開閉動(dòng)作及頂出成品。

注射成型注塑模具

簡(jiǎn)稱注模（圖2）。它由澆注系統(tǒng)、成型零件和結(jié)構(gòu)零件所組成。①澆注系統(tǒng)是指自注射機(jī)噴嘴到型腔的塑料流動(dòng)通道；②成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，由陰模、陽(yáng)膜組成；③結(jié)構(gòu)零件，包括導(dǎo)向、脫膜、抽芯、分型等各種零件。模具分為定模和動(dòng)模兩大部分，分別固定于合模裝置之定板和動(dòng)板上，動(dòng)模隨動(dòng)板移動(dòng)而完成開閉動(dòng)作。模具根據(jù)需要可加熱或冷卻。

注塑成型是一門工程技術(shù)，它所涉及的內(nèi)容是將塑料轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏貌⒛鼙３衷行阅艿闹破?。注射成型的重要工藝條件是影響塑化流動(dòng)和冷卻的溫度，壓力和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間。

注射成型溫度控制

1、料筒溫度：注射模塑過程需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。前兩程溫度主要影響塑料的塑化和流動(dòng)，而后一種溫度主要是影響塑料的流動(dòng)和冷卻。每一種塑料都具有不同的流動(dòng)溫度，同一種塑料，由于來(lái)源或牌號(hào)不同，其流動(dòng)溫度及分解溫度是有差別的，這是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同類型的注射機(jī)內(nèi)的塑化過程也是不同的，因而選擇料筒溫度也不相同。

2、噴嘴溫度：噴嘴溫度通常是略低于料筒最高溫度的，這是為了防止熔料在直通式噴嘴可能發(fā)生的“流涎現(xiàn)象”。噴嘴溫度也不能過低，否則將會(huì)造成熔料的早凝而將噴嘴堵死，或者由于早凝料注入模腔而影響制品的性能。

3、模具溫度：模具溫度對(duì)制品的內(nèi)在性能和表觀質(zhì)量影響很大。模具溫度的高低決定于塑料結(jié)晶性的有無(wú)、制品的尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求，以及其它工藝條件（熔料溫度、注射速度及注射壓力、模塑周期等）。

注射成型壓力控制

注塑過程中壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，并直接影響塑料的塑化和制品質(zhì)量。

1、塑化壓力：（背壓）采用螺桿式注射機(jī)時(shí)，螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力稱為塑化壓力，亦稱背壓。這種壓力的大小是可以通過液壓系統(tǒng)中的溢流閥來(lái)調(diào)整的。在注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的轉(zhuǎn)速都不變，則增加塑化壓力時(shí)即會(huì)提高熔體的溫度，但會(huì)減小塑化的速度。此外，增加塑化壓力常能使熔體的溫度均勻，色料的混合均勻和排出熔體中的氣體。一般操作中，塑化壓力的決定應(yīng)在保證制品質(zhì)量?jī)?yōu)良的前提下越低越好，其具體數(shù)值是隨所用的塑料的品種而異的，但通常很少超過20㎏/c㎡。

2、注射壓力：在當(dāng)前生產(chǎn)中，幾乎所有的注射機(jī)的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對(duì)塑料所施的壓力（由油路壓力換算來(lái)的）為準(zhǔn)的。注射壓力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料從料筒流向型腔的流動(dòng)阻力，給予熔料充模的速率以及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)。

注射壓力分射膠壓力和保壓壓力，通常是1到4段射膠壓力 1到3段保壓壓力，一般保壓壓力小于射膠壓力，根據(jù)實(shí)際使用的塑膠材料進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到佳的物理性能，外觀和尺寸要求。

注射成型成型周期

完成一次注射模塑過程所需的時(shí)間稱成型周期，也稱模塑周期。它實(shí)際包括以下幾部分：

成型周期：成型周期直接影響勞動(dòng)生間率和設(shè)備利用率。因此，在生產(chǎn)過程中應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型周期中各個(gè)有關(guān)時(shí)間。在整個(gè)成型周期中，以注射時(shí)間和冷卻時(shí)間最重要，它們對(duì)制品的質(zhì)量均有決定性的影響。注射時(shí)間中的充模時(shí)間直接反比于充模速率，生產(chǎn)中充模時(shí)間一般約為3～5秒。

注射時(shí)間中的保壓時(shí)間就是對(duì)型腔內(nèi)塑料的壓力時(shí)間，在整個(gè)注射時(shí)間內(nèi)所占的比例較大，一般約為20～120秒(特厚制件可高達(dá)5～10分鐘)。在澆口處熔料封凍之前，保壓時(shí)間的多少，對(duì)制品尺寸準(zhǔn)確性有影響，若在以后，則無(wú)影響。保壓時(shí)間也有最惠值，已知它依賴于料溫，模溫以及主流道和澆口的大小。如果主流道和澆口的尺寸以及工藝條件都是正常的，通常即以得出制品收縮率波動(dòng)范圍最小的壓力值為準(zhǔn)。冷卻時(shí)間主要決定于制品的厚度，塑料的熱性能和結(jié)晶性能，以及模具溫等。冷卻時(shí)間的終點(diǎn)，應(yīng)以保證制品脫模時(shí)不引起變動(dòng)為原則，冷卻時(shí)間性一般約在30～120秒鐘之間，冷卻時(shí)間過長(zhǎng)沒有必要，不僅降低生產(chǎn)效率，對(duì)復(fù)雜制件還將造成脫模困難，強(qiáng)行脫模時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生脫模應(yīng)力。成型周期中的其它時(shí)間則與生產(chǎn)過程是否連續(xù)化和自動(dòng)化以及兩化的程度等有關(guān)。2100433B

注射成型是將注射機(jī)熔融的塑料，在柱塞或螺桿推力作用下進(jìn)入模具，經(jīng)過冷卻獲得制品的過程。

因加工物料而異。熱塑性塑料的注射成型包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻、脫模等過程。熱固性塑料和橡膠的成型也包括同樣過程，但料筒溫度 較熱塑性塑料的低,注射壓力卻較高，模具是加熱的,物料注射完畢在模具中需經(jīng)固化或硫化過程，然后趁熱脫膜。

注射成型是指有一定形狀的模型，通過壓力將融溶狀態(tài)的膠體注入摸腔而成型，工藝原理是：將固態(tài)的塑膠按照一定的熔點(diǎn)融化，通過注射機(jī)器的壓力，用一定的速度注入模具內(nèi)，模具通過水道冷卻將塑膠固化而得到與設(shè)計(jì)模腔一樣的產(chǎn)品。

注射成型(注塑)是使熱塑性或熱固性模塑料先在加熱料筒中均勻塑化，而后由柱塞或移動(dòng)螺桿推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。

注射成型幾乎適用于所有的熱塑性塑料。注射成型也成功地用于成型某些熱固性塑料。注射成型的成型周期短(幾秒到幾分鐘)，成型制品質(zhì)量可由幾克到幾十千克，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的模塑品。因此，該方法適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)效率高。

注射成型用的注射機(jī)分為柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)兩大類，由注射系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和塑模三大部分組成；其成型方法可分為：

(1) 排氣式注射成型。排氣式注射成型應(yīng)用的排氣式注射機(jī)，在料筒中部設(shè)有排氣口，亦與真空系統(tǒng)相連接，當(dāng)塑料塑化時(shí)，真空泵可將塑料中合有的水汽、單體、揮發(fā)性物質(zhì)及空氣經(jīng)排氣口抽走；原料不必預(yù)干燥，從而提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。特別適用于聚碳酸酯、尼龍、有機(jī)玻璃、纖維素等易吸濕的材料成型。

(2) 流動(dòng)注射成型。流動(dòng)注射成型可用普通移動(dòng)螺桿式注射機(jī)。即塑料經(jīng)不斷塑化并擠入有一定溫度的模具型腔內(nèi)，塑料充滿型腔后，螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，借螺桿的推力使模內(nèi)物料在壓力下保持適當(dāng)時(shí)間，然后冷卻定型。流動(dòng)注射成型克服了生產(chǎn)大型制品的設(shè)備限制，制件質(zhì)量可超過注射機(jī)的最大注射量。其特點(diǎn)是塑化的物件不是貯存在料筒內(nèi)，而是不斷擠入模具中，因此它是擠出和注射相結(jié)合的一種方法。

(3) 共注射成型。共注射成型是采用具有兩個(gè)或兩個(gè)以上注射單元的注射機(jī)，將不同品種或不同色澤的塑料，同時(shí)或先后注入模具內(nèi)的方法。用這種方法能生產(chǎn)多種色彩和(或)多種塑料的復(fù)合制品，有代表性的共注射成型是雙色注射和多色注射。

(4) 無(wú)流道注射成型。模具中不設(shè)置分流道，而由注射機(jī)的延伸式噴嘴直接將熔融料分注到各個(gè)模腔中的成型方法。在注射過程中，流道內(nèi)的塑料保持熔融流動(dòng)狀態(tài)，在脫模時(shí)不與制品一同脫出，因此制件沒有流道殘留物。這種成型方法不僅節(jié)省原料，降低成本，而且減少工序，可以達(dá)到全自動(dòng)生產(chǎn)。

(5)反應(yīng)注射成型。反應(yīng)注射成型的原理是將反應(yīng)原材料經(jīng)計(jì)量裝置計(jì)量后泵入混合頭，在混合頭中碰撞混合，然后高速注射到密閉的模具中，快速固化，脫模，取出制品。它適于加工聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、有機(jī)硅樹脂、醇酸樹脂等一些熱固性塑料和彈性體。主要用于聚氨酯的加工。

(6) 熱固性塑料的注射成型。粒狀或團(tuán)狀熱固性塑料，在嚴(yán)格控制溫度的料筒內(nèi)，通過螺桿的作用，塑化成粘塑狀態(tài)，在較高的注射壓力下，物料進(jìn)入一定溫度范圍的模具內(nèi)交聯(lián)固化。熱固性塑料注射成型除有物理狀態(tài)變化外，還有化學(xué)變化。因此與熱塑性塑料注射成型比，在成型設(shè)備及加工工藝上存在著很大的差別。下表比較了熱固性與熱塑性塑料注射成型的差別。

熱固性與熱塑性塑料注射成型條件的比較

BMC注射成型plastir 1314iC' injection moulding指玻纖填充聚酷預(yù)制整體模塑料(hulk moulding comp}c}nd)的注射成型工藝。BMC注射時(shí)，室溫處于半液態(tài)的高玻纖含量物料難一J幾從加料斗進(jìn)人料簡(jiǎn)，因此需附加一強(qiáng)迫進(jìn)料加料裝置，使物料進(jìn)人料筒。注射裝置可為螺桿亦可為柱塞式生射機(jī)杜塞式注射機(jī)對(duì)物料作功較少，纖維易于完移無(wú)損地分散F物料中.」

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