注塑技術(shù)資料

一份有價(jià)值的注塑大全資料，文章有點(diǎn)長(zhǎng)，值得靜下來(lái)心來(lái)好好閱讀。

1. 預(yù)塑動(dòng)作選擇

根據(jù)預(yù)塑加料前后注座是否后退,即噴嘴是否離開(kāi)模具,注塑機(jī)一般設(shè)有三種選擇。

（1）固定加料：預(yù)塑前和預(yù)塑后噴嘴都始終貼進(jìn)模具，注座也不移動(dòng)。
（2）前加料：噴嘴頂著模具進(jìn)行預(yù)塑加料，預(yù)塑完畢，注座后退，噴嘴離開(kāi)模具。選擇這種方式的目的是：預(yù)塑時(shí)利用模具注射孔抵助噴嘴，避免熔料在背壓較高時(shí)從噴嘴流出，預(yù)塑后可以避免噴嘴和模具長(zhǎng)時(shí)間接觸而產(chǎn)生熱量傳遞，影響它們各自溫度的相對(duì)穩(wěn)定。
（3）后加料：注射完成后，注座后退，噴嘴離開(kāi)模具然后預(yù)塑，預(yù)塑完再注座前進(jìn)。該動(dòng)作適用于加工成型溫度特別窄的塑料，由于噴嘴與模具接觸時(shí)間短，避免了熱量的流失，也避免了熔料在噴嘴孔內(nèi)的凝固。

注射結(jié)束、冷卻計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)完畢后，預(yù)塑動(dòng)作開(kāi)始。螺桿旋轉(zhuǎn)將塑料熔融并擠送到螺桿頭前面。由于螺桿前端的止退環(huán)所起的單向閥的作用，熔融塑料積存在機(jī)筒的前端，將螺桿向后迫退。

當(dāng)螺桿退到預(yù)定的位置時(shí)（此位置由行程開(kāi)關(guān)確定，控制螺桿后退的距離，實(shí)現(xiàn)定量加料），預(yù)塑停止，螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)。緊接著是倒縮動(dòng)作，倒縮即螺桿作微量的軸向后退，此動(dòng)作可使聚集在噴嘴處的熔料的壓力得以解除，克服由于機(jī)筒內(nèi)外壓力的不平衡而引起的“留涎”現(xiàn)象。

若不需要倒縮，則應(yīng)把倒縮停止開(kāi)關(guān)調(diào)到適當(dāng)位置，讓預(yù)塑停止開(kāi)關(guān)被壓上的同一時(shí)刻，倒縮停止開(kāi)關(guān)也被壓上。當(dāng)螺桿作倒縮動(dòng)作后退到壓上停止開(kāi)關(guān)時(shí)，倒縮停止。接著注座開(kāi)始后退。當(dāng)注座后退至壓上停止開(kāi)關(guān)時(shí)，注座停止后退。若采用固定加料方式，則應(yīng)注意調(diào)整好行程開(kāi)關(guān)的位置。

一般生產(chǎn)多采用固定加料方式以節(jié)省注座進(jìn)退操作時(shí)間，加快生產(chǎn)周期。

2. 注射壓力選擇

注塑機(jī)的注射壓力由調(diào)壓閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，在調(diào)定壓力的情況下，通過(guò)高壓和低壓油路的通斷，控制前后期注射壓力的高低。普通中型以上的注塑機(jī)設(shè)置有三種壓力選擇，即高壓、低壓和先高壓后低壓。高壓注射是由注射油缸通入高壓壓力油來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于壓力高，塑料從一開(kāi)始就在高壓、高速狀態(tài)下進(jìn)入模腔。高壓注射時(shí)塑料入模迅速，注射油缸壓力表讀數(shù)上升很快。

低壓注射是由注射油缸通入低壓壓力油來(lái)實(shí)現(xiàn)的，注射過(guò)程壓力表讀數(shù)上升緩慢，塑料在低壓、低速下進(jìn)入模腔。先高壓后低壓是根據(jù)塑料種類(lèi)和模具的實(shí)際要求從時(shí)間上來(lái)控制通入油缸的壓力油的壓力高低來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

為了滿(mǎn)足不同塑料要求有不同的注射壓力，也可以采用更換不同直徑的螺桿或柱塞的方法，這樣既滿(mǎn)足了注射壓力，又充分發(fā)揮了機(jī)器的生產(chǎn)能力。在大型注塑機(jī)中往往具有多段注射壓力和多級(jí)注射速度控制功能，這樣更能保證制品的質(zhì)量和精度。

3. 注射速度的選擇

一般注塑機(jī)控制板上都有快速—慢速旋鈕用來(lái)滿(mǎn)足注射速度的要求。在液壓系統(tǒng)中設(shè)有一個(gè)大流量油泵和一個(gè)小流量泵同時(shí)運(yùn)行供油。當(dāng)油路接通大流量時(shí)，注塑機(jī)實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)合模、快速注射等，當(dāng)液壓油路只提供小流量時(shí)，注塑機(jī)各種動(dòng)作就緩慢進(jìn)行。

4. 頂出形式的選擇

注塑機(jī)頂出形式有機(jī)械頂出和液壓頂出二種,有的還配有氣動(dòng)頂出系統(tǒng),頂出次數(shù)設(shè)有單次和多次二種。頂出動(dòng)作可以是手動(dòng)，也可以是自動(dòng)。

頂出動(dòng)作是由開(kāi)模停止限位開(kāi)關(guān)來(lái)啟動(dòng)的。操作者可根據(jù)需要，通過(guò)調(diào)節(jié)控制柜上的頂出時(shí)間按鈕來(lái)達(dá)到。頂出的速度和壓力亦可通過(guò)控制柜面上的開(kāi)關(guān)來(lái)控制，頂針運(yùn)動(dòng)的前后距離由行程開(kāi)關(guān)確定。

5. 溫度控制

以測(cè)溫?zé)犭娕紴闇y(cè)溫元件，配以測(cè)溫毫伏計(jì)成為控溫裝置，指揮料筒和模具電熱圈電流的通斷，有選擇地固定料筒各段溫度和模具溫度。表5列出了一些塑料的成型加工溫度范圍，可供參考。

料筒電熱圈一般分為二段、三段或四段控制。電器柜上的電流表分別顯示各段電熱圈電流的大小。電流表的讀數(shù)是比較固定的，如果在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)比較長(zhǎng)時(shí)間的偏低，則可能電熱圈發(fā)生了故障，或?qū)Ь€(xiàn)接觸不良，或電熱絲氧化變細(xì)，或某個(gè)電熱圈燒毀，這些都將使電路并聯(lián)的電阻阻值增大而使電流下降。

在電流表有一定讀數(shù)時(shí)也可以簡(jiǎn)單地用塑料條逐個(gè)在電熱圈外壁上抹劃，看料條熔融與否來(lái)判斷某個(gè)電熱圈是否通電或燒毀。

6. 合�？刂�

合模是以巨大的機(jī)械推力將模具合緊，以抵擋注塑過(guò)程熔融塑料的高壓注射及填充模具而令模具發(fā)生的巨大張開(kāi)力。

關(guān)妥安全門(mén)，各行程開(kāi)關(guān)均給出信號(hào)，合模動(dòng)作立即開(kāi)始。首先是動(dòng)模板以慢速啟動(dòng)，前進(jìn)一小短距離以后，原來(lái)壓住慢速開(kāi)關(guān)的控制桿壓塊脫離，活動(dòng)板轉(zhuǎn)以快速向前推進(jìn)。在前進(jìn)至靠近合模終點(diǎn)時(shí)，控制桿的另一端壓桿又壓上慢速開(kāi)關(guān)，此時(shí)活動(dòng)板又轉(zhuǎn)以慢速且以低壓前進(jìn)。

在低壓合模過(guò)程中，如果模具之間沒(méi)有任何障礙，則可以順利合攏至壓上高壓開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)高壓是為了伸直機(jī)鉸從而完成合模動(dòng)作。這段距離極短，一般只有0.3~1.0mm，剛轉(zhuǎn)高壓旋即就觸及合模終止限位開(kāi)關(guān)，這時(shí)動(dòng)作停止，合模過(guò)程結(jié)束。

注塑機(jī)的合模結(jié)構(gòu)有全液壓式和機(jī)械連桿式。不管是那一種結(jié)構(gòu)形式，最后都是由連桿完全伸直來(lái)實(shí)施合模力的。連桿的伸直過(guò)程是活動(dòng)板和尾板撐開(kāi)的過(guò)程，也是四根拉桿受力被拉伸的過(guò)程。

合模力的大小，可以從合緊模的瞬間油壓表升起之最高值得知，合模力大則油壓表的最高值便高，反之則低。較小型的注塑機(jī)是不帶合模油壓表的，這時(shí)要根據(jù)連桿的伸直情況來(lái)判斷模具是否真的合緊。如果某臺(tái)注塑機(jī)合模時(shí)連桿很輕松地伸直，或“差一點(diǎn)點(diǎn)”未能伸直，或幾副連桿中有一副未完全伸直，注塑時(shí)就會(huì)出現(xiàn)脹模，制件就會(huì)出現(xiàn)飛邊或其它毛病。

7. 開(kāi)�？刂�

當(dāng)熔融塑料注射入模腔內(nèi)及至冷卻完成后,隨著便是開(kāi)模動(dòng)作,取出制品。開(kāi)模過(guò)程也分三個(gè)階段。第一階段慢速開(kāi)模，防止制件在模腔內(nèi)撕裂。第二階段快速開(kāi)模，以縮短開(kāi)模時(shí)間。第三階段慢速開(kāi)模，以減低開(kāi)模慣性造成的沖擊及振動(dòng)。

8. 注塑工藝條件的控制

目前,各注塑機(jī)廠家開(kāi)發(fā)出了各式各樣的程序控制方式，大致有：注射速度控制、注射壓力控制、注入模腔內(nèi)塑料充填量的控制、螺桿的背壓和轉(zhuǎn)速等塑煉狀態(tài)的控制。實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程控制的目的是提高制品質(zhì)量，使機(jī)器的效能得到最大限度的發(fā)揮。

9. 注射速度的程序控制

注射速度的程序控制是將螺桿的注射行程分為3~4個(gè)階段,在每個(gè)階段中分別使用各自適當(dāng)?shù)淖⑸渌俣�。例如：在熔融塑料剛開(kāi)始通過(guò)澆口時(shí)減慢注射速度，在充模過(guò)程中采用高速注射，在充模結(jié)束時(shí)減慢速度。采用這樣的方法，可以防止溢料，消除流痕和減少制品的殘余應(yīng)力等。

低速充模時(shí)流速平穩(wěn)，制品尺寸比較穩(wěn)定，波動(dòng)較小，制品內(nèi)應(yīng)力低，制品內(nèi)外各向應(yīng)力趨于一致（例如將某聚碳酸脂制件浸入四氯化碳中，用高速注射成型的制件有開(kāi)裂傾向，低速的不開(kāi)裂）。

在較為緩慢的充模條件下，料流的溫差，特別是澆口前后料的溫差大，有助于避免縮孔和凹陷的發(fā)生。但由于充模時(shí)間延續(xù)較長(zhǎng)容易使制件出現(xiàn)分層和結(jié)合不良的熔接痕，不但影響外觀，而且使機(jī)械強(qiáng)度大大降低。

高速注射時(shí)，料流速度快，當(dāng)高速充模順利時(shí)，熔料很快充滿(mǎn)型腔，料溫下降得少，黏度下降得也少，可以采用較低的注射壓力，是一種熱料充模態(tài)勢(shì)。高速充模能改進(jìn)制件的光澤度和平滑度，消除了接縫線(xiàn)現(xiàn)象及分層現(xiàn)象，收縮凹陷小，顏色均勻一致，對(duì)制件較大部分能保證豐滿(mǎn)。

但容易產(chǎn)生制品發(fā)胖起泡或制件發(fā)黃，甚至燒傷變焦，或造成脫模困難，或出現(xiàn)充模不均的現(xiàn)象。對(duì)于高黏度塑料有可能導(dǎo)致熔體破裂，使制件表面產(chǎn)生云霧斑。

10. 注射壓力的程序控制

通常將注射壓力的控制分成為一次注射壓力、二次注射壓力（保壓）或三次以上的注射壓力的控制。壓力切換時(shí)機(jī)是否適當(dāng)，對(duì)于防止模內(nèi)壓力過(guò)高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。

模制品的比容取決于保壓階段澆口封閉時(shí)的熔料壓力和溫度。如果每次從保壓切換到制品冷卻階段的壓力和溫度一致，那麼制品的比容就不會(huì)發(fā)生改變。在恒定的模塑溫度下，決定制品尺寸的最重要參數(shù)是保壓壓力，影響制品尺寸公差的最重要的變量是保壓壓力和溫度。

例如：在充模結(jié)束后，保壓壓力立即降低，當(dāng)表層形成一定厚度時(shí)，保壓壓力再上升，這樣可以采用低合模力成型厚壁的大制品，消除塌坑和飛邊。

保壓壓力及速度通常是塑料充填模腔時(shí)最高壓力及速度的50%~65%，即保壓壓力比注射壓力大約低0.6~0.8MPa。由于保壓壓力比注射壓力低，在可觀的保壓時(shí)間內(nèi)，油泵的負(fù)荷低，固油泵的使用壽命得以延長(zhǎng)，同時(shí)油泵電機(jī)的耗電量也降低了。

壓力注射既能使制件順利充模，又不會(huì)出現(xiàn)熔接線(xiàn)、凹陷、飛邊和翹曲變形。對(duì)于薄壁制件、多頭小件、長(zhǎng)流程大型制件的模塑，甚至型腔配置不太均衡及合模不太緊密的制件的模塑都有好處。

11. 注入模腔內(nèi)塑料填充量的程序控制

采用預(yù)先調(diào)節(jié)好一定的計(jì)量，使得在注射行程的終點(diǎn)附近，螺桿端部仍殘留有少量的熔體（緩沖量），根據(jù)模內(nèi)的填充情況進(jìn)一步施加注射壓力（二次或三次注射壓力），補(bǔ)充少許熔體。這樣，可以防止制品凹陷或調(diào)節(jié)制品的收縮率。

12. 螺桿背壓和轉(zhuǎn)速的程序控制

高背壓可以使熔料獲得強(qiáng)剪切，低轉(zhuǎn)速也會(huì)使塑料在機(jī)筒內(nèi)得到較長(zhǎng)的塑化時(shí)間。因而目前較多地使用了對(duì)背壓和轉(zhuǎn)速同時(shí)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的控制。

例如：在螺桿計(jì)量全行程先高轉(zhuǎn)速、低背壓，再切換到較低轉(zhuǎn)速、較高背壓，然后切換成高背壓、低轉(zhuǎn)速，最后在低背壓、低轉(zhuǎn)速下進(jìn)行塑化，這樣，螺桿前部熔料的壓力得到大部分的釋放，減少螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從而提高了螺桿計(jì)量的精確程度。

過(guò)高的背壓往往造成著色劑變色程度增大；預(yù)塑機(jī)構(gòu)合機(jī)筒螺桿機(jī)械磨損增大；預(yù)塑周期延長(zhǎng)，生產(chǎn)效率下降；噴嘴容易發(fā)生流涎，再生料量增加；即使采用自鎖式噴嘴，如果背壓高于設(shè)計(jì)的彈簧閉鎖壓力，亦會(huì)造成疲勞破壞。所以，背壓壓力一定要調(diào)得恰當(dāng)。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，將小型計(jì)算機(jī)納入注塑機(jī)的控制系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)來(lái)控制注塑過(guò)程已成為可能。日本制鋼所N—PACS（微型電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)）可以做到四個(gè)反饋控制（保壓調(diào)整、模壓調(diào)整、自動(dòng)計(jì)量調(diào)整、樹(shù)脂溫度調(diào)整）和四個(gè)過(guò)程控制（注射速度程序控制、保壓檢驗(yàn)、螺桿轉(zhuǎn)速程序控制、背壓程序控制）。

13. 注塑成型前的準(zhǔn)備工作

成型前的準(zhǔn)備工作可能包括的內(nèi)容很多。如：物料加工性能的檢驗(yàn)（測(cè)定塑料的流動(dòng)性、水分含量等）；原料加工前的染色和選粒；粒料的預(yù)熱和干燥；嵌件的清洗和預(yù)熱；試模和料筒清洗等。

14. 原料的預(yù)處理

根據(jù)塑料的特性和供料情況，一般在成型前應(yīng)對(duì)原料的外觀和工藝性能進(jìn)行檢測(cè)。

如果所用的塑料為粉狀，如：聚氯乙烯，還應(yīng)進(jìn)行配料和干混；如果制品有著色要求，則可加入適量的著色劑或色母料；供應(yīng)的粒料往往含有不同程度的水分、熔劑及其它易揮發(fā)的低分子物，特別是一些具有吸濕傾向的塑料含水量總是超過(guò)加工所允許的限度。

因此，在加工前必須進(jìn)行干燥處理，并測(cè)定含水量。在高溫下對(duì)水敏感的聚碳酸酯的水分含量要求在0.2%以下，甚至0.03%~0.05%，因此常用真空干燥箱干燥。已經(jīng)干燥的塑料必須妥善密封保存，以防塑料從空氣中再吸濕而喪失干燥效果，為此采用干燥室料斗可連續(xù)地為注塑機(jī)提供干燥的熱料，對(duì)簡(jiǎn)化作業(yè)、保持清潔、提高質(zhì)量、增加注射速率均為有利。干燥料斗的裝料量一般取注塑機(jī)每小時(shí)用料量的2.5倍。

15. 嵌件的預(yù)熱

注射成型制品為了裝配及強(qiáng)度方面的要求，需要在制品中嵌入金屬嵌件。注射成型時(shí)，安放在模腔中的冷金屬嵌件和熱塑料熔體一起冷卻時(shí)，由于金屬和塑料收縮率的顯著不同，常常使嵌件周?chē)a(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力（尤其是象聚苯乙烯等剛性鏈的高聚物更多顯著）。

這種內(nèi)應(yīng)力的存在使嵌件周?chē)霈F(xiàn)裂紋，導(dǎo)致制品的使用性能大大降低。這可以通過(guò)選用熱膨脹系數(shù)大的金屬（鋁、鋼等）作嵌件，以及將嵌件（尤其是大的金屬嵌件）預(yù)熱。同時(shí)，設(shè)計(jì)制品時(shí)在嵌件周?chē)才泡^大的厚壁等措施。