注塑成型工艺规范

注塑成型工艺规范内容摘要：

大影响 . 松退量（防涎量） 防涎量：螺杆计量到位后，又直线地倒退一距离，使计量室的比容变大，内压下降，防止流体从计量室中流出。 防流涎还有一目的是注射喷嘴不退后进 行预塑时，降低喷嘴流道系统压力 ，降低内应力，并在开模时容易抽出水口。 防涎量大会使计量室中挟杂有气泡，甚至造成成品外观不良。 对粘度大的物料可不设防涎量。 螺杆转速 螺杆转速影响注塑物料在螺杆中运送和塑化的热厉程和剪却效应﹐因此它是影响塑化能力、塑化质量和成型周期的重要参数。 螺杆转速越高，塑化能力越强。 塑料的熔融，大体是因螺杆旋转所产生的热量，因此螺杆转速太快，则有下列影响： (1) 塑料的热裂解； (2) 使螺杆或螺缸磨损加速。 主要优点为增加塑化能力，降低塑化时间。 在螺杆直径较大或螺槽较深时，如果无法降低背压，可以增加螺杆 转速来提高塑化速度，减 少塑化时间。 当计量后段螺杆转速应特别低，以降低惯性冲击，提高计量精度，多级控制有利于消除温差并提高塑化质量。 螺杆转速 建议 40至 70rpm，但需视机台与螺杆设计而调整。 加料背压 预塑时的背压表示螺杆在预塑时计量室中压力。 背压对熔体温度影响较大：背压提高使螺槽中物料密实，延长物料在螺杆中热厉程，塑化质量也得到改善，过高背压会使剪切热过高，可能会使物料降解 ，造成着色剂变色程度增大。 背压在下列状况是需要的：均一的加热熔融，尤其是粒子经由剪切热而仍未熔融者。 机械、外观均一性，对色母粒（色粉）和填充物 (玻璃纤维 )的均匀分散。 去除材料所带入之空气朝向进料口排出。 产生均一的熔融温度梯度轴，尤其是在有效的螺杆计量长度被缩短时。 减少残留的缓冲熔胶在保压期间因为空气的陷入而造成每模间之波动。 机筒温度 机筒温度指设定注意事项。 是为使滞留于机筒及螺 杆内之冷硬树脂熔融，以利螺杆之转动。 熔胶温度 =机筒温度 +机械热能 所以机筒温度的设定应比该材料所能承受的温度要低。 机筒温度设定通常分为 4 段控制 (大机台更多 )，最好能配合螺杆的进料段、压缩段及计量段，另外再加上喷嘴分别给予不同的温度设定控制，由于熔胶温度才是绝对的条件 ，而机筒温度是相对的。 所以应根据料流的状况来设定机筒温度。 注意包胶（架桥）现象。 射出速度 射出速度之设定是控制熔胶充填模具之时间及流动模式，他是流动过程中之最重要条件。 射出速度的调整正确与否对产品外观品质有绝对的支配。 7 射出速度设定的基本原则是配合塑料在模穴内流动时，按其流动所形成之断面大小来升降，并且遵守﹝慢→快→慢﹞而尽量快﹝确认外观有无瑕疵﹞的要领。 高速充填的效果 （ 1） 使塑料流动时，温度降低较慢，流动容易； （ 2） 压力损失较小，模穴内压力分布差异减少； （ 3） 增加成品表面光泽，降低结合线明显程度及提高其强度；但 也增加表面流痕、气痕和毛边的机会； （ 4） 减少充填时，壁薄部位较易充填， 但壁厚部位可能易于凹陷的现象； （ 5） 增加塑料分子结构的均匀性或结晶度。 初期慢速充填的效果 （ 1） 减少喷痕及浇口部位的焦痕、雾点等瑕疵。 （ 2） 可使多模穴成形较易获得流动平衡。 末期减速充填的效果 （ 1） 增加气体逃逸的机会及避免对其产生绝热压缩，可减少流路末端的短射或烧焦。 （ 2） 保压的切换较准确，避免模腔内压太高或过度充填；当然成形品质﹝精度及变形量﹞也能较稳定。 射出压力 射出压力的设定主要是控制油压使足以推动螺杆达到所设定的射出速度要求。 由于每种塑料的特性不同， 流动的难易程度即不同，同种材料熔胶温度不同，黏度也会发生变化，产品不同、模具设计、模温不同均会使材料流动形成之阻力改变，要在种种不同状况下维持 同一射出速度，就得改变射出压力，使克服熔胶流动所造成之阻力。 射出压力与保持压力不同，射出压力主要影响的是充填阶段，而保持压力影响的却是冷却阶段。 通常将注射压力的控制分成为一次注射压力、二次注射压力（保压）或三次以上的注射压力的控制。 压力切换时机是否适当，对于防止模内压力过高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。 模制品的比容取决于保压阶段浇口封闭时的熔料压力和温度。 如果 每次从保压切换到制品冷却阶段的压力和温度一致，那 么 制品的比容就不会发生改变。 在恒定的模塑温度下，决定制品尺寸的最重要参数是保压压力，影响制品尺寸公差的最重要的变量是保压压力和温度。 三级压力注射既能使制件顺利充模，又不会出现熔接线、凹陷、飞边和翘曲变形。 对于薄壁制件、多头小件、长流程大型制件的模塑，甚至型腔配置不太均衡及合模不太紧密的制件的模塑都有好处。 保持压力 保持压力的设定是为使树脂在冷却的过程中不致产生回流 ，且能继续补充因树脂冷却收缩而不足的空间，而得到最佳的模具复制效果。 保持压力设定过高，易造 成毛边、过度充填浇口附近的应力集中等不良现象，保持压力设定过低，又易造成收缩太大、尺寸不安定等现象。 保持压力必须伴随保压切换点及保压时间设定方为有效。 保压压力及速度通常是塑料充填模腔时最高压力及速度的 50%~65%。 由于保压压力比注射压力低，在可观的保压时间内，油泵的负荷低，油泵的使用寿命得以延长，同时油泵电机的耗电量也降低。 保压不足时会导致： （ 1） 凹陷； （ 2） 气泡； （ 3） 收缩率增加； （ 4） 成形品尺寸变小； （ 5） 尺寸的波动性变大； （ 6） 由于熔胶回流导致内层配向。 过大的保压则会造成： 8 （ 1） 流道区域的应力； （ 2） 脱模困难； （ 3） 外皮层的拉伸 应力。 保压时间阶段逐次降低保压可（多段保压）： （ 1） 减少翘曲、降低从浇口到末端的成形品区域之收缩变异； （ 2） 减少内应力； （ 3） 减少能源损耗。 保压时间 保压时间的设定是为 控制保压产生作用的时间，保压时间设定不足将使产品发生尺寸、重量不稳 定。 但保压时间设定太长，又会影响成形效率。 适当的保压时间是维持到浇口凝固的时间即可，同时保压大小与保压时间的适当配合，可使程序式保压控制发挥最大效用。 保压系为了射出终了时密封注道及因体积收缩的补偿，因此保压必须高于内部残留的压力。 保压时间设定如果在最大有效保压时间之前停止，亦即保 压时间过短，则可能产生下列之结果： (1) 凹陷； (2) 气泡； (3) 重量不足； (4) 由于熔胶之回流产生内部配向； (5) 更高的翘曲，尤其在半结晶性的材料； (6) 更大尺寸波动； (7) 收缩率增加设定有效的； (8) 尺寸较小； 保压时间至少须到 模具流 道 内的塑料 固化，一般约为冷却时间的 10%30%。 射胶 时间 注射时间对注塑过程的影响主要包括在以下几个方面： (1) 缩短注射时间，注塑熔体中的剪应变率也会提高，为了充满型腔所需要的注射压力也要提高； (2) 缩短注射时间，熔体中的剪应变率提高，由于塑料熔体的剪切变稀特性，熔体的粘度降低，为了充满型腔所需要的注射压力也要 降低； (3) 缩短注射时间，熔体中的剪应变率提高，剪切发热越大，同时因热传导而散失的热量少 ,因此熔体的温度高 ,粘度越低，为了充满型腔所需要的注射压力也要降低。 模温 在模具设计及成型工程的条件设定上，重要的是不仅维 持适合的温度，还要能让其均匀分布。 不均匀的模温分布，会导致不均一的收缩和内应力，因而使成形品易产生变形和翘曲。 模温的高低会影响塑料在模腔内硬化的速度，太低会 使充填较困难以及未适当的收缩 (或再结晶 )即硬化，使得成型品有较多的充填和热应力之残留；太高则容易出现毛边及需要较长的冷却时间。 提高模温可以 获致以下的效果，但须增加冷却的时间，生产周期加长。 (1) 增加成形品结晶度及较均匀的结构。 (2) 使成形收缩较充分，后收缩减少。 (3) 提高成形品的强度和耐热性。 (4) 减少内应力残留、分子配向及变形。 (5) 减少充填时的流动阻抗，降低压力损失。 (6) 使成形品外观光泽较高。 (7) 增加成形品发生毛边的机会。 (8) 增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会。 9 (9) 减少结合线明显的程度。 在必要时，使用接机水、冻水机、或者模温机对模具温度进行控制，以达到制品质量要求。 冷却 在正式生产时，需检查模具运水是否正常，无堵塞现象，外接水管顺序是否正确，是否有漏水、是否有回流现象，水量、流速是否符合生产要求。 需使用模温机，冻水机时，需检查配套设备是否运转正常。 温度设定是否符合要求。 冷却温度和时间以产品出模变形量最小、生产周期时间最短、来进行衡量。 同塑料原材料和注塑参数密切相关。 顶出 注塑机顶出形式有机械顶出和液压顶出二种 ,有的还配有气动顶出系统 ,顶出次数设有单次和多次二种。 顶出动作可以是手动，也可以是自动。 顶出动作是由开模停止限位开关（或电子尺）来启动的。 根据 需要，通过调节顶出行程开关（或电子尺的刻度距离）来实现的。 顶出的速度和压力亦可通过电脑中的数字量的设定来实现，顶针运动的前后距离由行程开关（或电子尺的设定位置）确定。 顶出时根据模具形式和产品特征选择合适的顶出行程和顶出速度，顶出速度需均匀，使得各顶针受力平衡， 塑料 件表面无顶白，顶高等不良现象。 开模 当熔融塑料注射入模腔内及至冷却完成后 ,随着便是开模动作 ,取出制品。 开模过程也分三个阶段。 第一阶段慢速开模，防止制件在模腔内撕裂。 第二阶段快速开模，以缩短开模时间。 第三阶段慢速开模，以减低开模惯性造成的 冲击及振动。 在开模时，需根据产品大小，选择最优化的开模距离，以节约时间，提高效率。 内应力 注塑制品的内应力包括两种 :一种是注塑制品成型应力 ,另一种是温度应力 影响内应力的工艺因素 （ 1）对取向应力的影响在速冷条件下，取向会导致聚合物内应力的形成。 （ 2）熔体温度高，粘度低，取向度降低，另一方面，由于熔体温度高会使应力松弛加快，促使取向压力加强。 （ 3）延长保压时间会导致取向压力增加。 （ 4）提高注射压力，保压压力，会增大取向压力。 材料变脆的几种状况 (1) 熔胶温度 (2) 内应力释放（模温、保压） (3) 烘料条件（太久或不彻底） (4) 滞留时间太久 (5) 结合线（熔接强度）强度差 注塑成型各种缺陷的现象及解决方法 见附录 C 常用塑料材料工艺参数 见附录 D 6 注塑材料和加工方法的选择 注塑材料的选择 10 材料的选择不仅要保证塑料件的功能和特性，还要考虑到加工方法的可行性等因素。 一般来说，材料性能包括四个方面： (1) 加工性能，如熔体流动速度、熔化温度、注塑模塑的压力等； (2) 力学性能，如拉伸强度、压缩模量等； (3) 热性能，如热变形温度、导热系数、比热容等； (4) 物料性能，如密度、吸水率、介电强度等。 注塑加工方法的选择 热塑性与热固性的加工方法因为材料属性的不同存在较大的差别，加工方法的选择一般可以从形状、尺寸、材质、尺寸精度、对模具和设备的要求等几个方面考虑。 热塑性塑料的加工方法： (1) 挤出； (2) 热成型； (3) 注射模塑。 (4) 中空吹塑。 热固性塑料的加工方法 (1) 压缩和传递模塑； (2) 层压成型； (3) 缠卷成型。 7 注塑机的选择 每副模具只能安装在与其相适应的注塑机上生产，才能稳定地生产出合格的制品，那么根据现有的模具来选择机台，应详细地了解注塑机的技术规范，使之相配。 注塑模 同 注塑机 匹配 校核 工艺参数的校核 (1) 最大注塑量：机器料筒容积 大于 模具 容胶量， 成品重量约为注塑机容量的 40%至 60%为最佳 左右； (2) 最大注塑压力； (3) 最大锁模力，根据 塑料 制品最大投影面积来核算； 以成品投影面积每平方公分乘 至 （或每平方寸乘 3吨 至 5吨）； (4) 最大成型面积； (5) 塑化能力。 安装尺寸的校核 (1) 最大模厚、最小模厚、特殊设计等； (2) 模具外形尺寸 ( 宽度、高度、厚度 )校核，格林柱间距是否能装入模具； (3) 模板安装模具螺钉、钉孔（或 T形槽）、码模块安装的位置和尺寸； (4) 注塑机射嘴孔直径和射嘴球头半径值：模具浇口套上的曲面和浇口直径与注塑机上射嘴的曲面和内径匹配。 模具浇口套 上 尖端开口最少应有 (直径。