注射模塑工艺的条件是什么？

注射模塑工艺条件的分析讨论注射模塑工艺条件的分析讨论注射模塑工艺条件的分析讨论注射模塑工艺条件的分析讨论 生产优质的注射制品所牵涉的生产因素很多，一般说来，当提高一件新制品的使用性能和其它有关要求后，首先就应该在经济合理和技术可行的原则下，选择最适合的原材料、生产方式、生产设备及模具结构。在这些条件确定以后，工艺条件的选择和控制就是主要考虑的因素。 注射模塑最重要的工艺条件是影响塑化流动和冷却温度、压力和相应的各个作用时间。 一一一一、、、、 温度温度温度温度 注射模塑过程需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等，前两种温度主要影响塑料流动和塑化，而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。 1、 料筒温度：料筒温度的选择与各种塑料的特性有关。每种塑料都有不同的 流动温度Tf (对结晶型塑料来说则为熔点Tm)。因此，对无定型塑料，料筒末端最温度应高于流动温度Tf，对结晶型塑料料应高于熔点Tm，但必须低于塑料的分解温度Td，故料筒最适当的温度范围应在Tf或Tm~Td之间。对于Tf~Td之间范围小的塑料，控制料筒温度应偏低，（比Tf、Tm稍高）；而对于Tf、Tm~Td之间范围大的塑料可适当高一些（比Tf、Tm高多一些）。 塑料的热氧化降解机理十分复杂，而且随着外界条件的变化可以出现不同的形式。温度愈高，时间愈长（即使温度不十分高的情况下）时，降解的量就愈大，因此，对热敏性塑料（如：聚甲醛聚三氟乙烯，聚氯乙烯等）。除须严格控制料筒的最高温度外，还应控制塑料在加热料筒中停留的时间。 选择料筒温度还应结合制品及模具的结构，由于薄壁制件的模腔比较狭 窄，熔解注入的阻力大，冷却快，因此为了顺利充模，料筒温度应择高一些。相反，注射厚壁制件时，料筒温度却可选择低一些，对于形状复杂或带有嵌件的制件，或者熔件充模流程曲折较多或较长的料筒温度也应选择高一些。 对于结晶倾向的塑料来说，料筒温度以及熔料在这一温度下停留的时间， 均会对熔体内所含结晶胚数量与大小，产生影响。停留时间愈长，结晶胚数愈小，反之，晶胚数量和大小均对熔体凝固后的结晶行为有影响，须提起注意的是，如须考虑制品中的结晶情况，对料筒的温度应有正确的选择。 料筒的温度分布，一般是以料斗一侧（后端）起，至喷嘴（前端）逐步升 高为止， 升高的，借以使塑料温度平稳地上升到达均匀塑化的目的，但对当原材料温含量偏高时，也可适当提高后端温度。同于螺杆或注射机的剪切摩 擦，有助于塑化，因此前端的温度不妨略低于中段，以便防止塑料的过热分解。 2、 射嘴温度：喷嘴温度通常是略低于料筒温度，这是为不防止熔料在直通式 喷嘴可发生的“流涎现象”。同喷嘴低温产生的影响是可以从塑料注射时所发生的摩擦热得到一定的补偿。当然，喷嘴温度也不能过低，否则将会造成熔料的早凝而将喷嘴堵死，或者由于早凝料注入模腔而影响制品的性能。 料筒和喷嘴温度的选择不是孤立的，与其它工艺条件存有一定关系。例如：选用较低的注射压力时，为保证塑料的流动，应适当提高料筒温度，反之，料筒温度偏低就需要较高的注射压力。由于影响因素很多，一般都在成型前通过“对空注射法”或“制品直观分析法”来进行调整，以便从中确定最佳的料筒和喷嘴温度。 3、 模具温度：模具温度对制品的内性能和表面质量影响很大。模具温度的高低，决定于塑料结晶性的有无，制品的尺寸与结构，性能要求，以及其它工艺条件（熔料温度，注射速度及注射压力成型周期等）。 模具温度通常是凭通入定温的冷却介质来控制，也有靠熔料注入模具自然升温各自然散热达到平衡而保持一定的模温。在特殊情况下，也有利用电阻加热圈可加热棒对模具加热而保持冷却，因为保持定温都低于塑料的玻璃化温度或工业上常用的热变形温度，而这样才能使塑料成型与脱模。 无定型（非结晶型）塑料溶体注入模腔后，随着温度的不断降低固化，但不发生相的转变。模温主要影响熔料的粘度，也就是充模速率。如果充模顺利，采用低温是可取的，因为可以缩短冷却时间，从而提高生产效率。所以对于熔融粘度较低或中等的无定型塑料（如：聚苯乙烯，醋酸纤维素等）模具的温度常偏低，反之，对于熔融粘度高的（如：聚碳酸酯，聚苯醚，聚砜等）则必须采取较高的模温（聚碳酸酯90~120℃，聚苯醚110~130℃，聚砜130~150℃） 结晶性塑料注入模腔后，当温度降低到溶点以下时即开始结晶。结晶的速率受冷却速率的控制，而冷却速率是模温控制的，因此，模温直接影响制品的结晶度和结晶结构型。模温高时，冷却速率小，但结晶速率可能大，因为一般塑料最大结晶速率的温度都在熔点以下的高温一边。其次，模温高时还有利于分子的松弛过程，分子取向效应小。这种条件仅适于结晶速率很小的塑料，如：聚对苯二甲酸，乙二酯一PET等。在实际生产中很少采用，因为模温亦会延长成型周期和使制品发脆，模温中等时，冷却速率适宜，塑料分子的结晶和定向也都有是适中的，这是通常用得最多的条件。不过所谓模温中等，事实上不是一点而是一个区域，具体的温度仍然须由实验决定，模温低时，冷却速率大，熔体的流动与结晶同时进行，但熔体在结晶温度区间停留的时间缩短，不利于晶体或晶球的生长，致使制品中分子结晶程度较低。如果所用塑料的玻璃化温度又低，如聚烯烃等，就出现后期结晶过程从而引起制品的后收缩和性能的变化。此外，模具的结构和注塑条件也会影响冷却速率。例如：提高料筒温度和增加制品的厚度都会使冷却速率发生变化。由于冷却速率不同引起结晶程度的变化，对高压聚乙烯可达2~3%，低压聚乙烯可达100%，聚酰胺可达40%。即使是同一制件，其中各部分的密度也可通是不相同的。这说明部分的结晶度不一样，造成这种现象的原因很多，但是主要是熔料各部分在模内的冷却速率差别太大。 二二二二、、、、 压力压力压力压力 注射模塑过程中的压力包括塑化压力和注射压力两种，并直接影响塑料的塑化和制品质量。 1、 塑化压力（背压）：采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受动的压力称为塑化压力，亦称背压，这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整的。注射中，塑化压力的大小是随螺杆的设计，制品质量的要求以及塑料的种类等的不同而异的。如果这些情况和螺杆的转速都不变，则增加塑化压力时即会提高熔体的温度，但会减少塑化的速率，此外，增加塑化压力常能使熔体的温度均匀，色料的混合均匀和排出熔体中的气体。 除非可以用较高的螺杆转速以补偿减少的塑化速率外增加塑化压力就会延长模塑周期，因此也就导致塑料降解的可能性，尤其是所用的螺杆属于浅槽型的。 一般操作中，塑化压力的决定应在保证制品的质量的前提下，越低越好，其具体值是随所用的塑料品种而异的，但通常很少超过20kg/C㎡。 注射聚甲醛时，较高的塑化压力（也是较高的熔体温度）会使制品的表面质提高，但有可能使制品变色，塑化速率降低和流流动性下降。 对聚酰胺来说，塑化压力必须较低，否则塑化速率将很快降低，这是因为螺杆中逆流和漏流增加的缘故。如须增加料温则采用提高料筒温度的办法。 聚乙烯的热稳定性高，提高塑化压力是不会降解危险的，这在用于混料和混色时尤为有利。不过塑化速率仍然是要下降的。 2、 注射压力：在当前的生产中，几乎所有注射机的注射压力都是以柱塞或螺杆顶部对塑料所施的压力（由油路压力换算来的）为准。注射压力在注射成型中所起的作用是：克服塑料从料筒向型腔的流动阻力，给予熔料充模的速率以及对熔料进行压实。 这些作用不公与制品的质量有紧密的联系，而且还受很多因素 （例如：塑料的品种，注射机的类型，制件和模具的结构以及 其它工艺件等）的影响。其关系十分复杂，在定量上还有很多 是至今不很清楚的。 从克服塑料流动阻力来说，流道结构的几何因素自然是首要的，在其它条件相同的条情况下，柱塞式注射机所用的压力比螺杆式的大，其原因是塑料在柱塞式注射机所用的压力损耗此螺杆的多。塑料流动阻力另一决定因素是塑料的摩擦系数和熔融粘度，是所用料筒温度和模具温度而变动的。此外，还与是否加有润滑剂有关。 为了保证制品的质量，对注射速率常有一定的要求，而对注射速率较为直接的影响因素是注射压力。就制品的机械强度和收缩来说，每一种制品都各有它自已的最惠注射速率，而且经常是一个范围的数值，这种数值与很多因数有关，通常概由实验确定。但是影响因素中最为主要是是制品的壁厚。如果反从定性的角度来说厚壁的制件需要用低的注射速率，反之则反。 3、 保压：型腔充满后，保压的作用全在于对模内熔料的压实。压实时的压力在生产中有等于注射时所有的压力，也有给予适当降低的。如果注塑压力与保压相等，则往往可以使制品的收缩率减少，并从而使批量制品之间的尺寸波动较小。缺点是所造成脱模时的残余压力较大，和成型周期较长，但对结晶性塑料来说，成型周期也不一定增长，因为，保压大时可以提高塑料的熔点（如：聚甲醛，如果压力加大50kg/C㎡，则其熔点可提高10℃）脱模可以提前。 三三三三、、、、 时间时间时间时间 完成一次性注射模过程所需的时间称成型周期，也称模塑周期 它实际包括以下几部分： 充模时间——柱塞或螺杆前进的时间 1、注塑时间 保压时间——柱塞或螺杆停留在前进位置的时间 周期 2、闭模冷却时间——柱塞或螺杆后撤或转动后退的时间，均包 括在这段时间内 3、其它时间——指开模、脱模、涂拭脱模剂、安放嵌件和闭模 等时间。 成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率。因此，生产中应在保证质量的前提下，尽量缩短成型周期中各个作用时间。 在整个成型周期中，以注射时间和冷却时间最重要，它们对制品的质量均有决定性的作用和影响。充模时间一般为2~5秒。 注射时间中的保压时间就是对型腔内塑料的压实时间，在整个注射时间内所占的比例较大，一般为15~100秒（特厚制件可高达5~10分钟）。在浇口处熔料封冻之前，保压时间的多少，对制品尺寸准确性有影响，若在以后，则无影响。保压时间的过长，如果模腔内的残余力显正值时，会产生脱模困难，以及产品刮伤，为负值时产品会出现凹入现象。保压时间也有最惠值，已知它依赖于料温、模温以及主流道和浇口的大小，如果主流道和浇口的尺寸以工艺条件都是正常的，通常即以得出制品收缩率波动范围最小的压力值为准。 冷却时间主要决定于制品的厚度，塑料的热性能和结晶性能以及模具温度等。冷却时间的终点，应以保证投影品脱模时不引起变形的原则。冷却时间一般为15~90秒之间，冷却时间过长没有必要，不仅降低生产效率，对复杂件还将造成脱模困难，强行脱模时甚至会产生脱模应力。成型周期中的其它时间则与生产过程是否连继续化和自动化的程度有关。

　　【1】注射模塑工艺条件的分析讨论注射模塑工艺条件的分析讨论注射模塑工艺条件的分析讨论注射模塑工艺条件的分析讨论 生产优质的注射制品所牵涉的生产因素很多，一般说来，当提高一件新制品的使用性能和其它有关要求后，首先就应该在经济合理和技术可行的原则下，选择最适合的原材料、生产方式、生产设备及模具结构。在这些条件确定以后，工艺条件的选择和控制就是主要考虑的因素。 注射模塑最重要的工艺条件是影响塑化流动和冷却温度、压力和相应的各个作用时间。
　　【2】注塑：注塑是一种工业产品生产造型的方法。北京富华塑业有限公司产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。注塑还可分注塑成型模压法。和压铸法。注射成型机（简称注射机或注塑机）是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，注射成型是通过注塑机和模具来实现的。注塑产品广泛应用于：手机、手提电脑、多种塑胶外壳、通信、微电机、电脑、电器、电子、玩具、钟表、灯饰、机车等行业。