62注射成型新技术.

第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日§6.2.1热固性塑料的注射成型(Thermosettingplasticinjectionmolding)我国从20世纪70年代开始应用注射成型技术取代以往的压缩和压注方法成型热固性塑料制件。优点：简化操作工艺缩短成型周期提高生产效率（5~20倍）降低劳动强度提高产品质量模具寿命较长（10~30万次）是热固性成型技术的一次重大改革。第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日一、热固性塑料注射成型原理固化热油、水加热螺杆旋转摩擦进一步加热取出塑件保压补缩交联反应充模（高温模腔）关键区别料斗（热固性专用注射机）将粉状、粒状成型物料第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日二、热固性塑料的注射工艺条件1.压力：注射压力取大一些（100~170MPa）：含有填料，黏度与摩擦阻力较大，且注射过程中有温升要求；注射速度也应取大一些，有利于缩短流动充型和硬化定型时间，避免出现早期硬化，减少熔接痕和流动纹的出现，但过大容易卷入空气，一般取3~4.5m/min;保压压力可比注射压力稍低一些，约为30~70MPa；保压时间根据不同物料以及塑件厚度和浇口冻结速度而定，通常取5~20s;背压比注射热塑性塑料时取得小，约为3.4~5.2MPa，主要是为了防止物料在螺杆中受到长距离压缩过早硬化；螺杆转速在30~40r/min范围呢选取。第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日2.时间：热固性塑料的成型周期通常为45~120s，熔体在料筒内的停留周期应在物料所允许的最长塑化时间内。成型周期①注射时间充模时间3～5s充模时间2～10s保压时间20～120s,特厚5～10min保压时间5～20s总冷却时间②闭模冷却时间30-120s硬化定型时间15-100s③其它时间（开模、脱模、涂试脱模剂，安放嵌件和闭模时间）第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日3.温度：①料筒温度：②喷嘴温度：熔体经过喷嘴后，通常要求其温度要能使熔体具有良好的流动性，同时又能接近硬化温度的临界值。喷嘴温度在75~100℃内选择和控制，经过喷嘴后温度可达100~130℃料筒温度对塑化的影响不及剪切摩擦的影响，为防止早期硬化的产生倾向于取较小值。生产中控制严格，料筒主要由热水或热油加热，温度可控制在±1℃，分两段或三段设定。两段设定时，后段温度可在20~70℃内选取，前段在70~95℃内选取。第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日③模具温度：——硬化速度过快，难于排出低相对分子质量挥发气体，塑件出现组织疏松、起泡和颜色发暗等缺陷。温度过高温度太低——成型周期长。模具温度是影响热固性塑件硬化定型的关键因素，直接关系到成型质量得好坏和生产效率的高低。模具温度通常保持在150~220℃。有时动模温度还需比定模高出10~15℃。4.排气：排气问题对热固性物料注射非常重要，因为在硬化定型过程中会有大量反应气体挥发，为避免气泡和流痕必须设排气系统，有时还采用卸压开模放气的措施，时间可控制在0.2s。第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日三、热固性塑料注射模第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日1.浇注系统：1）主流道断面积小一些以增加摩擦热，是经过主流道熔体升温，黏度下降，有利于加热装置向熔体传热同时减少凝料。尺寸区别：主流道锥角略小于热塑性注塑模，一般为2~4度，与分流到过渡处圆角半径较大，可在3~5mm内选用。2）拉料腔类似于冷料穴，其收集料流前端因局部过热而提前硬化的熔体的作用。常采用倒锥形，锥度不宜过大，否则难以推出硬料。3）分流道圆形、梯形、U形、半圆形和矩形。选用原则要求分流道比表面积适当取较大值，以促使模具内的热量比较容易的向分流道内的熔体传递。通常结合流道长度综合考虑其截面形状，较长时，选用圆形、梯形或U形以减小流动阻力；较短时，采用半圆形或矩形这样比表面积较大的来增加传热面积。第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日4）浇口由于热固性塑料较脆，浇口长度可适当取大一些。浇口尺寸不宜过小，为防止熔体温度升高过大，加速化学反应，黏度上升，充型困难。一般点浇口直径应大于1.2mm,通常在1.2~2.5mm内取侧浇口深度尺寸取0.8~3mm2.型腔位置及对成型零件的要求1）型腔位置注射成型时压力比热塑性大，因此型腔在分型面上的布置应使其投影面积的中心与注射机的合模力中心相重合，无法重合时力求两者的偏心距尽可能小。2）对成型零件的要求•与塑料熔体接触的零部件尽量采用整体式结构，以防在较大注射压力下溢料。•成型零件尺寸的计算时要注意热固性塑料的收缩率与成型方法有关，注射最大，压缩和压注最小。•热固性注射成型易产生飞边，零件磨损大且工作在高温和腐蚀环境下，因此应选用脚好材料并进行抛光和镀铬。第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日3.脱模推出机构：推出零件工作部分与模板的配合采用较小的间隙值，可取0.01~0.03μm，为提高模具分型面合模后的接触精度尽量不采用或少采用推管和推件板形式。4.排气槽：交联反应要放出大量气体，因此热固性塑料注射模在分型面上一般都开设排气槽。其深度可取0.03~0.05mm，必要时深度可达0.1~0.3mm，6mm以外深度可加到0.8mm；宽度约取5~10mm。5.加热系统：热固性模具中必须配有加热装置，通常将电热棒或加热套安装在定模板和动模板上，加热温度控制严格，保证模腔表面的温差在5度内。注射机与注射模之间还要加设石棉垫板等绝热材料。第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日§6.2.2无流道成型技术runnerlessinjectionmoulding/hotrunner指在浇注系统中无流道凝料，通常需在注射模中采用绝热或加热的方法，是从注射机喷嘴到型腔入口间的塑料一直保持熔融状态。（绝热流道和热流道模具两种）特点：1）可实现无废料加工，节约原料；2）不必进行去除料把、修整塑件、破碎回收料等工序，因此节省人力，简化设备，缩短成型周期，提高生产率，降低成本。3）省去取浇注系统凝料的工序内容而开模取塑件，可实现循环连续生产。尤其对于点浇口和潜伏式浇口等必须使用三板模的结构，利于实现自动化。第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日4）浇注系统熔料始终处于熔融状态，压力损失小，浇注系统顺畅。5）无浇注系统凝料，缩短开模行程，提高设备成型深腔制品的能力。6）成型准备时间长，模具费用高，小批量生产时效果不大，对于多腔模具技术难度较高。7）模具的设计和维护困难，开发和维护管理要求高。8）对塑料品种和制件形状有一定要求。对塑料品种的要求：1）黏度随温度变化小，低温下流动性好，高温下稳定性好，适宜加工范围宽。2）对压力变化敏感，不施压不流动，施以很小的压力既可流动。3）固化和热变形温度高，缩短成型周期。4）比热容小，能够快速凝固和熔融。第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日设计无流道成型模具的要点：1）流道与模体间进行热隔离（空气或绝热材料），保证可靠前提下减少模具零件与流道的接触面积；2）热流道板最好采用稳定性好、膨胀系数小的材料；3）合理选择加热元件，通过计算确定；4）需要部位配温控系统，以便根据工艺要求监测和调解工作状况，保证热流道工作在理想状态；5）设计时考虑模具装拆检修方便。第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日§6.2.3共注射成型技术Co-injectionMolding1.定义：用两个或两个以上注射单元的注射成型机，将不同的品种或不同色泽的塑料，同时或先后注入模具内的成型方法。2.作用：可生产多种色彩或多种塑料的复合制品。3.典型代表：双色注射和双层注射。4.双色注射成型原理：用两个料筒和一个公用的喷嘴所组成的注射机，通过液压系统调整两个推料柱塞注射熔料进入模具的先后次序，来取得所要求的不同混色情况的双色塑料制品。（图3-5）也有用两个注射装置、一个公用合模装置和两付模具制得明显分色的混合塑料制品的。（图3-6）第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日5.双层注射成型原理：注射时先注入第一种塑料，当这些塑料与模具成型表壁接触的部分开始固化，而内部仍处于熔融状态时，再注入第二种塑料。第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日6.双色花纹注射成型原理：双色花纹注射机具有两个平行设置的注射单元，喷嘴通路中装有启闭机构，就能制得各种花纹的塑件。还可采用不同花纹成型喷嘴，如图b）所示。第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日§6.2.4气体辅助注塑成型（GIM）一种新型塑料加工技术，1985年首次应用于生产，发展很快。产生原因：克服了注射成型的一个重要的缺限——缩痕由于塑料固有的绝缘性，部件腔壁的冷却速度不均匀，导致了缩痕的产生。Gasassistinjectionmolding第六章塑料成型技术复习反应注射成型热固性注射成型无流道成型共注射成型气辅注射成型结构发泡成型液态注射成型2020年1月12日1.原理：第一阶段，在注射过程中，首先把部分熔体（60%~70%）注入模具型腔；第二阶段，然后把一定压力的气体通过附加的气道注入到型腔内的塑料熔体里，由于靠近模腔表面的塑料温度低、黏度大，而处于熔体中心部位的温度高、黏度低。因而气体易在中心部位或较厚壁的部位形成气体空腔，气体压力推动熔体充满模具型腔；第三阶段，充模结束后，熔体内气体的压力保持不变或有所升高