注射成型工艺.docx

2．5．1 注射成型工艺过程
塑料注射成型上2j过程包括成刷前的准备、注射过程、制品的后处理。
1．注射成型前的准备
为了使注射成型顺利进行，保证塑件质量，在注射成型之前应进行如厂准备工作：
(1)原料的检验和预处理。在成型前应对原料进行外观和工艺件能检验、染色及十燥。
原料的检验包括色泽、粒度及均幻性、流动性、热稳定性、收缩性、水分含量等方面的测
定。为了使成型出来的塑件更美观，或要满足使用方面的要求(光学仪器中的零件需要用黑
色防止漏光)，AVX钽电容通常要对塑料原料进行染色。
热塑性塑料小或多或少含有水分和挥发物，适量的水分和挥发物可以起到增塑的作用。
但是水分及挥发物的含量超过一定量时，就会造成塑件的缺陷，严重时会产生气泡，影响塑
件的质量和塑件的精度，所以这时就要对它进行干燥处理。
干燥处理就是利用高温使塑料中的水分含虽降低，方法有烘箱十燥、红外线下燥、热板
十燥、高频干燥等，热塑性塑料通常采用前两种干燥方法。
(2)嵌件的预热。出了金属嵌件和塑料收缩率差别较大，因而在塑件冲却时，嵌件周围
产生较大的内应力，导致嵌件周围塑料居强度下降和出现裂纹。因此在成型前对金属嵌件进
行预热，减小嵌件和塑料的温度差。
对于成型时不易产少应力开裂的塑料，且嵌件较小，则可以不必预热。预热的温度以不
损坏金属嵌件表面所镀的锌层或铬层为限，一般为110一130℃。对于表面无镀层的铝合金
或铜嵌件，预热温度可达150℃。
(3)料筒的清洗。在注射成型之前，当注射机料筒巾原来残存的塑料与将要使用的塑料
不问或额色人一致时，都要进行清洗。
(4)脱模剂的选用。注射成型时，塑件的脱模主要是依赖于合理的下艺条件和正确的模
具设计，恫由于塑件本身的复杂性或工艺条件控制术稳定，可能造成脱模困难，所以在实际
生产中经常使用脱模刑。
由于注射原料的种类、形态、塑件的结构、有无嵌件以及使用要求的木同
型前的准备工作也术完全一样。
2．注射过程
注射过程一般包括加料、超化、充模、保压、倒流、冷却和服模几个丛骤。
(1)加料。注射成型时需定量(定容)加料，以保证操作稳定，塑料塑化均匀，最终获
得良好的塑件。加料过多、受热的时间过长等容易引起塑料的热降解，同时注射机功率损耗
增多；加料过少，料衙内缺少传压介质，型腔中塑料熔体体力降低，难于补超(即补压)，
容易引起塑件出现收缩、凹陷、空洞，甚至缺料等。
(2)塑化。塑料衣料简中受热．内向体颗粒转换成就流态并量形成具有良好可塑性均匀
熔体的过程称为塑化。决定塑料曲化质量的主要因素是物料的受热情况和所受到的剪切
作用。
通过料筒对物料加热，使聚合物分了松弛，出现由固体向液体转变；而剪切作用则以机
械力的办式强化厂YK合和甥化过程，使塑料熔体的温度分布、物料织成和分子形忠都发个改
变，并更趋十均匀；同时螺杆的剪切作用能在塑料中产生更多的摩擦热，促进了朝料的塑
化，因W螺杆式泞肘机对塑料的理化比柱来式注射机要好得多。
(3)充模。塑化好的焙休被什塞或螺杆报挤至料简前端，经过喷嘴及模具浇注系统进入
并充满型腔，这▲阶段称为充模。
(4)保八。在模具小熔体冷却收缩时，继续保持施压状您的柱塞或螺杆迫使浇u附近的
熔料不断补克入模且中，使型腔午的塑料能成型山形状完整旧致密的塑件，这一阶段称为
保压。
(5)倒流。保比结束后柱塞或螺杆后退，型腔中从力解除，这时型腔中的熔料压力将比
浇口前方的高，如果浇n尚未冻结，就会发生则腔巾熔料通过浇口流向浇注系统的倒流现
象，伎期件产个收缩、变形反质地疏松等缺陷。如果保压结束之前浇门已经浓结，就不存在
倒流现象。
(6)冷却。当浇注系统的塑料已经冻结后，继续保历已不冉需要，因此可退回柱塞或螺
杆v卸除对料筒内塑料的斥力，并加入新料，向时遏入冷dj水、油或空气等冷却介质，对模
具进行进一步的冷却，这一阶段称为浇口冻结后的冷却。实际上，冷却过程从塑料注入型腔
起就开始J，t它包括从充模完成、保压到规模前的这一段州司。
(7)脱模。塑件冷却到。定的温度即可)F模，在推出机构的作地下将塑料制什推出
模外。
3．塑件的后处理
内于塑化不均匀或塑料在理腔小的结品、定向和冷却不均匀，造成塑件各部分收缩不一
致，或因为金属照件的影响和塑件的二次加工不当等原因，塑件内部不可避免地存在一些内
应力。W内应力的存在往往导致塑件在使用过程中产寸变形或开裂，因此应该设法消除。
根据塑料的特性和使／g要求，塑件可进行退火处理和调湿处理。
(1)退火处理。把塑件放在一定温度的烘箱中或液体介质(如热水、热矿物汹、甘油、
乙二醇和液体石蜡等)中一段时间，然后缓慢冷却。退火的温度一般控制在高于翅件的使出
温度10一20℃或低于塑料热变形温度lo一20℃。温度个宜过尚，否则塑件会产／r翘朗变形；
温度也木宜过低，否则达4＼到后处理的月的。
退火处理的目的是：消除塑件的内应力，稳定J4寸；对于结品型塑料，还能提高结品
度，稳定结晶结构，从而提高共弹性模量和硬度，但却降低了断裂伸长率。
(2)调湿处理。将刚服模的塑件(聚酚胺类)放布热水中隔绝空气，防止氧化，消除内
应力，以加速达到吸湿平衡，稳定其尺寸，称为调湿处理。因为聚酰胺类塑件脱模时，在高
温下接触空气容易氧化爱色。另外，这类塑什在空气中性用或存放又容扔吸水而膨胀，需要
经过很长时间尺寸1—8B稳定下来，所以要进行调湿处理。
经过调湿处理，还if以改善塑件的韧度，使冲击韧度和抗抡强度有所提高。
调湿处理的温度一般为100一120℃，热变形温度高的超料品种取上限；相反，取下限。
YR并不是所钉的题件都要进行后处理，塑件要求不严格时可以不必后处理。如聚甲醛和
氯化聚醚塑件．虽然存在内应力，但内十高分子本身柔性较大和玻璃化温度较低，内应力能
够白行缓慢消除、就可以不进行后处列。
2．5．2注塑成型工艺参数
在塑件的生产中，工艺条件的选择和控制是保证成型顺利进行和塑件质量的关键因素之
一，注射成型最重要的T：艺条件是温度、压力利时间。
1．温度
在注射成型中需要控制的温度有料筒温度、顷嘴温度和模具温度。
(1)料简温度。要大于塑料的流动温度(熔点)．小于塑料的分解温度。
料筒温度太高时，塑料易分解产生低分子化合物，分解成气体，使塑料表面变色，严个
气泡、银丝及斑纹，导致性能卜降。同时模腔中塑料内外冷却不一致，易产生内应力和凹
痕。熔料的温度尚，流动性好，钽电容 易溢料、溢边等。
料筒的温度太低时流功性羌，易产牛熔接痕、成型不足、波纹等缺陷，会使塑化不均．
易产／k冷块或僵块等。塑料冷却时，料温低，易产／L内应力，塑件易变形或开裂等。
(2)喷嘴温度。温度太高，塑料易发生分解反应等；温度太低，喷嘴易堵塞，易户：止冷
块或僵块等。
料简和顷嘴的温度还应与其他工艺条件结合起来考虑，如采炳较高的注射乐力，料简温
度lf以低些；相反料筒温度应高些。如果成型周期长。塑料在料简中受热时间长，则料简温
度应稍低些；如果成型周期较历，则料简温度应高些。
(3)模具温度。模只湿度高，冷却慢，易产生林模，脱模时迎件易变形等。模温低，降
低熔料的流动性，射产／L成型不足利熔接痕．熔料冷却时，内外层冷却不’致，易产牛内应
力等。
模具温度通常是由通人定温的冷却介质来控制的
加热棒对模具加热来保持模且的走温。
2．压力
(1)塑化压力(背压)。指采用螺杆式注别机时，
的压力。
仟持殊情况厂，也可用电阻丝和电阻
细化压力增加，熔体的温度及英均匀件提高、色料的混合均匀并排出熔体中的气体。但
竣化速个降低，延长成四周期。背压过高，塑化时间变长，熔料易分解变色，产生气泡、斑
纹、黑点等；背压过低，料简熔料中气体受压温度提高．熔料局部受热过高，分解产个黑
点、斑纹和气泡等。
一般操作中，齐保证塑件质量的前提卜，塑化压力应越低越好，一般为6MIj3左右，通
常很少超过20MPa。
(2)注射压力。指校塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加的压力。
注射殿力的作用是注射时克服熔体流动克模过程中的流动阻力
速率；保压时对熔体进行压实和防止倒流。
注射压力太高时，塑料在高压下，强迫冷凝，易产生内应力，有利于提高塑料的流动
性，易产牛溢料、溢边，对模腔残余压力大，塑料易称模，脱模困难，塑件变形，但不产生
气泡等；太低时，塑料的流动性下降，成型水足，产小熔接痕，不利于气体从熔料中溢出，
易产牛气泡，冲却中补缩些、产生凹痕和波纹等。
(3)仅压压力。保压压力太高，易产生溢料、溢边，增加内应力等；保压压力太低，易
导致成型不足等。
L时间(成型周期)
完成一次注超过程所需的时间称为注塑成型周期。包括以下几部分：注射时间(充模时
间3一轮，保压时间20一120 s)、合模冷却时间(30一120 s)、其他时间〔开模、脱模、喷涂
脱模剂、文故铅件、合模时间)。
(1)注射时间。注射时间缩短，充模速度提
高，取向下降，剪切速率增加，绝大多数塑料的表
现熟度均下降，对剪切速率领感的塑料尤其这样，
剪切速率过大易发生熔体破裂现象，如图2—2所
水。剪切速率提高，取向提高。
(z)保比时间。保压时间短，塑件不紧密，易
产生凹痕，塑件尺寸不稳定等；保乐时间长，加大
塑件的内应力，产小变形、开裂，脱模困难。
(3)冷却时间。AVX冷却时间长，脱模困难，易变
形，结品度高等；冷却时间短，易变形，冷却不
足等。
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