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注塑成型的基本原理及设计注意事项

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2020年4月19日
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注塑成型的基本原理
注塑机利用塑胶加热到一定温度后,能熔融成液体的性质,把熔融液体用高压注射到密闭的模腔內,经过冷却定型,开模后顶出得到所需的塑体产品。
二﹑ 注塑成型的四大要素:
1.塑胶模具 2.注塑机 3.塑胶原料 4.成型条件
三﹑ 塑胶模具
基本结构:１.公模（下模） 公模固定板﹑公模辅助板﹑顶针板﹑公模板。 ２.母模（上模) 母模板﹑母模固定板﹑进胶圈﹑定位圈。

四﹑ 注塑机
主要由塑化.注射装置，合模装置和传动机构组成； 电气带动电机，电机带动油泵，油泵产生油压， 油压带动活塞，活塞带动机械，机械产生动作；
常见的注塑机可分为﹕
a.臥式注塑机 b.立式注塑机 c.多色注塑机

五﹑ 塑胶材料 塑胶材料可分为热固性和热塑性两种﹕
1.热固性塑胶（电木等）﹕指不能重复使用之塑胶 ,其分子最终成体型结构。
2.热塑性塑胶﹕指可重复再造使用之塑胶,分为结晶体(PBT,PA)和非定形性(PC,PPO).结晶性塑胶指塑胶液体在变为固体时能够成为規則形的塑胶,其分子大部分是依线形或支链型结构排列。
3.工程塑胶 工程塑胶指使用在机械构件,可长期使用在100摄氏度以上﹐抗拉伸強度在一平方厘米500kg以上;抗弯曲強度在一平方厘米2400kg以上的塑胶，当前大部分使用的塑料有：PP  ABS  PBT  PC  PA  PPS  POM  等。

一般成型条件﹕
1：ABS料﹕（丙烯清.丁二烯.苯乙烯三元树脂).
当前大部分使用的厂牌有：中国石化 台湾奇美 台湾化纤巴斯夫  韩国LG(宁波LG)  韩国锦湖化工   韩国三星
特性﹕耐沖击性能好﹐強度和刚性高,耐低溫﹑耐热﹑高光泽﹐易配色和二次加工﹑表面处理。主要适用于汽车.电气.家电.建筑型材等。
一般成型条件﹕
1.模溫﹕40度至60度
2.干燥条件﹕80度2-４個小时以上。
3.料管溫度﹕190度至230度
4.热变形溫度:80度(1.8MPa,12.7mm)。        
5.一般背压﹕8-15kg/平方mm。        
6.模具收縮率﹕0.5%--0.7%(3.3mm)
常见的改性方式有： 增强 增韧 阻燃 耐侯 合金 等；
2﹑PC料（聚碳酸脂polycarbonate）
当前大部分使用的厂牌没有固定，国际上常见的厂牌有：拜耳 奇异 三菱 出光 帝人 陶氏 宝理 等；
特性﹕耐沖击力強度最高﹐尺寸稳定﹐耐热130度以上﹐具有高光泽和透明性﹐透射率可达到90%左右，无毒性。 加工温度高，成型后有应力，吸湿，不耐磨.耐疲劳。主要适用于食品容器.光碟.镜片.家电.光学仪器等。
公司产品主要用于油汀，如：部分油汀的面板.烘衣架.电子油汀透明罩等等；
一般成型条件﹕(依加纤比例不同有所变化)
1.模溫﹕80度至100度
2.干燥条件﹕100度至120度４小时以上。
3.料管溫度﹕250度至300度
4.热变形溫度:130度左右；
5.模具收縮率﹕0.5%-0.7%
PC材料之流动性随溫度升高则越高﹐因溫度调节在成型上占比重较大。
常见的改性方式有： 增强 阻燃 抗氧化 耐侯 等；

六﹑ 成型条件
成型条件﹕速度﹑压力﹑溫度﹑时间﹑行程﹑数量。
1.射出压力(一次压)：
在注射成型时螺杆顶部单位面积对塑料施加的压力﹔
P=油缸直径D0/螺杆直径D1*油压压力﹔
2.保压(二次压)：
熔融原料在型腔中冷却,这时必须施加一定的压力来补充其收缩部分,
增高密度,这时螺杆对塑料施加的压力叫保压﹔
3.锁模力： （吨位）
锁模机构对模具所能施加的最大夹紧力﹔
F=K*P*A(K=0.4~0.7,即压力损失系数)﹔
P﹕最大油泵压力﹔
A﹕锁模板面积﹔
*设定时一般不超过80-100kg/平方cm；
4.注射量：
一个注射成型周期中注入模具内的塑料重量；
5.注射能力： 克数　.　cm3
一台注塑机螺杆作一次最大注射行程時所能射出的最大量﹔
G=3.14/4*D2*S*密度
D﹕螺杆直径
S﹕螺杆行程
*生产中一个周期注射量应小于或等于机台最大射出量的80%﹔
6.射速：
螺杆在料管內移动,单位时间內移动的行程叫射速﹔
V=S/T*100%
S﹕螺杆在料管內的行程﹔
T﹕螺杆射出时间﹔
7.背压：
加料时,在螺杆反退的反方向上,加在熔融塑料上的压力﹔
背压的作用：
1.提高熔融塑胶的混练效果； 2.提高熔融塑胶的温度；
3.提高熔融塑胶的密度； 4.增进塑胶颜色的均匀；
5.排出熔融塑胶内的气体；
8.低压保护：
指模具在锁模时对阻力产生的一种保护裝置,其能使模具在压住异物
时受到最小的伤害,減少压模损失。
其工作原理是在模具从锁模低速到锁模高压的这段距离设定一定的时
间,当模具在这段锁模过程中碰到异物.塑胶或因润滑不足而在设定时间内锁
不到高压切换点时,机器就产生警报,并将模具打开；
七﹑ 成型品质改进原因分析：
一﹑ 未射饱 (缺料)
1.射出压力不足﹔ 2.保压压力不足﹔
3.射出时间不足﹔ 4.加料(储料)不足﹔
5.射料分段位置太小﹔ 6.射出终点位置太小﹔
7.射出速度不夠快﹔ 8.射嘴﹑料管溫度不夠﹔
9.模具溫度不夠﹔ 10.原料烘干溫度﹑时间不足﹔
11.注塑周期太快，预热不足﹔
12.原料搅拌不均勻﹔(背压不足﹐转速不夠)
13.原料流动性不足﹔(产品壁太薄)
14.模具排气不足﹔ 15.模具进料不均勻﹔
16.冷料井设计不合理﹔ 17.冷料口太小﹐方向不合理﹔
18.模穴內塑胶流向不合理﹔ 19.模具冷卻不均勻﹔
20.注塑机油路不精确﹑不夠快速﹔ 21.电热系統不稳定﹐不精确﹔
22.射嘴漏料,有异物卡住﹔ 23.料管內壁﹑螺杆磨损﹐配合不良﹔
二﹑ 毛边 (飞边)
1.射出压力和压力太大﹔ 2.锁模高压不夠﹔
3.背压太大﹔ 4.射出和保压时间太长﹔
5.储料延迟和冷却时间太长﹔ 6.停机太长﹐未射出热料﹔
7.射出压.保压速度太快﹔
8.螺杆转速太快,塑胶剪切﹐磨擦过热﹔ 9.料管溫度太高.流延﹔
10.模溫太高﹑模腔冷却不均勻﹔ 11.注塑行程调试不合理﹔
12.保压切换点﹐射出终点太大﹔ 13.模具裝配组合不严密﹔
14.合模有异物,调模位置不足﹔ 15.锁模机构不平行﹑精确﹔
16.顶针润滑﹑保养不足﹔ 17.滑块﹑斜导柱配合压不到位﹔
18.模腔镶件未压到位﹐撐出模面﹔ 19.进料口设计分布不均勻合理﹔
20.產品设计导致某处內壁太薄和结尾处太远﹔
21.小鑲件组合方式不合理,易发生变形﹔
22.鑲件因生产中磨损﹑变形﹑圓角﹔
23.鑲件未设计稳固性﹑未抱合，加固﹔ 24.模腔內排气槽太深﹔
三﹑ 气泡 (气疮)
1.射出﹑保压压力不足﹔ 2.背压太小﹑原料不夠扎实﹔
3.射出速度太快﹔ 4.储料速度太快﹔
5.料管溫度太高,模溫太低﹔ 6.材料烘干溫度﹑时间不足﹔
7.射退太多﹔ 8.注塑周期太长﹔(预热时间增加)
9.加料位置不足﹐射出终点太小﹔ 10.前﹑后松退位置太长﹔
11.机器油压不稳定﹔ 12.料管﹑螺杆压缩比不夠﹔
13.原料下料﹑搅拌不均勻﹔ 14.料管逆流,有死角﹔
15.模具进料口太小﹑模穴內流动不夠快速﹔ 16.冷料井设计不当,冷料进入模穴﹔
17.模具冷卻不当,模仁溫度太高﹔ 18.产品设计內壁太厚,內应力不均勻﹔
19.原料添加剂不当,易分解析出﹔
四﹑ 银紋 (流紋)
1.射出压力太小﹔ 2.保压压力太大﹔
3.背压压力太大﹔ 4.射出速度太慢﹐保压速度太快﹔
5.模溫﹑料溫不夠高﹔ 6.射出﹑保压时间太长﹔
7.注塑行程调试不当﹑保压切換点太大﹔ 8.原料未烘干﹑含水太多﹔
9.原料流动性不好﹐粘度太高﹔ 10.注塑机射出不夠快速﹑精确﹔
11.模具进料口太大或太小﹔ 12.主流道﹑次流道尺寸不夠大﹔
13.模穴內流动方向不合理﹔ 14.模具表面不平整﹑有油污﹔
五﹑ 包风 (烧伤.焦)
1.射出压力﹑速度太快﹔ 2.背压太大﹔
3.螺杆加料速度太快﹔ 4.料管溫度太高﹔
5.周期时间太长或太快﹔ 6.前﹑后松退位置太長﹔
7.原料未烘干﹔ 8.原料流动性太好,次料比或粉尘太多﹔
9.添加剂不稳定,易分解析出﹔
10.模具排气槽不夠深﹑宽,后续排气不足﹔
11.流道﹑进料不均勻﹔ 12.模具配合太紧,锁模力太大﹔
13.模具太脏,排气孔被油﹑卤垢堵住﹔
14.模具设计加工方式不合理,整体模腔太多﹔
15.注塑机溫控不夠稳定﹑精确﹔ 16.料管逆流或內部有死角﹔
17.射嘴漏料与灌嘴配合不足﹔ 18.螺杆头(分流梭)不合理或断裂﹔
19.进料口太小,模穴內流向繁杂﹔
六﹑ 塑体发脆
1.射出保压不足﹔ 2.背压太小﹑原料不夠扎实﹔
3.背压太大,剪切﹑磨擦热量增加﹔ 4.射速太慢,未充分結晶﹔
5.模溫太高,原料过火﹑分解﹑变质﹔ 6.模溫太低,未充分結晶﹔
7.射出﹑保压时间不足﹔ 8.停机时间和周期时间太长﹔
9.储料时间太长﹔ 10.次料添加太多或粉尘太多﹔
11.原料強度﹑韧性不夠﹐粘度不夠﹔ 12.添加剂不合理,或添加太多﹔
13.原料未充分烘干﹔ 14.模穴內结构不均勻,结合处太远﹔
15.模具进料不均勻,冷料井不够﹔ 16.产品设计內壁太薄,无辐助加强﹔
17.注塑机溫控不稳定﹑精确﹔ 18.料管逆流或內部有死角﹔
19.頂出不合理,塑体应力增加﹐产生破裂﹔
20.塑体后期冷却处理不当,易龟裂﹔