注塑成型原理及常見缺陷分析

1、 第一部分第一部分 一一. 注塑成型的概念注塑成型的概念 所謂注塑成型（Injection）是指：將已加熱融化的材料噴射注入到模具內(nèi)，經(jīng)由冷卻與固化后，得到塑膠成型品的一種方法注塑成型的概念注塑成型的概念 注塑成型適用于量產(chǎn)與形狀復(fù)雜產(chǎn)品等成形加工領(lǐng)域。 注塑成形的過程是由以下六大順序執(zhí)行： 1.合模 2.射出 3.保壓 4.冷卻(計(jì)量） 5.開模 6.取出產(chǎn)品 注塑成型的概念注塑成型的概念注塑成型的過程重復(fù)執(zhí)行這種作業(yè)流程，就可連續(xù)生產(chǎn)制品。二二. 注塑機(jī)的分類與組成注塑機(jī)的分類與組成注塑機(jī)的分類與組成注塑機(jī)的分類與組成 注射機(jī)一般按根據(jù)注射和合模裝置的排列方式進(jìn)行分類： a.立式注射機(jī) b

2、.臥式注射機(jī) c.角式注射機(jī) d.多模注射機(jī)注塑機(jī)的分類注塑機(jī)的分類與組成注塑機(jī)的分類與組成注塑機(jī)的組成 a.注塑裝置：使塑料均勻的塑化成熔融狀態(tài)，并以足夠的速度和壓力將一定量的熔料注射進(jìn)模具型腔的系統(tǒng)（見下圖所示）。 b.合模裝置：開閉模具以執(zhí)行脫模(eject)作業(yè)的系統(tǒng)。它一般有兩種方式：一種是肘桿方式；另一種是用油壓缸直接開閉模具的直壓方式。 c.液壓系統(tǒng) d.電器控制系統(tǒng) c、d保證注射機(jī)按預(yù)定工藝過程的要求（如壓力、溫度、速度和時(shí)間）和動(dòng)作程序準(zhǔn)確有效工作的系統(tǒng)。注塑機(jī)的分類與組成注塑機(jī)的分類與組成三三. 注塑機(jī)成型原理注塑機(jī)成型原理l烘干后的塑膠原料從料斗進(jìn)入料管的儲(chǔ)料區(qū)，該部分

3、的溫度低于熔融溫度，在螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)下推動(dòng)前面的料前進(jìn)；l壓縮段的塑膠料處在熔融的過度階段，有預(yù)熱作用；熔融段的塑膠已處在液態(tài)l螺桿前進(jìn)，壓縮空間，將熔融塑膠射到模具型腔內(nèi)l模具內(nèi)塑膠冷卻收縮，螺桿略微前進(jìn)補(bǔ)充收縮空間，即進(jìn)行保壓，最后冷卻完畢，脫模。（見成型原理圖）注塑機(jī)成型原理注塑機(jī)成型原理注塑機(jī)成型原理注塑機(jī)成型原理當(dāng)樹脂在模具內(nèi)流動(dòng)時(shí)，則控制螺桿的移動(dòng)速度（射出速度），并在填充樹脂後用壓力（保壓力）進(jìn)行控制。當(dāng)達(dá)到一定的螺桿位置或一定射出壓力時(shí)，則從速度控制切換成壓力控制。注塑成型機(jī)就是將樹脂送至模具內(nèi)，再制作出成形品的一種機(jī)械。四四. 注塑機(jī)成型條件（參數(shù)）注塑機(jī)成型條件（參數(shù)） 所謂成

4、形條件是指，為了獲得所需的成形品，而利用成型機(jī)的汽缸溫度、射出速度、模具溫度等組合成無數(shù)個(gè)設(shè)定條件。由于可獲得的成形品外觀、尺寸、機(jī)械物性會(huì)因成形條件而異，因此要找出最佳的成形條件，就必須仰賴熟練的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。 料管溫度 / 模具溫度 / 烘料溫度 射出速度 / 螺桿轉(zhuǎn)速射出壓力 / 保壓 / 背壓 計(jì)量 / 保壓切換點(diǎn) / 松退 / 殘量 射出 / 保壓時(shí)間/冷卻時(shí)間 速度壓力位置時(shí)間溫度 條件注塑機(jī)成型條件（參數(shù)）注塑機(jī)成型條件（參數(shù)）注塑機(jī)成型條件（參數(shù)）注塑機(jī)成型條件（參數(shù)）1.料管溫度：表中各段溫度是指料管各部分溫度，溫度可調(diào)，但每部分位置是固定的，和設(shè)備有關(guān)；2.射出速度：射出時(shí)螺

5、桿移動(dòng)的線速度;3.射出壓力：射出時(shí),熔融塑膠流體的壓力;4.開、關(guān)模壓力：開關(guān)模時(shí)液壓缸內(nèi)的壓力;5.射出位置：表中一,二段要區(qū)別于描述料管各段溫度時(shí)的一，二段。這里指螺桿的運(yùn)動(dòng)位置，是由成型機(jī)上讀出的刻度值，而非運(yùn)動(dòng)的相對(duì)距離；6.保壓：塑膠在模腔冷卻收縮,螺桿有微量移動(dòng),已一定壓力射出少量塑膠去補(bǔ)縮;注塑機(jī)成型條件（參數(shù)）注塑機(jī)成型條件（參數(shù)）7.Cycle time：兩次關(guān)模的時(shí)間間隔,即循環(huán)周期,包括關(guān)模,射出,保壓,冷卻,開模,頂出,取塑件的所有時(shí)間總和。.背壓：原料在計(jì)量填充過程中的密度調(diào)整。通常背壓設(shè)定在35 kg/cm2, 可隨成品 要求以及 位置的精準(zhǔn)度來設(shè)定。BP 太大，

6、燒焦易產(chǎn)生；BP 過小，密度不夠，銀絲，氣紋產(chǎn)生。 成形品是由流入融化樹脂的澆口、導(dǎo)入模槽的流道與產(chǎn)品部份所構(gòu)成。由于一次的成形作業(yè)只能作出一個(gè)產(chǎn)品，因此效率不高。若能利用流道連結(jié)數(shù)個(gè)模槽，就可同時(shí)成形數(shù)個(gè)產(chǎn)品。 五五. 成形品和回料的使用成形品和回料的使用成形品及回料的使用成形品及回料的使用成形品成形品及回料的使用成形品及回料的使用成形品中的澆口澆口與流道流道并不屬于產(chǎn)品。因此該部分往往被廢棄，甚至粉碎後再度用作成形專用材料，這就稱為回料。回料不能單獨(dú)作為成形專用材使用，通常都是配合造粒才能予以使用。由于會(huì)經(jīng)過成形工程，因此可讓樹脂做出各種特性的變化。回料之配方比例的上限為30左右，若配方比

7、例過高就有可能會(huì)損害到樹脂的原有性質(zhì)?；亓系氖褂?第二部分第二部分 注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷現(xiàn)象現(xiàn)象:塑膠材料沒有完全填滿模腔(Cavity) 。 .填充不足填充不足(缺料缺料) (Short shot）注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷.填充不足填充不足(缺料缺料) (Short shot）原因及處理方法: *計(jì)量設(shè)定不足 調(diào)整計(jì)量位置 *射出壓力太低 提高射出壓力 *射出速度太慢 增大射出速度 *射出時(shí)間太短 調(diào)整射出時(shí)間 *模具溫度或料管溫度不足 升高模具溫度及料管溫度 *保壓切換位置不當(dāng) 調(diào)整保壓位置 *機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)部分位置肉厚太薄 恰當(dāng)增加肉厚 *進(jìn)澆口(sprue)或是流道(ru

8、nner)太小 擴(kuò)大注口及流道尺寸 *模具排氣不足 增加模具排氣注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷現(xiàn)象現(xiàn)象: 成品表面下凹，特別是肉厚突增的部分因?yàn)楹袢獾闹醒肜鋮s較慢。 2. 凹陷凹陷(縮水縮水) (Sink marks)注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷2. 凹陷凹陷(縮水縮水) (Sink marks) 原因及處理方法: *射出壓力太低增加射出壓力 *保壓太小增加保壓 *保壓時(shí)間太短增長(zhǎng)保壓時(shí)間 *保壓切換位置不當(dāng)適當(dāng)調(diào)整保壓切換位置 *射出速度太快/慢 適當(dāng)減低/增加射出速度 *模具與塑料溫度太高適度調(diào)整模溫 *模具的流道、進(jìn)澆口太小調(diào)整流道、進(jìn)澆口大小 *通常成品易發(fā)生縮水的部位:成品肉厚

9、大的部份，肋或轂部的背面，機(jī)構(gòu)肉厚不均的部分。 *進(jìn)料點(diǎn)的位置亦可能影響縮水的不同程度。 注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷現(xiàn)象現(xiàn)象:塑膠材料溢出模穴 。 3.溢料溢料 (Flash）注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷3.溢料溢料 (Flash） 原因及處理方法: *計(jì)量設(shè)定太多恰當(dāng)調(diào)整計(jì)量位置 *射出壓力太大降低射出壓力 *射出速度過快適當(dāng)減低射出速度 *鎖模力不足 增加鎖模力 *保壓切換位置不當(dāng)適當(dāng)調(diào)整保壓切換位置 *模溫太高或料管溫度太高適度降低模溫和料管溫度 *除機(jī)臺(tái)鎖模力不足外，大多是因?yàn)槟＞逷/L面、模仁合模不良，裝配精度不良所造成或pin銷間隙過大。 *因此模具合模及支撐柱的位置、高

10、度、強(qiáng)度等都會(huì)有影響。注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷現(xiàn)象現(xiàn)象:成形品表面有黑色斑點(diǎn) 。 4.黑點(diǎn)（黑點(diǎn)（Black specks）注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷4.黑點(diǎn)（黑點(diǎn)（Black specks） 原因及處理方法: *塑料原料含有雜質(zhì)或不相容的物質(zhì) *料筒、螺桿、料管、噴嘴于換料時(shí)未清除干凈 *原料溫度過高碳化所致 *檢查原料中是否含明顯雜質(zhì)，降低回收料的添加比率； *更換原料顏色必須清洗料管和螺桿； *減少塑料在加熱筒的停滯時(shí)間（料管加氮?dú)鈱⒙輻U內(nèi)氧氣排出），同時(shí)注塑停止時(shí)保持穩(wěn)定的料管溫度。注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷現(xiàn)象現(xiàn)象:成品表面或近表面處，沿著流動(dòng)方向，出現(xiàn)極細(xì)的條紋

11、。 5.料花料花Silver streak）注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷5.料花（料花（Silver streak） 原因及處理方法: *原料中混有水份，干燥不良原料必須依特性及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)充分烘干 *模具表面附著水份及模溫太低提高模具溫度 *成型機(jī)螺桿混入空氣降低料管溫度，提高螺桿背壓，強(qiáng)化排氣槽 *唧嘴冷料 提高唧嘴溫度，松退位置調(diào)整注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷現(xiàn)象現(xiàn)象:成形品末端及死角發(fā)現(xiàn)燒焦的痕跡 。 6.燒焦（燒焦（Diesel effect）注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷6.燒焦（燒焦（Diesel effect） 原因及處理方法: *模具排氣不良強(qiáng)化排氣槽 *模具排氣槽位置

12、不當(dāng)調(diào)整派氣槽位置 *射出速度太快降低射出速度 注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷7.結(jié)合線（結(jié)合線（Weld line）現(xiàn)象現(xiàn)象:塑膠在模具內(nèi)流動(dòng)時(shí),各波前(Melt front）會(huì)合處所遺留的紋線 。注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷7.結(jié)合線（結(jié)合線（Weld line） 原因及處理方法: *成品形狀(構(gòu)造)影響樹脂流向 進(jìn)料點(diǎn)位置,大小,形狀的選擇 *原料流動(dòng)性不強(qiáng) a.升高料管溫度 b.增加模具溫度 c.模具結(jié)合處恰當(dāng)排氣 d.降低射出速度 *使用脫模劑也會(huì)使結(jié)合線更明顯 盡可能少用脫模劑 以上僅能淡化結(jié)合線并不能完全消除結(jié)合線。 多點(diǎn)(兩點(diǎn)以上)熱澆道時(shí),熱澆道溫度的控制的控制高低亦會(huì)

13、改變結(jié)合線的位置。 注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷現(xiàn)象現(xiàn)象: 成品內(nèi)部產(chǎn)生空隙，有兩種原因: 1)發(fā)生于肉厚部分，由中央冷卻收縮而成。 2)空氣、水分或塑料中的揮發(fā)分解造成。 8.氣泡（氣泡（Void）注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷8.氣泡（氣泡（Void） 原因及處理方法: *保壓時(shí)間不足增長(zhǎng)保壓時(shí)間 *射出壓力太低 適當(dāng)增大射出壓力 *模具的流道,進(jìn)料口太小 增大模具的流道和進(jìn)料口 *原料干燥不完全 依操作規(guī)范確保原料干燥完全 *制品肉厚過大或肉厚嚴(yán)重不均亦會(huì)產(chǎn)生氣泡。 *料管溫度設(shè)定過高造成原材料熱分解亦會(huì)產(chǎn)生。 注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷9.龜裂（龜裂（Crazing or

14、crack）現(xiàn)象現(xiàn)象:塑膠在模具內(nèi)流動(dòng)時(shí), 近模壁層冷卻較快，與中央部分的熱融界面，產(chǎn)生剪切力，表面裂痕。注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷9.龜裂（龜裂（Crazing or crack） 原因及處理方法: *模具粗糙，脫模斜角不足 進(jìn)料點(diǎn)位置,大小,形狀的選擇 *過度填充所致 a.降低料管溫度 b.降低模具溫度 c.降低射出壓力 d.適度調(diào)整保壓 *此外，成品結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)不良，肉厚變化太大亦會(huì)產(chǎn)生。 注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷現(xiàn)象現(xiàn)象:成形品由于冷卻收縮、成形條件或離型不良，在內(nèi)部構(gòu)成殘留應(yīng)力，導(dǎo)致變形。 10.變形（變形（Deformation）注塑成型主要缺陷注塑成型主要缺陷10.變形（變形（Deformation） 原因及處理方法: *成型時(shí)應(yīng)力所致 a.降低射出壓力 b.減少射出保壓時(shí)間 c.增加料管溫度 d.模具公母模溫度須適當(dāng)控制 *保壓時(shí)間與保壓壓力對(duì)成品變形度影響甚至。 *模具公母模溫度需適當(dāng)控制 。模溫的控制非常重要，必須確保設(shè)定模溫保持于穩(wěn)定值。 *成形品肉厚設(shè)計(jì)不良亦會(huì)影響變形