注塑成型又稱注射模塑成型，它是一種注射兼模塑的成型方法。注塑成型方法的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)速度快、效率高，操作可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，花色品種多，形狀可以由簡(jiǎn)到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精確，產(chǎn)品易更新?lián)Q代，能成形狀復(fù)雜的制件，注塑成型適用于大量生產(chǎn)與形狀復(fù)雜產(chǎn)品等成型加工領(lǐng)域。[1] 在一定溫度下，通過螺桿攪拌完全熔融的塑料材料，用高壓射入模腔，經(jīng)冷卻固化后，得到成型品的方法。該方法適用于形狀復(fù)雜部件的批量生產(chǎn)，是重要的加工方法之一。
注射成型過程大致可分為以下6個(gè)階注塑成型段 ：合模、射膠、保壓、冷卻、開模、制品取出。上述工藝反復(fù)進(jìn)行，就可批量周期性生產(chǎn)出制品。熱固性塑料和橡膠的成型也包括同樣過程，但料筒溫度 較熱塑性塑料的低，注射壓力卻較高，模具是加熱的，物料注射完畢在模具中需經(jīng)固化或硫化過程，然后趁熱脫膜?，F(xiàn)今加工工藝的趨勢(shì)正朝著高新技術(shù)的方向發(fā)展，這些技術(shù)包括：微型注塑、高填充復(fù)合注塑、水輔注塑、混合使用各種特別注塑成型工藝、泡沫注塑、模具技術(shù)、仿真技術(shù)等。
在1868年，海雅特開發(fā)了一個(gè)塑料材料，他命名為賽璐璐。賽璐璐已經(jīng)于1851年由亞歷山大?帕克斯發(fā)明。海雅特改善它，使它能夠被加工為成品形狀。海雅特同他的兄弟艾賽亞于1872年，注冊(cè)了部柱塞式注射機(jī)的專利權(quán)。這個(gè)機(jī)器比20世紀(jì)使用的機(jī)器相對(duì)地簡(jiǎn)單。它運(yùn)行起來(lái)基本地像一個(gè)巨大的皮下注射器針頭。這個(gè)巨大的針頭（擴(kuò)散筒）通過一個(gè)加熱的圓筒注射塑料到模具裏。在20世紀(jì)40年代第二次大戰(zhàn)做成了對(duì)價(jià)格便宜、大量生產(chǎn)產(chǎn)品的巨大需求。，價(jià)格低廉，大量生產(chǎn)的產(chǎn)品。1946年，美國(guó)發(fā)明家詹姆斯沃森亨德利建造的個(gè)注塑機(jī)，這使得更精確地控制注射速度和質(zhì)量產(chǎn)生的物品。本機(jī)還使材料混合注射前，使彩色或再生塑料可被徹底混合注入原生物質(zhì)。1951年美國(guó)研制出臺(tái)螺桿式注射機(jī)，它沒有申請(qǐng)專利，這種裝置仍然持續(xù)在使用。在20世紀(jì)70年代，亨德利接著開發(fā)了首個(gè)氣體輔助注塑成型過程，并允許生產(chǎn)復(fù)雜的、中空的產(chǎn)品，迅速冷卻。這大大提高了設(shè)計(jì)靈活性以及力量和終點(diǎn)制造的部件，同時(shí)減少生產(chǎn)時(shí)間、成本、重量和浪費(fèi)。
溫度控制注塑成型設(shè)備和模具⒈料筒溫度：注射模塑過程需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。前兩種溫度主要影響塑料的塑化和流動(dòng)，而后一種溫度主要是影響塑料的流動(dòng)和冷卻。每一種塑料都具有不同的流動(dòng)溫度，同一種塑料，由于來(lái)源或牌號(hào)不同，其流動(dòng)溫度及分解溫度是有差別的，這是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同類型的注射機(jī)內(nèi)的塑化過程也是不同的，因而選擇料筒溫度也不相同。⒉噴嘴溫度：噴嘴溫度通常是略低于料筒高溫度的，這是為了防止熔料在直通式噴嘴可能發(fā)生的"流涎現(xiàn)象"。噴嘴溫度也不能過低，否則將會(huì)造成熔料的早凝而將噴嘴堵塞，或者由于早凝料注入模腔而影響制品的性能。⒊模具溫度：模具溫度對(duì)制品的內(nèi)在性能和表觀質(zhì)量影響很大。模具溫度的高低決定于塑料結(jié)晶性的有無(wú)、制品的尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求，以及其它工藝條件（熔料溫度、注射速度及注射壓力、模塑周期等）。
壓力控制注塑過程中壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，并直接影響塑料的塑化和制品質(zhì)量。⒈塑化壓力：（背壓）采用螺桿式注射機(jī)時(shí)，螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力稱為塑化壓力，亦稱背壓。這種壓力的大小是可以通過液壓系統(tǒng)中的溢流閥來(lái)調(diào)整的。在注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的設(shè)計(jì)、制品質(zhì)量的要求以及塑料的種類不同而需要改變的，如果說(shuō)這些情況和螺桿的轉(zhuǎn)速都不變，則增加塑化壓力會(huì)加強(qiáng)剪切作用，即會(huì)提高熔體的溫度，但會(huì)減小塑化的效率，增大逆流和漏流，增加驅(qū)動(dòng)功率。此外，增加塑化壓力常能使熔體的溫度均勻，色料的混合均勻和排出熔體中的氣體。一般
注塑成型中的壓力曲線操作中，塑化壓力的決定應(yīng)在保證制品質(zhì)量?jī)?yōu)良的前提下越低越好，其具體數(shù)值是隨所用的塑料的品種而異的，但通常很少超過20公斤/平方厘米。⒉注射壓力：在當(dāng)前生產(chǎn)中，幾乎所有的注射機(jī)的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對(duì)塑料所施的壓力（由油路壓力換算來(lái)的）為準(zhǔn)的。注射壓力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料從料筒流向型腔的流動(dòng)阻力，給予熔料充模的速率以及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)。
成型周期完成一次注射模塑過程所需的時(shí)間稱成型周期，也稱模塑周期。它實(shí)際包括以下幾部分：
注塑成型周期成型周期：成型周期直接影響勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。因此，在生產(chǎn)過程中，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型周期中各個(gè)有關(guān)時(shí)間。在整個(gè)成型周期中，以注射時(shí)間和冷卻時(shí)間重要，它們對(duì)制品的質(zhì)量均有決定性的影響。注射時(shí)間中的充模時(shí)間直接反比于充模速率，生產(chǎn)中充模時(shí)間一般約為3-5秒。注射時(shí)間中的保壓時(shí)間就是對(duì)型腔內(nèi)塑料的壓力時(shí)間，在整個(gè)注射時(shí)間內(nèi)所占的比例較大，一般約為20-120秒（特厚制件可高達(dá)5~10分鐘）。在澆口處熔料封凍之前，保壓時(shí)間的多少，對(duì)制品尺寸準(zhǔn)確性有影響，若在以后，則無(wú)影響。保壓時(shí)間也有惠值，已知它依賴于料溫，模溫以及主流道和澆口的大小。如果主流道和澆口的尺寸以及工藝條件都是正常的，通常即以得出制品收縮率波動(dòng)范圍小的壓力值為準(zhǔn)。冷卻時(shí)間主要決定于制品的厚度，塑料的熱性能和結(jié)晶性能，以及模具溫等。冷卻時(shí)間的終點(diǎn)，應(yīng)以保證制品脫模時(shí)不引起變動(dòng)為原則，冷卻時(shí)間性一般約在30~120秒鐘之間，冷卻時(shí)間過長(zhǎng)沒有必要，不僅降低生產(chǎn)效率，對(duì)復(fù)雜制件還將造成脫模困難，強(qiáng)行脫模時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生脫模應(yīng)力。成型周期中的其它時(shí)間則與生產(chǎn)過程是否連續(xù)化和自動(dòng)化以及連續(xù)化和自動(dòng)化的程度等有關(guān)。
參數(shù)⒈注塑壓力注塑壓力是由注塑系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)提供的。液壓缸的壓力通過注塑機(jī)螺桿傳遞到塑料熔體上，塑料熔體在壓力的推動(dòng)下，經(jīng)注塑機(jī)的噴嘴進(jìn)入模具的豎流道（對(duì)于部分模具來(lái)說(shuō)也是主流道）、主流道、分流道，并經(jīng)澆口進(jìn)入模具型腔，這個(gè)過程即為注塑過程，或者稱之為填充過程。壓力的存在是為了克服熔體流動(dòng)過程中的阻力，或者反過來(lái)說(shuō)，流動(dòng)過程中存在的阻力需要注塑機(jī)的壓力來(lái)抵消，以保證填充過程順利進(jìn)行。在注塑過程中，注塑機(jī)噴嘴處的壓力高，以克服熔體全程中的流動(dòng)阻力。其后，壓力沿著流動(dòng)長(zhǎng)度往熔體前端波前處逐步降低，如果模腔內(nèi)部排氣良好，則熔體前端后的壓力就是大氣壓。影響熔體填充壓力的因素很多，概括起來(lái)有3類：⑴材料因素，如塑料的類型、粘度等；⑵結(jié)構(gòu)性因素，如澆注系統(tǒng)的類型、數(shù)目和位置，模具的型腔形狀以及制品的厚度等；⑶成型的工藝要素。⒉注塑時(shí)間這里所說(shuō)的注塑時(shí)間是指塑料熔體充滿型腔所需要的時(shí)間，不包括模具開、合等輔助時(shí)間。盡管注塑時(shí)間很短，對(duì)于成型周期的影響也很小，但是注塑時(shí)間的調(diào)整對(duì)于澆口、流道和型腔的壓力控制有著很大作用。合理的注塑時(shí)間有助于熔體理想填充，而且對(duì)于提高制品的表面質(zhì)量以及減小尺寸公差有著非常重要的意義。注塑時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于冷卻時(shí)間，大約為冷卻時(shí)間的1/10～1/15，這個(gè)規(guī)律可以作為預(yù)測(cè)塑件全部成型時(shí)間的依據(jù)。在作模流分析時(shí)，只有當(dāng)熔體完全是由螺桿旋轉(zhuǎn)推動(dòng)注滿型腔的情況下，分析結(jié)果中的注塑時(shí)間才等于工藝條件中設(shè)定的注塑時(shí)間。如果在型腔充滿前發(fā)生螺桿的保壓切換，那么分析結(jié)果將大于工藝條件的設(shè)定。⒊注塑溫度注塑溫度是影響注塑壓力的重要因素。注塑機(jī)料筒有5～6個(gè)加熱段，每種原料都有其合適的加工溫度（詳細(xì)的加工溫度可以參閱材料供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)）。注塑溫度必須控制在一定的范圍內(nèi)。溫度太低，熔料塑化不良，影響成型件的質(zhì)量，增加工藝難度；溫度太高，原料容易分解。在實(shí)際的注塑成型過程中，注塑溫度往往比料筒溫度高，高出的數(shù)值與注塑速率和材料的性能有關(guān)，高可達(dá)30℃。這是由于熔料通過注料口時(shí)受到剪切而產(chǎn)生很高的熱量造成的。在作模流分析時(shí)可以通過兩種方式來(lái)補(bǔ)償這種差值，一種是設(shè)法測(cè)量熔料對(duì)空注塑時(shí)的溫度，另一種是建模時(shí)將射嘴也包含進(jìn)去。⒋保壓壓力與時(shí)間在注塑過程將近結(jié)束時(shí)，螺桿停止旋轉(zhuǎn)，只是向前推進(jìn)，此時(shí)注塑進(jìn)入保壓階段。保壓過程中注塑機(jī)的噴嘴不斷向型腔補(bǔ)料，以填充由于制件收縮而空出的容積。如果型腔充滿后不進(jìn)行保壓，制件大約會(huì)收縮25%左右，特別是筋處由于收縮過大而形成收縮痕跡。保壓壓力一般為充填大壓力的85%左右，當(dāng)然要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定。⒌背壓背壓是指螺桿反轉(zhuǎn)后退儲(chǔ)料時(shí)所需要克服的壓力。采用高背壓有利于色料的分散和塑料的融化，但卻同時(shí)延長(zhǎng)了螺桿回縮時(shí)間，降低了塑料纖維的長(zhǎng)度，增加了注塑機(jī)的壓力，因此背壓應(yīng)該低一些，一般不超過注塑壓力的20%。注塑泡沫塑料時(shí)，背壓應(yīng)該比氣體形成的壓力高，否則螺桿會(huì)被推出料筒。有些注塑機(jī)可以將背壓編程，以補(bǔ)償熔化期間螺桿長(zhǎng)度的縮減，這樣會(huì)降低輸入熱量，令溫度下降。不過由于這種變化的結(jié)果難以估計(jì)，故不易對(duì)機(jī)器作出相應(yīng)的調(diào)整。
缺陷解決注塑成型加工過程中是一個(gè)涉及模具設(shè)計(jì)、模具制造、原材料特性和原材料預(yù)處理方法、成型工藝、注塑機(jī)操作等多方面因素，并與加工環(huán)境條件、制品冷卻時(shí)間、后處理工藝密切相關(guān)的復(fù)雜加工流程。因此，制品質(zhì)量的好壞就不單取決于注塑機(jī)的注塑精度、計(jì)量精度，或是僅僅由模具設(shè)計(jì)的優(yōu)劣和模具加工的精度級(jí)別決定，通常，它還會(huì)受到上述的其他因素的影響和制約。在如此眾多的復(fù)合因子約束下，注塑成型制品的缺陷的出現(xiàn)就在所難免，于是，尋求缺陷產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)理以及預(yù)測(cè)制品可能產(chǎn)生缺陷的位置和種類，并用于指導(dǎo)模具設(shè)計(jì)和改進(jìn)、歸納缺陷產(chǎn)生的規(guī)律、制訂更為合理的工藝操作條件就顯得尤為重要。我們將從影響注塑成型加工過程中的塑料材料特性、模具結(jié)構(gòu)、注塑成型工藝及注塑設(shè)備三個(gè)主要因素來(lái)闡述注塑成型缺陷產(chǎn)生機(jī)理及解決辦法。
注塑成型(1張)注塑成型制品常見缺陷分類注塑成型加工過程中所用的塑料原料多種多樣，模具設(shè)計(jì)的種類和形式也是五花八門，另外，操作工人對(duì)于特定注塑機(jī)的熟悉程度以及工人之間的操作技能，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的差異也各不相同，同時(shí)，客觀環(huán)境（如環(huán)境溫度、濕度、空氣潔凈程度）也會(huì)隨著季節(jié)變化而不同，這些客觀和主觀條件共同決定了注塑成型制品缺陷的產(chǎn)生。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于塑料制品性能優(yōu)劣的評(píng)價(jià)主要有三個(gè)方面：、外觀質(zhì)量，包括完整性、顏色、光澤；第二、尺寸和相對(duì)位置間的準(zhǔn)確性，即尺寸精度和位置精度；第三、與用途相應(yīng)的力學(xué)性能、化學(xué)性能、電學(xué)性能等，即功能性因而，如果由于上述三個(gè)方面中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會(huì)導(dǎo)致制品缺陷的產(chǎn)生和擴(kuò)展。注塑成型制品常見缺陷分類外觀缺陷：銀紋變色、熔接痕工藝問題：飛邊、縮水、缺膠性能問題：翹曲、脆化
缺陷解決注塑成型加工過程中是一個(gè)涉及模具設(shè)計(jì)、模具制造、原材料特性和原材料預(yù)處理方法、成型工藝、注塑機(jī)操作等多方面因素，并與加工環(huán)境條件、制品冷卻時(shí)間、后處理工藝密切相關(guān)的復(fù)雜加工流程。因此，制品質(zhì)量的好壞就不單取決于注塑機(jī)的注塑精度、計(jì)量精度，或是僅僅由模具設(shè)計(jì)的優(yōu)劣和模具加工的精度級(jí)別決定，通常，它還會(huì)受到上述的其他因素的影響和制約。在如此眾多的復(fù)合因子約束下，注塑成型制品的缺陷的出現(xiàn)就在所難免，于是，尋求缺陷產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)理以及預(yù)測(cè)制品可能產(chǎn)生缺陷的位置和種類，并用于指導(dǎo)模具設(shè)計(jì)和改進(jìn)、歸納缺陷產(chǎn)生的規(guī)律、制訂更為合理的工藝操作條件就顯得尤為重要。我們將從影響注塑成型加工過程中的塑料材料特性、模具結(jié)構(gòu)、注塑成型工藝及注塑設(shè)備三個(gè)主要因素來(lái)闡述注塑成型缺陷產(chǎn)生機(jī)理及解決辦法。注塑成型(1張)注塑成型制品常見缺陷分類注塑成型加工過程中所用的塑料原料多種多樣，模具設(shè)計(jì)的種類和形式也是五花八門，另外，操作工人對(duì)于特定注塑機(jī)的熟悉程度以及工人之間的操作技能，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的差異也各不相同，同時(shí)，客觀環(huán)境（如環(huán)境溫度、濕度、空氣潔凈程度）也會(huì)隨著季節(jié)變化而不同，這些客觀和主觀條件共同決定了注塑成型制品缺陷的產(chǎn)生。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于塑料制品性能優(yōu)劣的評(píng)價(jià)主要有三個(gè)方面：、外觀質(zhì)量，包括完整性、顏色、光澤；第二、尺寸和相對(duì)位置間的準(zhǔn)確性，即尺寸精度和位置精度；第三、與用途相應(yīng)的力學(xué)性能、化學(xué)性能、電學(xué)性能等，即功能性因而，如果由于上述三個(gè)方面中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會(huì)導(dǎo)致制品缺陷的產(chǎn)生和擴(kuò)展。注塑成型制品常見缺陷分類外觀缺陷：銀紋變色、熔接痕工藝問題：飛邊、縮水、缺膠性能問題：翹曲、脆化
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