注塑機(jī)工藝流程-注塑成型工藝過程詳解

注塑機(jī)工藝流程-注塑成型工藝過程詳解注塑機(jī)工藝流程_注塑成型工藝過程詳解注塑成型工藝是指將熔融的原料通過加壓、注入、冷卻、脫離等操作制作一定形狀的半成品件的工藝過程。塑件的注塑成型工藝過程主要包括合模-——填充——(氣輔，水輔)保壓——冷卻——開?！撃５?個(gè)階段。注塑機(jī)工藝流程1、填充階段填充是整個(gè)注塑循環(huán)過程中的第一步，時(shí)間從模具閉合開始注塑算起，到模具型腔填充到大約95%為止。理論上，填充時(shí)間越短，成型效率越高，但是實(shí)際中，成型時(shí)間或者注塑速度要受到很多條件的制約。高速填充。高速填充時(shí)剪切率較高，塑料由于剪切變稀的作用而存在粘度下降的情形，使整體流動(dòng)阻力降低；局部的粘滯加熱影響也會使固化層厚度變薄。因此在流動(dòng)控制階段，填充行為往往取決于待填充的體積大小。即在流動(dòng)控制階段，由于高速填充，熔體的剪切變稀效果往往很大，而薄壁的冷卻作用并不明顯，于是速率的效用占了上風(fēng)。低速填充。熱傳導(dǎo)控制低速填充時(shí)，剪切率較低，局部粘度較高，流動(dòng)阻力較大。由于熱塑料補(bǔ)充速率較慢，流動(dòng)較為緩慢，使熱傳導(dǎo)效應(yīng)較為明顯，熱量迅速為冷模壁帶走。加上較少量的粘滯加熱現(xiàn)象，固化層厚度較厚，又進(jìn)一步增加壁部較薄處的流動(dòng)阻力。由于噴泉流動(dòng)的原因，在流動(dòng)波前面的塑料高分子鏈排向幾乎平行流動(dòng)波前。因此兩股塑料熔膠在交匯時(shí)，接觸面的高分子鏈互相平行；加上兩股熔膠性質(zhì)各異（在模腔中滯留時(shí)間不同，溫度、壓力也不同），造成熔膠交匯區(qū)域在微觀上結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差。在光線下將零件擺放適當(dāng)?shù)慕嵌扔萌庋塾^察，可以發(fā)現(xiàn)有明顯的接合線產(chǎn)生，這就是熔接痕的形成機(jī)理。熔接痕不僅影響塑件外觀，同時(shí)由于微觀結(jié)構(gòu)的松散，易造成應(yīng)力集中，從而使得該部分的強(qiáng)度降低而發(fā)生斷裂。一般而言，在高溫區(qū)產(chǎn)生熔接的熔接痕強(qiáng)度較佳，因?yàn)楦邷厍樾蜗?，高分子鏈活?dòng)性較佳，可以互相穿透纏繞，此外高溫度區(qū)域兩股熔體的溫度較為接近，熔體的熱性質(zhì)幾乎相同，增加了熔接區(qū)域的強(qiáng)度；反之在低溫區(qū)域，熔接強(qiáng)度較差。2、保壓階段保壓階段的作用是持續(xù)施加壓力，壓實(shí)熔體，增加塑料密度（增密），以補(bǔ)償塑料的收縮行為。在保壓過程中，由于模腔中已經(jīng)填滿塑料，背壓較高。在保壓壓實(shí)過程中，注塑機(jī)螺桿僅能慢慢地向前作微小移動(dòng)，塑料的流動(dòng)速度也較為緩慢，這時(shí)的流動(dòng)稱作保壓流動(dòng)。由于在保壓階段，塑料受模壁冷卻固化加快，熔體粘度增加也很快，因此模具型腔內(nèi)的阻力很大。在保壓的后期，材料密度持續(xù)增大，塑件也逐漸成型，保壓階段要一直持續(xù)到澆口固化封口為止，此時(shí)保壓階段的模腔壓力達(dá)到最高值。在保壓階段，由于壓力相當(dāng)高，塑料呈現(xiàn)部分可壓縮特性。在壓力較高區(qū)域，塑料較為密實(shí)，密度較高；在壓力較低區(qū)域，塑料較為疏松，密度較低，因此造成密度分布隨位置及時(shí)間發(fā)生變化。保壓過程中塑料流速極低，流動(dòng)不再起主導(dǎo)作用；壓力為影響保壓過程的主要因素。保壓過程中塑料已經(jīng)充滿模腔，此時(shí)逐漸固化的熔體作為傳遞壓力的介質(zhì)。模腔中的壓力借助塑料傳遞至模壁表面，有撐開模具的趨勢，因此需要適當(dāng)?shù)逆i模力進(jìn)行鎖模。漲模力在正常情形下會微微將模具撐開，對于模具的排氣具有幫助作用；但若漲模力過大，易造成成型品毛邊、溢料，甚至撐開模具。因此在選擇注塑機(jī)時(shí)，應(yīng)選擇具有足夠大鎖模力的注塑機(jī)，以防止?jié)q?，F(xiàn)象并能有效進(jìn)行保壓。3．冷卻階段在注塑成型模具中，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常重要。這是因?yàn)槌尚退芰现破分挥欣鋮s固化到一定剛性，脫模后才能避免塑料制品因受到外力而產(chǎn)生變形。由于冷卻時(shí)間占整個(gè)成型周期約70%～80%，因此設(shè)計(jì)良好的冷卻系統(tǒng)可以大幅縮短成型時(shí)間，提高注塑生產(chǎn)率，降低成本。設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)睦鋮s系統(tǒng)會使成型時(shí)間拉長，增加成本；冷卻不均勻更會進(jìn)一步造成塑料制品的翹曲變形。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，由熔體進(jìn)入模具的熱量大體分兩部分散發(fā)，一部分有5%經(jīng)輻射、對流傳遞到大氣中，其余95%從熔體傳導(dǎo)到模具。塑料制品在模具中由于冷卻水管的作用，熱量由模腔中的塑料通過熱傳導(dǎo)經(jīng)模架傳至冷卻水管，再通過熱對流被冷卻液帶走。少數(shù)未被冷卻水帶走的熱量則繼續(xù)在模具中傳導(dǎo)，至接觸外界后散溢于空氣中。注塑成型的成型周期由合模時(shí)間、充填時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間及脫模時(shí)間組成。其中以冷卻時(shí)間所占比重最大，大約為70%～80%。因此冷卻時(shí)間將直接影響塑料制品成型周期長短及產(chǎn)量大小。脫模階段塑料制品溫度應(yīng)冷卻至低于塑料制品的熱變形溫度，以防止塑料制品因殘余應(yīng)力導(dǎo)致的松弛現(xiàn)象或脫模外力所造成的翹曲及變形。影響制品冷卻速率的因素有：塑料制品設(shè)計(jì)方面。主要是塑料制品壁厚。制品厚度越大，冷卻時(shí)間越長。一般而言，冷卻時(shí)間約與塑料制品厚度的平方成正比，或是與最大流道直徑的1.6次方成正比。即塑料制品厚度加倍，冷卻時(shí)間增加4倍。模具材料及其冷卻方式。模具材料，包括模具型芯、型腔材料以及模架材料對冷卻速度的影響很大。模具材料熱傳導(dǎo)系數(shù)越高，單位時(shí)間內(nèi)將熱量從塑料傳遞而出的效果越佳，冷卻時(shí)間也越短。冷卻水管配置方式。冷卻水管越靠近模腔，管徑越大，數(shù)目越多，冷卻效果越佳，冷卻時(shí)間越短。冷卻液流量。冷卻水流量越大（一般以達(dá)到紊流為佳），冷卻水以熱對流方式帶走熱量的效果也越好。冷卻液的性質(zhì)。冷卻液的粘度及熱傳導(dǎo)系數(shù)也會影響到模具的熱傳導(dǎo)效果。冷卻液粘度越低，熱傳導(dǎo)系數(shù)越高，溫度越低，冷卻效果越佳。

基本原理：

微孔發(fā)泡成型過程可分成三個(gè)階段：首先是將超臨界流體(二氧化碳或氮?dú)?溶解到熱融膠中形成單相溶體；然后通過開關(guān)式射嘴射人溫度和壓力較低的模具型腔，由于溫度和壓力降低引發(fā)分子的不穩(wěn)定性從而在制品中形成大量的氣泡核，這些氣泡核逐漸長大生成微小的孔洞。工藝流程：

工藝特點(diǎn)：

（1）精密注塑；

（2）突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限，可顯著減輕制件的重量、縮短成型周期；

（3）極大地改善了制件的翹曲變形和尺寸穩(wěn)定性。

應(yīng)用：

汽車儀表盤，門板、空調(diào)風(fēng)管等

5、納米注塑成型（NMT）

納米注塑NMT(NanoMoldingTechnology)：是金屬與塑膠以納米技術(shù)結(jié)合的工法，先將金屬表面經(jīng)過奈米化處理後，塑膠直接射出成型在金屬表面，讓金屬與塑膠可以一體成形。工藝流程：

納米成型技術(shù)根據(jù)塑膠的位置分為兩類工藝：

（1）塑膠為非外觀面的一體成型

（2）塑膠為外觀面的一體成型

工藝特點(diǎn)：

（1）制品具有金屬外觀質(zhì)感，

（2）制品機(jī)構(gòu)件設(shè)計(jì)簡化，讓產(chǎn)品更輕、薄、短、小，且較CNC加工法更具成本效益。

（3）降低生產(chǎn)成本并且高結(jié)合強(qiáng)度，及大幅降低相關(guān)耗材的使用率

適用的金屬與樹脂材料：

（1）鋁、鎂、銅、不銹鋼、鈦、鐵、鍍鋅板、黃銅；

（2）鋁合金的適應(yīng)性較強(qiáng)，包括1000到7000系列；

（3）樹脂包括PPS、PBT、PA6、PA66、PPA；

（4）PPS具有特別強(qiáng)的粘合強(qiáng)度(3000N/c㎡)。

應(yīng)用：手機(jī)外殼、筆記本電腦外殼等

二、擠出成型（型材）

擠出成型：又稱擠塑成型，主要適合熱塑性塑料的成型，也適合部分流動(dòng)性較好的熱固性和增強(qiáng)塑料的成型。其成型過程是利用轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿，將被加熱熔融的熱塑性原料，從具有所需截面形狀的機(jī)頭擠出，然后由定型器定型，再通過冷卻器使其冷硬固化，成為所需截面的產(chǎn)品。工藝流程：

工藝特點(diǎn)：

（1）設(shè)備成本低；

（2）操作簡單、工藝過程容易控制、便于實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)；

（3）生產(chǎn)效率高；產(chǎn)品質(zhì)量均勻、致密；

（4）通過改變機(jī)頭口?？沙尚透鞣N斷面形狀的產(chǎn)品或半成品。

應(yīng)用：

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，擠出成型具有較強(qiáng)的適用性。擠出成型的制品種類有管材、薄膜、棒材、單絲、扁帶、網(wǎng)、中空容器、窗戶、門的框架、板材、電纜包層、單絲以及其它異型材等。三、壓延成型（片材、薄膜）壓延成型：是塑料原料通過一系列加熱的壓輥，使其在擠壓和展延作用下連接成為薄膜或片材的方法。工藝流程：

工藝特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)能力大、可自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)；

缺點(diǎn)：

設(shè)備龐大、精度要求高、輔助設(shè)備多、制品寬度受壓延機(jī)輥筒長度的限制。

應(yīng)用：

多用于生產(chǎn)PVC軟質(zhì)薄膜、薄板、片材、人造革、壁紙、地板革等。四、吹塑成型吹塑成型：是將從擠出機(jī)擠出的熔融熱塑性原料，夾入模具，然后向原料內(nèi)吹入空氣，熔融的原料在空氣壓力的作用下膨脹，向模具型腔壁面貼合，最后冷卻固化成為所需產(chǎn)品形狀的方法。

吹塑成型分為薄膜吹塑和中空吹塑兩種。

1．薄膜吹塑

薄膜吹塑是將熔融塑料從擠出機(jī)機(jī)頭口模的環(huán)行間隙中呈圓筒形薄管擠出，同時(shí)從機(jī)頭中心孔向薄管內(nèi)腔吹入壓縮空氣，將薄管吹脹成直徑更大的管狀薄膜（俗稱泡管），冷卻后卷取。

2．中空吹塑

中空吹塑成型是借助氣體壓力，將閉合在模具型腔中的處于類橡膠態(tài)的型坯吹脹成為中空制品的二次成型技術(shù)，是生產(chǎn)中空塑料制品的方法。中空吹塑成型按型坯的制造方法不同，有擠出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑。（1）擠出吹塑：擠出吹塑成型是用擠出機(jī)擠出管狀型坯，趁熱將其夾在模具模腔內(nèi)并封底，再向管坯內(nèi)腔通入壓縮空氣吹脹成型。（2）注射吹塑：所用的型坯由注射成型而得。型坯留在模具的芯模上，用吹塑模合模后，從芯模中通入壓縮空氣，將型坯吹脹，冷卻，脫模后即得制品。

優(yōu)點(diǎn)：

制品壁厚均勻、重量公差小、后加工少、廢邊角?。贿m宜于生產(chǎn)批量大的小型精制品。（3）拉伸吹塑：將已經(jīng)加熱到拉伸溫度的型坯放置在吹塑模具中，用拉伸桿進(jìn)行縱向拉伸，用吹入的壓縮空氣進(jìn)行橫向拉伸吹脹，從而得到產(chǎn)品的方法。應(yīng)用：①薄膜吹塑主要用于制造塑料薄模；

②中空吹塑主要用于制作中空塑料制品（瓶子、包裝桶、噴壺、油箱、罐、玩具等）。

五、壓制成型壓制成型主要用于熱固性塑料的成型，根據(jù)成型物料的性狀和加工設(shè)備及工藝的特點(diǎn)，壓制成型可分為模壓成型和層壓成型兩種。

1．模壓成型模壓成型又稱壓縮模塑，是熱固性塑料和增強(qiáng)塑料成型的主要方法。其工藝過程是將原料在已加熱到指定溫度的模具中加壓，使原料熔融流動(dòng)并均勻地充滿模腔，在加熱和加壓的條件下經(jīng)過一定的時(shí)間，使原料形成制品。

特點(diǎn)：

模壓成型制品質(zhì)地致密、尺寸精確、外觀平整光潔、無澆口痕跡、穩(wěn)定性較好。應(yīng)用：在工業(yè)產(chǎn)品中，模壓成型的制品有電器設(shè)備（插頭和插座）、鍋柄、餐具的把手、瓶蓋、坐便器、不碎餐盤（美耐皿）、雕花塑料門等。

2．層壓成型

層壓成型：是以片狀或纖維狀材料作為填料，在加熱、加壓條件下把相同或不同的材料的兩層或多層結(jié)合成為一個(gè)整體的方法。

工藝流程：

層壓成型工藝由浸漬、壓制和后加工處理三個(gè)階段組成，多用于生產(chǎn)增強(qiáng)塑料板材、管材、棒材及模型制品等。

特點(diǎn)：

質(zhì)地密實(shí)、表面平整光潔。

六、壓注成型壓注成型：是在壓縮成型基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種熱固性塑料的成型方法，又稱傳遞成型。其工藝類似于注塑成型工藝，壓注成型時(shí)塑料在模具的加料腔內(nèi)塑化，再經(jīng)過澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔，而注塑成型在注塑機(jī)料筒內(nèi)塑化。工藝流程：

壓注成型與壓縮成型的區(qū)別：

壓縮成型過程是先加料后閉模，而壓注成型則一般要求先閉模后加料。

工藝特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：（與壓縮成型比較）

（1）塑料在進(jìn)入型腔前已塑化，能生產(chǎn)外形復(fù)雜、薄壁或壁厚變化很大、帶有精細(xì)嵌件的塑件。

（2）縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率，塑件密度和強(qiáng)度得到提高。

（3）由于塑料成型前模具完全閉合，分型面的飛邊很薄，因而塑件精度容易保證表面粗糙度也較低。

缺點(diǎn)：

（1）總會有一部分余料留在加料室內(nèi)，原料消耗較大；

（2）澆口痕跡的修整使工作量增大；

（3）成型壓力比壓縮成型大；收縮率比壓縮成型的大；

（4）模具的結(jié)構(gòu)也比壓縮模的結(jié)構(gòu)復(fù)雜；

（5）工藝條件比壓縮成型要求更嚴(yán)格，操作難度大。

七、滾塑成型滾塑成型：是先將塑料原料加入模具中，然后模具沿兩垂直軸不斷旋轉(zhuǎn)并使之加熱，使模內(nèi)的塑料原料在重力和熱能的作用下，逐漸均勻地涂布、熔融粘附于模腔的整個(gè)表面上，成型為所需要的形狀，再經(jīng)冷卻定型、脫模，最后獲得制品。工藝流程：

優(yōu)點(diǎn)：

（1）提供更多設(shè)計(jì)空間，降低裝配成本；

（2）更改簡單，成本低廉；

（3）節(jié)約原材料。應(yīng)用：水球、浮球、小游泳池、自行車座墊、沖浪板，機(jī)器外殼、防護(hù)罩、燈罩、農(nóng)用噴