注塑成型技術(shù)簡介 3

1、2020/10/7,1,注塑成型技術(shù)簡介,2020/10/7,2,主要內(nèi)容,1、注塑機(jī)的定義（3-11） 2、注塑成型定義（12-14） 3、模具的定義（15-19） 4、注塑成型條件（20-20） 5、塑料的概念（21-27） 6、常用塑料介紹（28-37） 7、注塑缺陷及原因分析（38-49） 8、氣輔成型/水輔成型介紹（50-62）,2020/10/7,3,2020/10/7,4,一、注塑機(jī)的定義,注塑機(jī)又名注射成型機(jī)或注射機(jī)。它是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。分為立式、臥式、全電式。,2020/10/7,5,一、注塑機(jī)的構(gòu)造,注塑機(jī)通常由注

2、射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)等組成。,2020/10/7,6,射出成型模具,靜模,動模,2020/10/7,7,二、注塑成型定義 所謂注塑成型（Injection Molding）是指，將已經(jīng)加熱融化的材料噴射注入到模具內(nèi)，經(jīng)過冷卻與固化，由機(jī)器頂出系統(tǒng)推出頂桿，將模具頂板向前推，得到成形制品的方法。,2020/10/7,8,注塑成型的工藝流程,適用于量產(chǎn)與形狀復(fù)雜產(chǎn)品的成形加工領(lǐng)域。射出成形工程是以下列六大順序執(zhí)行： 1.合模 2.射出 3.保壓 4.冷卻（分為冷卻時儲料、冷卻前儲料、冷卻后儲料） 5.開模 6.取出產(chǎn)品 重復(fù)執(zhí)行這種作

3、業(yè)流程，就可連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)品。,2020/10/7,9,注塑成型,2020/10/7,10,三、模具的定義,所謂模具（Mold）是指，為了將材料樹脂做成某種形狀，而用來承接射出注入樹脂的金屬制模型。雖然沒有圖示記載，但實際上有幾個空孔，并用溫水、油、加熱器等進(jìn)行溫度控制。,2020/10/7,11,模具的構(gòu)成,2020/10/7,12,模具成型生產(chǎn),2020/10/7,13,模具的成型生產(chǎn),成形品是由流入融化樹脂的澆口、注入模槽的流道與產(chǎn)品部份所構(gòu)成。由于一次的成形作業(yè)只能作出一個產(chǎn)品，因此效率不高。若能利用流道連結(jié)數(shù)個模槽，就可同時成形數(shù)個產(chǎn)品。 同時，當(dāng)各模槽的流道長度不同時，就無法同時填充樹

4、脂，而且大部分的模槽尺寸、外觀、物性皆不同，因此通常都會將流道設(shè)計成相同長度。,2020/10/7,14,成形品,2020/10/7,15,四、成形條件,所謂成形條件是指，為了獲得所需的成形品，而利用成型機(jī)的料管溫度、注射壓力、射出速度、射出時間、模具溫度等組合成無數(shù)個設(shè)定條件。由于可獲得的成形品外觀、尺寸、機(jī)械物性會因成形條件而異，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。,2020/10/7,16,五、塑料的概念,塑料是指以有機(jī)合成樹脂為主要成分，加入或不加入其他配合材料而構(gòu)成的人造材料。 塑料是一種高分子物質(zhì)，分子量自幾萬至幾百甚至上千萬,目前已發(fā)展到了三百多種.,2020/

5、10/7,17,塑料的特性和用途,重量輕 比強(qiáng)度和比鋼度高 優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，是一種理想的化工結(jié)構(gòu)材料。 理想的絕緣性能，對電，熱，聲都具有良好的絕緣性能。 突出的耐磨性和自潤滑性。可實現(xiàn)“無噪音傳動”，還可實現(xiàn)“無油潤滑”。 多種防護(hù)性能 卓越的成型性能,2020/10/7,18,塑料的分類,按塑料中合成樹脂的分子結(jié)構(gòu)及其特性，可將其分成兩大類：熱塑形和熱固性塑料 熱塑性塑料是有可以多次反復(fù)加熱而仍具有可塑性的合成樹脂制得的塑料，其合成樹脂都是線性或支鏈性高聚物 熱固性塑料是加熱固化后不可再塑化，其合成樹脂是體形高聚物。,2020/10/7,19,塑料的性能,塑料的使用性能 塑料的工藝性能,

6、2020/10/7,20,塑料的使用性能,常見的熱塑性塑料有：ABS塑料、聚碳酸酯(PC) 、 聚甲醛(POM) 、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA / 有機(jī)玻璃) 、 聚乙烯(PE) 、聚苯乙烯(PS) 、聚氯乙烯(PVC) 、聚丙烯(PP)和聚四氟乙烯(PTFE)等,2020/10/7,21,熱塑性塑料的工藝性能,收縮性。收縮率=（模具尺寸-塑制件尺寸）/塑制件尺寸，其影響因素如下： 塑料品種 塑件結(jié)構(gòu) 澆口形式，尺寸及其分布 成型工藝條件 流動性?？捎萌哿鳒y試方法來測定MFI。流動性影響因素如下： 壓力/溫度 塑料品種 模具結(jié)構(gòu),2020/10/7,22,熱塑性塑料的工藝性能,吸濕性 塑料中水

7、分含量超過限度，則會在成型過程中揮發(fā)成氣體，或使塑料水解，所以在成型前須對塑料進(jìn)行干燥處理 結(jié)晶性 根據(jù)塑料冷凝時有無結(jié)晶現(xiàn)象，可將塑料分成結(jié)晶性塑料和非結(jié)晶性塑料。對結(jié)晶性塑料，模具設(shè)計和選擇注射機(jī)時應(yīng)注意其以下特性： （1）料溫上升到成型溫度時所需的熱量多，應(yīng)選用塑化能力大的設(shè)備。 （2）冷凝時放出的熱量大，應(yīng)對模具進(jìn)行充分冷卻。 （3）熔態(tài)與固態(tài)的密度差，成型收縮大，容易發(fā)生縮孔和氣孔。 （4）冷卻快，則結(jié)晶度低，收縮小，透明度高 （5）各向異性顯著，內(nèi)應(yīng)大，易發(fā)生變形，翹曲 （6）結(jié)晶熔點范圍窄，易發(fā)生未熔粉末注入模具或堵塞澆口。 熱敏性 熱敏性是指熱穩(wěn)定差的塑料，在高溫下受熱時間較長

8、或澆口截面過小及剪切作用大時，料溫增高就易發(fā)生變色，降解，分解。,2020/10/7,23,常用塑料介紹,聚苯乙烯(PS) 聚丙烯(PP) 尼龍(PA) 聚甲醛(POM),又稱賽鋼料 ABS (丙烯月青-丁二烯-苯乙稀) PC(聚碳酸酯),俗稱防彈玻璃 PC+ABS(PC+ABS 合金) PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),俗稱 有機(jī)玻璃,2020/10/7,24,聚苯乙烯（ (PS),聚苯乙烯ps（俗稱硬膠）是一種無色，透明，光澤的粒狀物 聚苯乙烯的性能如下： 1.光學(xué)性能好 2 電氣性能優(yōu)良 3 容易成型加工 4著色性能好 5最大的缺點是脆性 6 耐熱溫度較低（最高使用溫度6080攝氏度） 7耐

9、酸性能差 聚苯乙烯的成型特性： 1 吸水性極小，成型前可不予干燥 2 性脆易裂，熱脹系數(shù)大，容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 3 流動性極好，應(yīng)注意模具間隙，防止出現(xiàn)分邊 4 建議用高料溫，高模溫，低注射壓力，延長注射時間，以利于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔及變形。但需注意其對熱的敏感性很大，易受熱降解，出現(xiàn)銀絲等不良。,2020/10/7,25,聚丙烯（PP),聚丙烯是無色透明或有一定光澤的粒狀料，簡稱PP,俗稱百折軟膠。是一種結(jié)晶性塑料。 聚丙烯的性能如下： 1 流動性好，成型性能優(yōu)良。 2 耐熱性優(yōu)，可在100攝氏度下煮沸消毒 3屈服強(qiáng)度高；電氣性能好 4 防火安全性差；耐侯性差，對氧敏感，易受紫外線影響而老化

10、聚丙烯的成型性能: 1 吸濕性小，可能發(fā)生熔體破裂 2 冷卻速度快，散熱應(yīng)緩慢 3 成型收縮率范圍及收縮摔打，易發(fā)生縮孔，凹痕，變形，方向性強(qiáng) 4 注意控制成型溫度。模溫50度以下塑件不光澤，易發(fā)生溶解不良和流痕；90度以上易發(fā)生翹曲和變形。 5 塑件壁厚應(yīng)均勻，避免缺口和尖角,2020/10/7,26,尼龍(PA),尼龍是一種工程塑膠，是由聚酰胺類樹脂構(gòu)成的塑料，簡稱PA.有PA6 PA66 PA610 PA1010等 尼龍的性能如下： （1）尼龍具有很高的結(jié)晶性，機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好，有較高的抗拉，抗壓強(qiáng)度 （2）耐疲勞性能突出，耐磨，耐腐蝕，耐熱，無毒，有優(yōu)良電氣性能 （3）耐光性差，易吸

11、水，不耐酸 尼龍的成型特性： （1）尼龍易吸濕，成型前需充分干燥 (2) 尼龍的熔點很高，卻熔融溫度范圍小，噴嘴需加熱以免堵塞 （3）熔體粘度低，流動性好，有利于成型強(qiáng)度特別高的薄壁塑件。需控制溫度，模具間隙 （4）熔融狀態(tài)的尼龍熱穩(wěn)定性差，易發(fā)生降解，不可再高溫料筒內(nèi)停留時間過長 （5）為減小縮孔，凹痕等現(xiàn)象，應(yīng)適當(dāng)增大模具澆道及澆口截面尺寸 （6）尼龍成型收縮率范圍及收縮摔大，方向性明顯，易產(chǎn)生縮孔，凹痕，變形等,2020/10/7,27,聚甲醛(POM),聚甲醛是一種工程塑膠，白色粉末簡稱POM 聚甲醛的特性及用途 （1）聚甲醛有一種高度的晶體結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的機(jī)械性能，彈性模量很高，剛性

12、和表面硬度也很高，號稱“金屬的競爭者” （2）摩擦系數(shù)小，具有卓越的耐磨性和自潤滑性，僅次于尼龍，但比尼龍便宜 （3）良好的耐溶劑性，尤其是有機(jī)溶劑，但不耐強(qiáng)酸，強(qiáng)堿及氧化劑 （4）尺寸穩(wěn)定性好，可制造精密零件 (5)成型收縮率大，熱穩(wěn)定性差，加熱易分解 聚甲醛的成型特性 （1）聚甲醛的吸濕性小，可以不干燥 （2）熔融溫度范圍小，熱穩(wěn)定性差，過熱或長時間受熱易分解，對人體或設(shè)備有害 （3）聚甲醛的熔融和凝固速度快 （4）溫度對聚甲醛的熔體粘度影響不大，要減小粘度，最好增加成型壓力或螺桿轉(zhuǎn)速 （5）聚甲醛的摩擦系數(shù)小，彈性高，淺側(cè)凹槽的塑件可強(qiáng)行脫模 （6）噴嘴孔徑宜大，并采用直通式噴嘴；模具澆

13、注系統(tǒng)宜大，模具應(yīng)加熱,2020/10/7,28,丙烯腈丁二烯和苯乙烯ABS,ABS塑料屬于一種高強(qiáng)度改性聚苯乙烯，由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯三種化合物以一定配比組成，帶淺象牙色，不透明，無毒無味 ABS的特性及用途 （1）機(jī)械強(qiáng)度高；抗沖擊能力強(qiáng)；抗蠕變性好；具有質(zhì)硬，堅韌，剛性等特性 （2）ABS塑件的表面可電鍍 （3）ABS可與其他塑料和橡膠共混熔，改進(jìn)其性能，如(ABS +PC) ABS的成型特性 （1）ABS 極易吸濕，成型前必須干燥 （2）ABS的熔體粘度強(qiáng)烈的依賴于剪切速率，因此模具設(shè)計中大都采用點澆口，一般用高壓成型 （3）ABS為非結(jié)晶性高聚物，成型收縮小 (4)ABS熔融溫度

14、較低，熔融溫度范圍寬，流動性好，有利于成型,2020/10/7,29,聚碳酸酯,聚碳酸酯，簡稱PC ，俗稱防彈玻璃膠，是一種無毒，無味，無臭，透明的材料，有可燃性，但離火后能自熄 PC的特性及用途 （1）具有特殊的堅韌和硬度，在所有熱塑性材料中它的抗沖擊強(qiáng)度最好 （2）抗蠕變性能優(yōu)異，尺寸穩(wěn)定性好，成型精度高；耐熱性（120度）好 （3）缺點是疲勞強(qiáng)度低，內(nèi)應(yīng)力較大，易開裂，塑件的耐磨性較差 PC 的成型特性 （1）在成型溫度下對水分極其敏感，微量的水分基會發(fā)生水解，成型前必須充分干燥 （2）PC熔體粘度大，流動性差；冷卻速度快，塑件易產(chǎn)生應(yīng)力聚中而開裂，加工要求高 （3）熔體粘度對溫度敏感，

15、在成型加工藝中應(yīng)重點控制溫度 （4）PC屬于非結(jié)晶形高聚物，因而收縮率小，可成型高精度塑件 （5）模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗大，模具應(yīng)加熱.,2020/10/7,30,聚甲基丙烯酸甲酯,俗稱有機(jī)玻璃,簡稱PMMA,又稱亞加力.屬非結(jié)晶型塑料.在塑料中透明性最好 PMMA的特性及用途 (1)光學(xué)性能好,主要應(yīng)用在需要光學(xué)特性的場合 (2)電氣性能,絕緣性能優(yōu)良 (3)良好的耐熱性,抗寒性和耐氣候性,適宜作長期室外電器用具 (4)吸水性低,表面硬度高 (5)缺點是較脆 PMMA的成型特性 (1)有機(jī)玻璃的韌性不及工程塑料,有切口敏感性,在制程中必須避免有切口或應(yīng)力集中現(xiàn)象 (2)其加工要求較嚴(yán)格,對水分和加

16、工溫度很敏感,注塑困難,易變質(zhì)變色,收縮變化大,尺寸不穩(wěn)定 (3)防止?jié)部诩傲鞯赖脑缙诶鋮s,且澆口及流道要開得足夠大 (4)模面保持高度光潔,2020/10/7,31,PC+ABS 合金,(1)綜合了PC(工程塑膠) 與ABS(通用塑膠)兩者優(yōu)點,改進(jìn)了兩者性能.含ABS 及PC 化學(xué)成分,具ABS好的流動性及成型加工性能, PC抗沖擊及耐冷熱循環(huán)變化. (2)可點膠口/大水口模具設(shè)計. (3)表面可噴油,電鍍,金屬噴膜. (4)注意加表面排氣. (5)材料常用于熱流道模具,已被用于越來越多的消費(fèi)通訊產(chǎn)品,如手機(jī)外殼/電腦外殼.,2020/10/7,32,常用塑料工藝參數(shù)一覽表,2020/10

17、/7,33,注塑缺陷及原因分析,（1） 制件不滿（不飽模，缺膠） （2）飛邊（披鋒，毛刺） （3）銀紋（料花） （4）溶接縫（結(jié)合線，加水線） （5）收縮凹陷 （6）翹曲（變性，扭曲） （7）制件尺寸變化 （8）塑件粘模 （9）變色燒焦 （10）澆口區(qū)域缺陷 （11）表面粗糙、無光澤,2020/10/7,34,（一）制件不滿,（1）料筒、噴嘴及模具溫度偏低 （2）注射壓力太低、注射速度太慢 （3）進(jìn)料調(diào)節(jié)不當(dāng) （4）模腔排氣不良 （5）注射時間太短 （6）流道或澆口太小，澆口數(shù)目不多， 位置不當(dāng)，澆注系統(tǒng)發(fā)生堵塞 （7）噴嘴配合不良,2020/10/7,35,（二）飛邊（披鋒，毛刺）,（1）料

18、筒、噴嘴及模具溫度太高 （2）模具分型面精度差 （3）注塑壓力太大，鎖模力不足 （4）模具設(shè)計和入料配置不合理 （5）模腔排氣不良 （6）模具密封不嚴(yán)，有雜物和模板彎曲變形,2020/10/7,36,（三）銀紋（料花）,銀紋是塑料在充模過程受到氣體的干擾而出現(xiàn)在制件表面熔料流動方向上的缺陷 (1)原料干燥不充分 (2)料溫過高或塑料質(zhì)量差，造成分解氣 。 (3)注塑壓力大，速度太快，塑料受大剪切作用而分解 (4)背壓太低，轉(zhuǎn)速太快；螺桿松退太快，抽空。 (5)排氣不充分，增加排氣槽。 (6)材料中含有其他原料,2020/10/7,37,2020/10/7,38,（四）收縮凹陷,（1）對薄壁制件

19、而言，模溫太低；厚壁制件，模溫太高。 （2）制品壁厚和壁薄相差大，調(diào)整壁厚。 （3）注射及保壓時間太短，注射壓力不夠。 （4）料筒噴嘴孔徑、溫度不當(dāng)。 （5）料筒內(nèi)的螺桿或柱塞磨損嚴(yán)重，造成回流。 （6）擴(kuò)大膠口/流道尺寸。 （7）將加強(qiáng)筋厚度設(shè)置為基板厚度的1/3。 （8）提高材料溫度/增加流動性。,2020/10/7,39,（五）溶接縫（結(jié)合線，加水線）,熔接縫：多發(fā)生在孔洞、流速不連貫的區(qū)域。 （1）材料溫度低，模具溫度低，流動性差。 （2）注射壓力低，射出速度慢。 （3）模具排氣不良。 （4）模具設(shè)計不合理 （5）增加分流道。 （6）制品壁薄，料流不暢。 （7）更換流動性更好的材質(zhì)。,2020/10/7,40,2020/10/7,41,（六）翹曲（變形，扭曲）,1）模具溫度太高、冷卻時間不夠 （2）制品厚薄懸殊 （3）頂出位置不當(dāng)，受力不均 （4）澆口位置不當(dāng) （5）射出時間或保壓時間太長，形成應(yīng)力。,2020/10/7,42,（七）制件尺寸變化,（1）加料量不穩(wěn)。 （2）澆口、流道尺寸不均。 （3）模具設(shè)