76注塑成型工艺培训教程(技术部)

注塑成型工艺培训教程注塑技术部2011年9月第一节塑料成型简述内容简介：塑料制品生产的组成、塑料的应用、注塑成型工艺。本节重点：1.塑料制品生产的组成。◆塑料工业包含塑料原料的生产和塑料制品生产◆生产塑料制品的完整工序塑料制品生产的组成塑料工业包含塑料原料的生产和塑料制品生产塑料产品塑料产品生产塑料制品的完整工序共五个①原料准备；②成型；③机械加工；④修饰；⑤装配。成型的重要性成型是将各种形态的塑料（粉料、粒料、溶液或分散体）制成所需形样的制品或坯件的过程，在整个过程中最为重要，是一切塑料制品或型材生产的必经过程。其它过程，通常都是根据制品的要求来取舍的，也就是说，不是每种制品都须完整地经过这些过程。机械加工是指在成型后的工件上钻孔、切螺纹、车削或铣削等，用来完成成型过程所不能完成或完成得不够准确的一些工作。修饰主要是为美化塑料制品的表面或外观。装配是将各个已经完成的部件连接或配套使其成为一个完整制品的过程。后三种过程有时统称为二次加工或后加工。对比来说，二次加工过程常居于次要地位。注射成型简介注射成型(注塑)是将塑料原料先在加热料筒中均匀塑化，而后由柱塞或螺杆推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。注射机结构注射成型原理第二节塑料制品的应用塑料发展的历史塑料制品应用的主要领域塑料发展的历史塑料成型工业自1872年开始到现在已度过仿制、扩展和变革的时期。塑料最初品种不多、对它们的本质理解不足，在塑料制品生产技术上，只能从塑料与某些材料如橡胶、木材、金属和陶瓷等制品的生产有若干相似之处而进行仿制。此后在本世纪的20年代，塑料品种渐多，在生产技术和方法上都有显著的改进。50年代以来，由于各项尖端科学技术以及工业、农业等发展的需要，对制品数量、结构、尺寸和准确程度上也提出了更高的要求。通过对新型塑料和制品生产上进行创新变革。至今，塑料制品的数量和应用种类都有了显著的增长，塑料制品的生产已成为一个重要的生产部门。塑料制品应用的主要领域农业、渔业：塑料在农业方面常用的材料有薄膜、管道、片板、绳索和编织袋等。塑料温室，农作物、肥料和药物等的包装,农田水利工程多选用塑料管，农舍建筑、畜牧保护、农业机械及器具、鱼网、养殖浮漂等。包装：塑料作为一种新型包装材料，在包装领域中已获得广泛应用．例如各种中空容器、注塑容器(周转箱、集装箱、桶等)．包装膜、编织袋、泡沫塑料、捆扎绳和打包带等。交通运输：汽车、火车、轮船等交通工具及相应的附属设施所用的塑料，按每辆或每艘计，逐年增加。品种有：燃油箱、保险杠、遮阳板、车座、门把手、方向盘、仪表板等。电气工业：电线、电缆、绝缘体、家用电器、计算机及各种通讯设备等。化学工业：塑料耐腐蚀性使塑料化工设备方面得以广泛应用，如制作塔器、贮槽、贮罐、反应器、电镀电解槽、热交换器、烟囱、管道、阀门、泵、衬里等。仪器仪表：制造各种部件。塑料制品应用的主要领域建筑工业：给水管系统，排水管系统，雨水管、槽系统，电气护套管系统，热收缩管系统，塑料门窗系统，板材，壁纸，地板卷材，地板毡，地叠板系统，平托盘，发泡与实芯硬PVC多种异型材，防水材料，堵水材料，装饰装修材料，建筑涂料，粘接剂，卫生洁具，家具等等。航空工业：飞机用各种增强塑料作结构和覆面材料，常规武器中各种零部件。国防和尖端工业：各种烧蚀材料、耐腐材料、增强材料等。家具：家用、机关、工厂、学校和公共场所用家具。体育用具：各种健身用品。塑料制品应用的主要领域日用品：在人们的日常生活中，塑料的应用更广泛，如市场上销售的塑料凉鞋、拖鞋、雨衣、手提包、儿童玩具、牙刷、肥皂盒、热水瓶壳等等。目前在各种家用电器，如电视机、收录机、电风扇、洗衣机、电冰箱等方面也获得了广泛的应用。塑料作为一种新型包装材料，在包装领域中已获得广泛应用，例如各种中空容器、注塑容器(周转箱、集装箱、桶等)，包装薄膜，编织袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆扎绳和打包带等。医疗：医用高分子分人工脏器、修复人体缺陷和制作医疗器械三大类。如人工血管、心脏瓣膜、食道、气管等；人工耳朵、人工皮肤、人工关节等；输液器、输血袋、注射器、插管、检验用品、病人用具、手术室用品等。第三节注射成型内容简介：注射成型是将塑料加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆加压下，物料通过机筒前端的喷嘴快速注入温度较低的闭合模具内，经过冷却定型后，开启模具即得制品。这种成型方法是一种间歇式的操作过程，可生产结构复杂的制品，其成型制品占目前全部塑料制品的20～30％，是塑料成型加工中重要方法之一。注射成型产品示例注射成型原理注射成型成型方法简介1.注射成型也称注塑或注射模塑，是塑料的一种重要成型方法。2.成型过程：注射成型是将粒状或粉状塑料从注射成型机的料斗送入机筒内加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆加压下，物料被压缩并向前移动，通过机筒前端的喷嘴，以很快的速度注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间的冷却定型后，开启模具即得制品。这种成型方法是一种间歇式的操作过程。3.原料：除极少数几种热塑性塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可用此法成型。注射成型也能加工某些热固性塑料，如酚醛塑料等。注射成型成型方法简介4.成型周期注射成型周期从几秒钟到几分钟不等。周期的长短取决于制品的壁厚、大小、形状、注射成型机的类型以及所采用的塑料品种和工艺条件等。5.产品注射成型可生产各种形状、尺寸、精度满足各种要求的制品。注射成型制品的重量从不足一克到几十公斤不等，视需要而定。注塑成型特点1.生产周期短、生产效率高；2.能成型形状复杂、尺寸精确或带嵌件的制品；3.成型塑料品种多；4.易于实现自动化。注塑成型广泛用于各种塑料制品的生产。其成型制品占目前全部塑料制品的20～30％。注射成型是一种比较先进的成型工艺，目前正继续向着高速化、精密化和自动化方向发展。第四节注塑成型机本节重点：1、了解螺杆式注射机的构成2、了解各系统的作用。注塑机的选择原则1、选对型:由产品及塑料决定机种及系列。2、放得下：由模具尺寸判定机台的“大柱内距”、“模厚”、“模具最小尺寸”及“模盘尺寸”是否适当，以确认模具是否放得下。3、拿得出：由模具及成品判定“开模行程”及“托模行程”是否足以让成品取出。4、锁得住：由产品及塑料决定“锁模力”吨数。5、射得饱:由成品重量及模穴数判定所需“射出量”并选择合适的“螺杆直径”；6、射得好：由塑料判定“螺杆压缩比”及“射出压力”等条件。7、射得快：即“射出速度”的确认。注射机的分类根据塑化方式不同分类：柱塞式注射机、螺杆式注射机螺杆式注塑机的示意图螺杆式注射机柱塞式注塑机的特点柱塞式注射机特点：结构简单、但压力损失大、塑化不均匀，不适合热塑性塑料。实际应用：目前工厂中广泛使用的是螺杆式注射机，小型制件可选用柱塞式。注塑机的分类：卧式、立式、角式注塑机按生产能力分类反映注塑机生产能力的主要参数：锁模力和注射量。注射量：以PS原料为标准，用注射PS熔料的“g”来表示；注射出的容积数，以“cm3”为单位来表示。注塑机的表示：SZ-250/100的注射机：S代表塑料；Z代表注射机；理论注射量是250cm3；锁模力是100t。注射机的组成主要组成：合模系统、安全门、控制系统、液压系统。注射系统作用：将物料塑化，并在很高的压力和较快的速度下，通过柱塞/螺杆的推挤，将熔融塑料注射入型腔。组成：料斗、加料装置、料筒、螺杆、柱塞和分流梭、喷嘴。注射螺杆与挤出螺杆的异同塑化装置料斗、加料计量装置、料筒、螺杆与挤出装置大致相同；注射螺杆与挤出螺杆的不同：注射螺杆在旋转的同时有轴向运动，有效长度是变化的。长径比小，压缩比小，只需塑化，不需要提供稳定的压力。螺槽深以提高生产率。加料段较长。螺杆头部多为尖头，有的加止逆环。螺杆头部结构1—止逆环；2—环座；3—螺杆头；4—销钉喷嘴作用：保持较高注射压力和速度，使物料进一步塑化。类型：直通式、自锁式、杠杆针阀式等。物料粘度大，热稳性差，用大口径直通式；粘度小，用自锁式和杠杆针阀式。自锁式喷嘴合模装置组成：导柱、固定模板、调模装置、顶出装置。分类：机械式、液压式、机械——液压式。作用：开启／闭合模具、锁模、脱出。模具注塑模具示意图：第五节注塑工艺过程简介学习目标：了解注塑成型过程重点：通过注射成型压力与时间的关系分析充模、保压、倒流、冷却如何影响制品生产和产品的质量。成型前的准备原材料的预处理检验：Ａ．外观Ｂ．工艺性能粉料造粒原料干燥热风循环烘箱、红外线加热烘箱、沸腾干燥和气流干燥。嵌件的预热脱模剂的使用机筒（料筒）的清洗成型工艺过程成型周期：加料－加热塑化－闭模－加热注射－保压－冷却定型－开模取出制品。塑化：物料在料筒内加热加到流动状态并且具有良好可塑性的全过程；热均匀性与塑化量流动与冷却：用柱塞/螺杆的推动将具有流动性和温度均匀的塑料熔体注入模具开始，经型腔注满，熔体在控制条件下冷固定型，到制品从模腔中脱出为止。充模阶段压实(保压)阶段倒流阶段冻结后的冷却阶段整个阶段塑料压力变化图见P159图6-16充模阶段这一阶段从柱塞(螺杆)开始向前移动起(时间为零)直至塑料充满模腔为止(时间为t1)。充模开始一段时间模腔中没有压力，待模腔充满时，料流压力迅速上升而达到最大值。充模时间与模塑压力有关。充模时间长(慢速充模)，先进入模内的塑料，已经冷却，粘度增高，后面的塑料就需要在较高的压力下才能进入塑模。反之，所需的压力较低，在前一种情况下，由于塑料受到较高的剪切应力，分子取向程度较高，这种现象如果被保留到料温降低至软化点以下，则制品中就有冻结的取向分子，使制品的性能具有各向异性。快速充模时，塑料熔体通过喷嘴、主流道、分流道、浇口时产生较多的摩擦热而使料温升高，这样当压力达到最大值的时间t1之时，塑料熔体的温度就能保持较高值，分子取向程度可减小，制品熔接强度也较高。但充模过快时，则在嵌件后部的熔接往往不好，致使制品强度变差。压实(保压)阶段这一阶段，从熔体充满模腔起(时间t１)至拄塞(螺杆)撤回时为止(时间t2)．这段时间内，塑料熔体会因受到冷却而发生收缩，但因塑料仍然处于柱塞(或螺杆)的施压下，机筒内的熔料必然会向塑模内继续流入以补足因收缩而留出的空隙。如果柱塞(或螺杆)停在原位不动，压力曲线略有下降；如果柱塞(螺杆)保持压力不变，也就是随着熔料入模的同时)略向前作少许移动，则模内压力维持不变，此时压力曲线即与时间轴平行。压实阶段对于提高制品的密度、降低收缩和克服制品表面缺陷都有影响，此外，由于塑料还在流动，而且温度又在不断下降，取向分子容易被冻结，所以这一阶段是大分子取向形成的主要阶段。这一阶段拖延时间越长，分子取向程度也越大。倒流阶段这一阶段是从柱塞(螺杆＞后退时开始(时间t2)到浇口处熔料冻结时为止(时间t3)这时模腔内的压力比流道内高，因此就会发生塑料熔体的倒流，从而使模腔内压力迅速下降。如果柱塞(螺杆)后退时浇口处熔料已冻结，或者在喷嘴中装有止逆阀，则倒流阶段就不存在，也就是不会出现t2到t3段压力下降的曲线。因此倒流的多少与有无是由压实阶段的时间决定的。但是不管浇口处熔料的冻结是在柱塞(螺杆)后退以前或以后，冻结时的压力和温度对制品收缩率有重要影响，既压实阶段时间较长，模内封口压力高，倒流少，收缩率较小。冻结后的冷却阶段这一阶段是从浇口的塑料完全冻结时起(时间t3)到制品从模腔中顶出时(时间t4)止。模内塑料在这阶段内主要是继续进行冷却，以便制品在脱模时具有足够的刚度而不致发生扭曲变形。在这一阶段内，虽无塑料从浇口流出或流进，但模内还可能有少量的流动，因此，依然能产生少量的分子取向。由于模内塑料的温度、压力和体积这一阶段中均有变化，到制品脱模时，模内压力不一定等于外界压力、模内压力与外界压力的差值称为残余压力。残余压力的大小与压实阶段的时间长短有密切关系。残余压力为正值时，脱模比较困难，制品容易被刮伤或破裂；残余压力为负值时，制品表面容易产生凹陷或内部有真空泡。所以只有在残余压力接近零时，脱模