071124第四章注塑成型工艺.ppt

第四章 注塑成型工艺 闫肖朋 2007-11-28 主要内容 注塑成型前的准备 注塑成型工艺条件的选择与确定 注塑工艺参数对制品质量的影响 注塑件的后处理 前言 注射成型（简称“注塑”）是使热塑性塑料在加热的机筒中均衡塑化，而后由柱塞或移动螺杆推挤到闭合的模具的型腔中成型的一种方法。 这是热塑性塑料成型中应用最广泛的一种方法。 用于注塑的塑料品种很多，除少数的热塑性塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可用此法成型。 此外，还有少数经专门研制的热固性塑料也能用此法成型。 现在，热固性塑料用于注塑的量也在迅速增长。 从塑料制品来看，采用注塑的方法，可以生产形状复杂、尺寸精度高、满足各种使用的塑料制品。 注塑工艺过程大体上可分为三个阶段：成型前的准备工作、注塑成型过程和制品的后处理过程。 1.0 注塑成型前的准备 为了使注射过程顺利进行并保证产品质量，在成型前有一系列准备工作： 原材料的预处理 嵌件预热 料筒清洗 脱模剂的选用 1.1 原材料的预处理 根据各种塑料的特性，成型前应对原材料进行如下预处理： 原材料的检验 塑料的着色 原材料的预热及干燥 1.1.1 原材料的检验 原材料的检验包括外观检验（色泽、颗粒形状及均匀性、有无杂质等）和物理性能检验（熔体指数、流动性、热性能、含水量指标及收缩率等）。 1.1.2 塑料的着色 注射制件着色最常用的方法是采用色母料着色，这种方法简单易行，着色均匀，但是成本偏高一些，仅适用于螺杆式注塑机的成型。 色母粒着色是将热塑性塑料颗粒与色母粒颗粒按一定比例混合均匀，即可用于生产，色母粒的添加量通常为1%~5%。 若使用柱塞式注塑机，会因塑化、混料不均，而引起制品色斑或色纹。 对于原料为粉料的注塑成型，一般采用的是造粒染色，即把粉料和色母粒经过挤出造粒，获得颜色均匀的颗粒料。 1.1.3 原材料的预热及干燥 各种塑料颗粒常含有不同程度的水分、溶剂及其它易挥发的低分子物质，它们的存在往往会使注射制品产生银纹、收缩孔、气泡等缺陷，高温下还会使塑料产生交联和降解，造成制品的性能及外观质量下降。 因此在成型前多数塑料需要进行预热及干燥处理。如聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯醚等塑料，因其分子结构中含有酰氨基、酯基、氰基等亲水基团，具有吸湿倾向，一般都要进行干燥处理。聚苯乙烯和ABS等塑料，虽亲水能力不强，但一般也要进行干燥处理。对聚烯烃、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲醛等不易吸湿的塑料，如果包装严密，储存运输良好，一般可不干燥。 塑料干燥条件 干燥温度和时间以及料层厚度是影响干燥效果的主要因素。 温度越高，低分子及水分挥发越快，但不能超过塑料的软化温度或熔点，否则料易变软结成团，使加料困难，干燥温度一般为100℃左右； 较长的干燥时间有利于提高干燥效果，但易造成能源浪费，对热稳定性差的塑料还会引起分解变色； 若料层过厚，由于塑料导热性差，在同样的干燥条件下会使表层和中心层干燥效果不同。因此料层厚度以20~50mm为宜。 要特别说明的是，干燥后料粒要妥善密封保存，防止塑料再次吸湿而失去干燥效果。 一些塑料在成型温度下对水分特别敏感，因此在成型过程中还应考虑采用密封或加热料斗。 1.2 嵌件的预热 根据装配和使用强度的要求，塑料制件内常常嵌入一些金属嵌件。 注射前，金属嵌件要放入模具中的预定位置，然后经注塑成型与塑料熔料接为一个整体。 由于塑料和金属的热性能差异很大，收缩率不同，所以有嵌件的塑料制件固化时嵌件的四周会产生较大应力集中，出现裂纹，降低制品的强度。 为避免这种现象发生，金属嵌件在与塑料熔接前应进行预热处理，预热后的嵌件在成型时与塑料熔体的温差减小，嵌件周围熔料冷却速度减慢，收缩比较均匀，会发生一定的熔料补缩作用，从而降低了嵌件周围的内应力。 嵌件的预热温度依金属材料的不同而不同，以不损伤金属嵌件表面的镀层为限。 通常有镀层嵌件低些，一般为110~130℃,无镀层嵌件或铜嵌件可适当高些，可提高到150℃左右。 对于较小金属嵌件，易被熔融塑料在模具内加热，可酌情不用预热。 1.3 料筒的清洗 在注塑生产中，经常需要更换原料、调换颜色，或由于温度的升高会造成原料分解，所有这些情况发生时，都需要对注塑机的料筒进行清洗。清理方法有如下几种： 柱塞式注塑机料筒的清洗； 螺杆式注塑机料筒的清洗； 特殊情况下料筒的清洗。 1.3.1 柱塞式注塑机料筒的清洗 柱塞式注塑机料筒的清洗，要把组装件拆卸后再进行清洗。 1.3.2 螺杆式注塑机料筒的清洗 螺杆式注塑机料筒的清洗，通常采用直接换料清洗。为了便于料筒清洗，一般颜色浅的、熔融温度低的、热稳定性差的注射制品先加工。 1.3.3 特殊情况下料筒的清洗 若新原料的成型温度比料筒内剩料温度高，应将料筒和喷嘴温度升到新原