第三章 注射成型课件.ppt

聊城大学材料科学与工程学院 第3章 注射成型 掌握注塑过程，注塑工艺参数；理解注塑过程中物料流动、传热、凝聚态和相形态发展变化；基本会对通常聚合物注塑选取工艺条件；基本会分析各种注塑条件变化对制品结构、表观、性能等的影响；了解注塑原料的选择；了解注塑制品应用领域和特点；了解注塑发展趋势和研究进展。 3.1概述 什么是注射成型? 注射成型是一种注射兼模塑的成型方法，又称注塑成型。它是成型聚合物制品，尤其是塑料制品的一种十分重要的方法。 注射成型的重要性： 20％－30％的通用塑料；70％－80％的工程塑料制件是通过注射成型得到的。 3.2注射机 3.2.1注射机的组成及分类 注射机的组成 注射机的分类 3.2.2注射系统 注射系统的主要作用 塑化 注射 保压 主要包括柱塞式和螺杆预塑式 柱塞式注射系统 柱塞式注射系统由加料装置、料筒、柱塞、分流梭和喷嘴等部件组成，其具体结构如下图所示。 3.2.3注射机的合模系统 合模系统是注射机的一个重要组成部分，主要由导柱(又称拉杆)、定模板、动模板、调模装置、顶出装置和传动装置等部件组成，主要作用： 1）锁紧模具，提供足够的合模力和系统刚度，保证注射时在熔料压力作用下，不致溢料； 2）固定模具，有足够的安装模具的面积和开合、取出制品的行程空间； 3）启闭模具，开模：先慢后快再慢；合模先快后慢。 3.5.3共注射成型 共注射成型是指用两个或两个以上注射成型机，将不同的品种或不同色泽的塑料，同时或先后注入模具内的成型方法。主要有双色注射和双层注射。 3.5.4气体辅助注射成型 熔体注射 气体注射 气体保压 开模腔 取出制品 气体辅助注射成型优点： 与传统的注射成型或结构泡沫成型相比，具有如下特点： 1）能成型壁厚不均匀的制品，提高了制品设计的自由度； 2）可设置中空的筋和凸台结构，提高制品的刚度和强度； 3）改进了外观质量，不是微发泡，气体夹在熔体中形成； 4）成型周期短； 5）气体压力从浇口(或气体喷嘴)至流动末端形成连续通道，无压力损失，从而能低压成型，残留应力低，制品翘曲小，尺寸稳定性好，电镀性能提高； 6）气体通道能起到支撑流道的作用，提高了成型性，从而可降低平均壁厚，减少大型制品的浇门数； 7）成型压力低，可在较小的注射机上成型较大的制品，同时，模具可小型化； 8）节能； 9）可完成中空成型和注射成型不能加工的三维中空制品的成型。 3.4.3 热塑性塑料注射成型工艺参数选择和质量控制 制品质量控制因素的分析 制品的质量主要包括外观和内在性能 外观包括 尺寸精度和表面光洁度 内在性能 主要是力学性能如拉伸强度、伸长率、冲击强度、模量、熔接强度等。 3.4.3 热塑性塑料注射成型工艺参数选择和质量控制 a注射制品的力学性能影响因素 注射温度对拉伸强度、冲击强度的影响 达到一定温度后，聚合物拉伸强度随温度提高而下降，主要是由于取向减小造成的。 3.4.3 热塑性塑料注射成型工艺参数选择和质量控制 注射制品的力学性能影响因素 模具温度对力学性能的影响 对非晶性聚合物力学性能影响较小，对结晶性材料有较大影响，模具温度高，拉伸强度提高，伸长率降低。 注射压力和保压时间 注射压力对制品的力学性能影响较小。 3.4.3 热塑性塑料注射成型工艺参数选择和质量控制 注射制品性能的各向异性 注射制品的熔接强度 制品中有孔、嵌件时或采用多于一个的浇口时，就形成熔接缝。熔接缝往往是力学性能薄弱的环节。 提高熔接缝强度的措施：提高熔体温度和模具温度，提高注射压力，提高注射速度，增加制品的厚度。 b 注射制品收缩 三个阶段 1 在浇口凝封以前的保压阶段 2 在浇口凝封以后到脱模为止 3 脱模到使用之前的自由收缩 △L 自由收缩量 L1制品脱模30分钟后沿收缩方向的长度 α聚合物热膨胀系数 T2脱模时制品温度 T3 工作环境温度 C 注射制品几种易出现缺陷及消除方法 凹陷、缩孔、气孔（吸湿、模腔排气差） 无光泽、泛白、搓痕及皱纹（模具温度低、熔体温度过高，冷却速度过快） 翘曲（收缩造成内应力） 银纹与剥层（分解物产生） 银纹现象是聚合物在张应力作用下，在材料的某些薄弱地方出现应力集中而产生局部的塑性变形和取向，以至于在材料表面或内部垂直于应力方向出现长度为100μm，宽度为10μm，厚度为薄1μm的微细凹槽的现象。 焦烧、暗纹、暗斑（剪切造成温升过快，聚合物分解） 3.4.4 热固性塑料的注射成型 热固性塑料加热后结构的变化：受热或在固化剂的作用下，能发生交联而变成不熔不溶状态的树脂，这种树脂在制造或加工过程中的某些阶段受热可以软化，而一旦固化，加热也不能使其再软化。 配方体系：热固性树脂、固化剂