第八課 注塑成型,注射成型就是將塑料(一般為粒料)在注射成型機的料筒內加熱熔化，當呈流動狀態時在柱塞或螺桿加壓下，熔融塑料被壓縮并向前移動，進而通過料筒前端的噴嘴以很快速度注入溫度較低的閉合模具內，經過一定時間冷卻定型后，開啟模具即得制品。這種成型方法是一種間歇操作過程。,注射成型亦稱注射模塑或注塑，是熱塑性塑料的一種重要成型方法。迄今為止，除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以采用此成型法；它的特點是生產周期快、適應性強、生產率高和易于自動化等，因此廣泛地用于塑料制品的生產中。從塑料產品的形狀看，除了很長的管、棒、板等型材不能采用此法生產外，其它各種形狀、尺寸的塑料制品，基本上都可應用這種方法進行成型它所生產的產品占目前塑料制品生產的20一30。近年來，注射成型也用于某些熱固性塑料(如酚醛塑料)的成型。,1 注塑機的基本結構,注塑機是注射成型的主要設備；注塑機的類型和規格很多，目前其規格已經統一，以用注塑機“一次所能注射出的聚苯乙烯最大重量，克”為標準。但對其分類，還沒有統一的意見，多采用按結構特征來區分，并適當考慮外形。 所以通?？煞譃橹胶吐輻U式兩類。最大注射量在60克以下的注塑機通常為柱塞式，60克以上多數為移動螺桿式。,臥式柱塞式注塑機結構示意圖,臥式螺桿注塑機結構示意圖,1.1 注射系統,注射系統是注塑機的主要部分，其作用是使塑料均勻地塑化并達到流動狀態，在很高的壓力和較快的速度下，通過螺桿或柱塞的推擠注射入模。注射系統包括：加料裝置、料簡、螺桿(或柱塞及分流梭及噴嘴等部件。 1加料裝置 注塑機上設有加料斗，常為倒圓錐形或錐形，其容量可供注塑機12小時之用。很多注塑機的加料裝置中有計量器，以便定量或定重加料；有的還有加熱或干燥裝置。,2料筒 與擠出機的料筒相似，但內壁要求盡可能光滑，呈流線型，避免縫陜、死角或不平整處；各部分機械配合要精密。料筒大小決定于注塑機最大注射量。柱塞式注塑機的料筒容量常為最大注射量的48倍；螺桿式注塑機因有螺桿在料筒內對塑料進行攪拌和推擠作用，傳熱效率高，混合塑化效果好，因而料筒容量一般僅為最大注射量的23倍。料筒外部有加熱元件，可分段加熱，通過熱電偶顯示溫度，并通過感溫元件控制溫度。,3分流梭和柱塞 都是柱塞式注射機料筒內的主要部件。分流梭是裝在料筒靠前端的中心部分，形狀似魚雷的金屬部件。其種類很多，下圖所示為常見的一種。其表面常有48個呈流線型的凹槽，槽深隨注射機容量而變化，一船約為210毫米，分流梭上有幾條凸出筋；將其支承于料簡上，起定位和傳熱作用。,分流梭的作用是將料筒內流經此處的塑料分成薄層，使塑料產生分流和收斂流動；以縮短傳熱導程，加快熱傳遞，有利于減少和避免接近料筒壁面處塑料過熱引起的熱分解現象。同時塑料熔體分流后，在分流梭表面流速增加，剪切速率加大，從而產生較大的摩擦熱，使料溫升高粘度下降塑料得到進一步混合和塑化，這就有效地提高了柱塞式注塑機的生產率和制品的質量。 螺桿式注塑機通常不需分流梭，因螺桿的均化段已具上述效果,分流梭的結構示意圖,4 螺桿 它的作用是送料、壓實、塑化、傳壓。當螺桿在料筒內旋轉時，將從料斗來的塑料卷入，并逐步將其壓實。排氣和塑化，熔化塑料不斷由螺桿推向前端。并逐漸積存在頂部與噴嘴之間，螺桿本身受熔體的壓力而緩慢后退，當積存熔體達到一次注射量時，螺桿停止轉動，傳遞液壓或機械力將熔體注射入模。螺桿的形式和結構與擠出機螺桿相似。,但注射螺桿的長徑比LD較小，約在10一15之間，壓縮比較小，約為2253，與擠出機螺桿比較注射螺桿的均化段長度較短，螺槽較深(約深1525)；但螺桿加料段長度則校長；同時螺桿頭部呈尖頭形(擠出螺桿為圓頭或魚雷頭形)。與擠出螺桿的作用相比，注射螺桿只起預塑化和注射兩個作用，對塑化能力、壓力穩定以及操作連續性和穩定性等的要求沒有擠出機螺桿那么嚴格。同時注射螺桿既可旋轉又能前后移動，從而能完成對塑料的塑化、混合和注射作用。,推動螺桿或柱塞對熔融塑料施加的壓力主要來源于液壓力或機械力，由于液壓傳動平穩、保壓好和可調節壓力等優點，故絕大多數注射機都采用液壓傳動。,5噴嘴 噴嘴是連接料筒和模具的重要橋梁，主要作用是注射時引導塑料從料筒進入模具，并具有一定射程。所以噴嘴的內徑一般都是自進口逐漸向出口收斂，以便與模具緊密接觸。由于噴嘴內徑不大，當塑料流過時速度增大，剪切速率增加，能進一步混合塑化。,1.2 鎖模系統,鎖模系統的主要作用是在注射過程中能鎖緊模具，取出制件時能打開模具；總之要開啟靈活，閉鎖緊密。啟閉模具系統的夾持力大小及穩定程度對制品尺寸的準確程度和質量都有很大影響。,在注射成型時，熔融塑料通常是以4002000公斤厘米2的高壓注入模具，但由于注射系統(噴嘴、流道、模腔壁等)的阻力，使壓力損失；實際施于模腔內塑料熔體的壓力遠小于注射壓力，因此所得的鎖模壓力比注射壓力要小；但應大于或等于模腔內的壓力，才不致在注射時，引起模具離縫而產生溢邊現象。,最常見的鎖模機構是具有曲臂的機械與液壓力相結合的裝置，具有簡單而可靠的特點，故應用較廣泛。鎖模機構除應保證啟閉靈活、迅速和準確安全外還應避免運轉中產生強烈震動。良好的鎖模機構在啟閉模具的各階段的速度是不一樣的；閉合時應先快后慢，開啟時則應先慢后快再轉慢。啟閉時模板移動的距離(啟閉沖程)和移動速度可以調節以適應不同尺寸模具的需要。但調節時不能超過該設備的最大啟閉沖程。,閉模,開模,1.3 模具,利用本身特定形狀，使塑料(或聚合物)成型為具有一定形狀和尺寸的制品的工具稱模具。模具的作用在于：在塑料的成型加工過程中，賦予塑料以形狀，給予強度和性能，完成成型設備所不能完成的工作，使它成為有用的型材(或制品)。,對下同的成型方法，采用原理和結構特點各不相同的模具；按照成型加工方法把根具分為：壓制模具(壓模)、壓鑄模(傳遞成型模)、中空吹塑模具、真空或壓力成型模具、擠出模具(機頭，)及注射模具等。其中最主要的是擠出模具及注射模具。,用于注射成型的模具，出于制品結構、成型設備及原材料性質的不同，其具體結構可以千變萬化，然而其基本結構都是一致的。注射模具主要由澆注系統、成型零件和結構零件三大部分所組成；澆注系統是指塑料熔體從噴嘴進入型腔前的流道部分包括主流道、分流道、澆口等。成型零件系指構成制品形狀的各種零件；包括動、定模型腔、型芯、排氣孔等。結構零件，是指構成模具結構的各種零件；包括執行導向、脫模、袖芯、分型等動作的各種零件。現簡述如下。,1. 主流道 指連接噴嘴到分流道之間的一段流道，與澆口處于軸心線上，可以直接開設在模具上，但常常加工成主流道襯套再緊配合于模板上。為便于取出流道贅物，主流道形狀呈圓錐形錐度為26度。，其進口端直徑應比噴嘴孔徑大o51毫米，便于對中和減小流動阻力；進口端與噴嘴頭接觸處開成球面；為使噴嘴頭能緊密地與主流道配合，主流道進口球面的半徑應咯大于噴嘴頭半徑。,主流道出口端設有冷料阱，為捕集噴嘴端部兩次注射間產生的冷料防止堵塞分流道及澆口；冷料阱的直徑約為810毫米，深約6毫米。為了順利地脫模，其底部常設計有脫模桿，脫模桿的頂部呈曲折鉤形或設下陷溝槽，以便脫模時，能順利地拖出主流道贅物。為減少贅物回頭量，主流道長度應盡量短。,2分流道 是主流道和澆口之間的過渡部分；為滿足熔體以等速充滿各型腔，分流道在模具上的排列應成對稱和等距離分布；并要求其形狀使熔體流動時壓力損失最小，能快速充模。故常做成圓形、半圓形、梯形、矩形和橢圓形，但以半圓形和矩形、梯形較易加工。在保證制品質量和正常的工藝條件下，分流道的截面應盡量小，長度盡可能短。,3澆口 是分流道和型腔的連接部分，塑料熔體經澆口入型腔成型；其結構應有利于熔體能盡快地進入和充滿型腔，又能較快地冷卻封閉，以防止熔體倒流。制品脫離澆口時殘痕要小，使不致影響外觀。通常，澆口開設在制品較厚部位，其位置應對制品各部分的充模流程最短。,4型腔 是構成塑料制品幾何形狀的部分。具體說，構成制品外形部分叫凹模(又稱陰模)，構成制品內部形狀(加孔、槽等)稱型芯或凸模(陽模)。總之，構成型腔的元件件統稱為成型零件。型腔的設計首先要根據塑料的性能、制品的幾何形狀、尺寸公差，使用要求等來確定腔型的總體結構。其次是選擇分型面、確定澆口和排氣孔的位置，脫模方式等，然后按制品尺寸進行各種零件的設計及各個零件間的組合方式。另外，還應對成型零件進行正確的選材及強度、剛度的校核，同時還要考慮加工設備的操作要求。,5排氣孔(或槽) 當塑料熔體注入型腔時，在料流的盡頭常積有氣體(空氣、蒸汽或其它氣體等)，如不及時排出，會使成型制品上出現氣孔、表面凹痕等，甚至會引起制品局部燒焦、顏色發暗等；因此，模具中應開設誹氣孔，排氣孔一般設在型腔內料流的盡頭，或沒在模具的分型面上；亦可利用頂出桿與頂出孔的配合間隙、脫模板與型芯的配合間隙徘氣。通常，排氣孔的深約o025o1毫米，寵約156毫米。 6導向零件 模具上通常還沒計有導向零件，以確保動、定摸合模時準確對中。常見的導向零件是由導向往和導往孔組成。,7脫模裝置 在開模過程中，為了將制品能迅速和順利的自型腔中脫出，常在模具中設置脫模裝置，主要有以機械方式和液壓方式頂出脫模的兩種形式。前者是通過固定在機架上的頂出桿來完成，頂出桿的長度可調；開模時，當移動控板后，頂出桿穿過移動模板上的孔口，觸及模具上的脫模板而頂出制品。后者是籍助于油缸液壓力實現頂出，頂出力和速度可調。二者各有優劣，可根據加工設備、制品尺寸來選用。,8抽芯機構 當制品的側面帶有孔或凹槽(伏陷物)時，除極少數制品(伏陷物深度淺，塑料較軟）可進行強制脫模外，在模具中都密考慮設置側向分型(瓣合模)或側向抽芯機構(可動式例型芯)。常用的抽芯機構為斜導柱分型抽芯、彈簧分型抽芯、彎銷分型抽芯、齒輪齒條抽芯等；抽芯可借助于手動、機動、液動或氣動等方式來實現。,9模具的加熱或冷卻 塑料熔體注射入型腔后，根據不同塑料和制品的要求往往要求模具具有不同溫度，因為模溫對制品的冷卻速度影響很大，從而對制品中的內應力、結晶與取向作用帶來影響；所以必須控制模溫，以便控制冷卻速度。,一般是采用自然冷卻，也有采用冷卻介質(通常為水)通入模具的專用管道中以冷卻模具；只有對熔融溫度高的塑料，為控制冷卻速度才對模具加熱，以使物料緩慢冷卻。加熱模具可用熱油或熱水等，但常常是直接用電熱方法(電熱圈、電熱棒、電熱板等)加熱，可根據模具結構、制品形狀、加熱溫度等而加以選擇。,2. 注射成型的工藝過程,完整的注射工藝過程，按其先后次序應包括成型前的準備、注射過程、制件的后處理等。 (一)成型前的準備 為使注射能顧利地進行并保證產品的質量，在成型前有一系列的準備工作。包括原料的檢驗(測定粒料的某些工藝性能等)，有時還包括原料的染色和造粒；原料的預熱及干燥、嵌件的預熱和安放、試模、清洗料簡及試車。由于物料的種類、形態、制品的結構、有無嵌件以及使用要求的不同，各種制品成型前的準備工作也不完全一樣。,(二)注射過程 注射過程一般包括加料、塑化、注射、冷卻和脫模幾個步驟。由于注射成型是一個間歇過程，因此保持定量(定容)加料以保證操作穩定、塑料塑化均勻最終獲得良好的制品。 加料過多、受熱時間過長等容易引起物料的熱降解，同時注塑機功率損耗增加；加料過少時，料筒內缺少傳壓介質，模腔中塑料熔體壓力降低，難于補塑(即補壓)，容易引起制品出現收縮、凹陷、空洞等缺陷。加入的塑料在料筒中進行加熱。由固體粒子轉變成熔體，經過混合和塑化后，塑化好的熔體被柱塞或螺桿，強制推擠到料筒頂端；經過噴嘴、模具澆注系統進入并充滿型腔，這一階段稱“充?！薄?在模具中熔體冷卻收縮時、繼續保持施壓狀態的柱塞或螺桿，迫使澆口和噴嘴附近的熔體不斷補充入模具(補塑)。使模腔中的塑料能形成形狀完整而致密的制品，這一階段稱為保壓。當澆注系統的塑料已經冷卻硬化(稱：凝封），繼續保壓巳不再需要，因此可退回柱塞或螺桿，并加入新料；卸除料筒內塑料中的壓力，同時并通入冷卻水、油或空氣等冷卻介質對模具進行進一步冷卻；這一階段稱“冷卻”。,實際上冷卻過程從塑料注射入模腔就開始了，它包括從充模完成，保壓到脫模前這一段時間。制品冷卻到所需溫度后即可用人工或機械的方式脫模。所以注射過程通常就由塑化、充模(即注射）、保壓、冷卻和脫模等五個工序組成，這些過程中最重要的是塑化。,塑料的塑化原理 塑化是指塑料在料筒內經加熱達到充分的熔融狀態，使之具有良好的可塑性。 決定塑料塑化質量的主要因素，是物料的受熱情況和所受到的剪切作用。通過料筒對物料加熱，使聚合物分子松弛，并出現由固體向液體轉變；一定的溫度是塑料得以形變、熔融和塑化的必要條件，剪切作用則以機械力的方式強化了混合和塑化過程，使混合和塑化擴展到聚合物分子的水平(而不僅是一般靜態的熔融)，它使塑料熔體的溫度分布、物料組成和分子形態都發生改變，并更趨于均勻；同時螺桿的剪切作用能在塑料中產生更多的摩擦，促進了塑料內部的塑化。因而螺桿式注塑機對塑料的塑化比柱塞式注塑機要好得多。,總之，對塑料的塑化要求是：塑料熔體在進入模腔之前要充分塑化，既要達到規定的成型溫度又要使塑化料各處的溫度盡量均勻一致，還要使熱分解物的含量達最小值，并能提供上述質量的足夠的熔融塑料以保證生產連續而順利地進行。然而這些要求除與塑料的特性、工藝條件的控制有關外，還與注塑機塑化裝置的結構密切相關。,塑科塑化時所需的溫度來自兩方面；料筒壁對物料的傳熱和物料內部的摩擦熱。 如果進入料筒的塑料初溫為To，而加熱器對料筒加熱后使其內壁溫度達到了TW，則(TWT0)應是塑料可達到的最大溫升，但實際上塑料在加料口至噴嘴范圍內只能升到比TW要低的溫度工(TWTT0)；所以塑料的實際溫升為(TT0)。塑料的實際溫升與最大溫升之比稱為加熱效率E，表示為：,E值提高，有利于塑料的塑化。,延長塑料的條件下(塑料不發生分解)提高料筒壁溫等措施，加熱效率E均能增大。但不適當地延長塑料的加熱時間，反會因過熱而引起塑料降解，一般料筒中的存料不超過38倍(柱塞式注塑機可多些，螺桿式柱塑機可少些)，而從增大熱擴散速率來看，則E與塑料的性質和塑料是否受到攪動有關，很明顯柱塞式注塑機的加熱效率不如螺桿式注塑機，塑化質量也比其差。,所以對于柱塞式注塑機減少料筒中料層厚度，尤其必要，故一般在料筒前端安置分流梭，它在減少料層厚度的同時，迫使塑料產生剪切和收斂流動，加強了熱擴散作用；另外，料簡通過分流梭接觸面將熱量傳給分流梭，進而傳與物科。從而增大了對塑料的加熱面積，改善了塑化的情況。,（三）制品的后處理 注射制品經脫模或機械加工之后，常需要進行適當的后處理以改善制品的性能和提高尺寸穩定性，制品的后處理主要指退火和調濕處理。,3 注射成型工藝的影響因素,注射成型工藝的核心問題就是采用一切措施，得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到模具中去，在控制條件下冷卻定型，使制品達到合乎要求的質量。因此最重要的工藝條件應該是足以影響塑化和注射充模質量的溫度(料濕、噴嘴溫度、模具溫度)、壓力(注射壓力、模腔壓力)和相應的各個作用時間(注射時間、保壓時間、冷卻時間)以及注射周期等。而那些會影響溫度、壓力變化的工藝因素(如螺桿轉速、加料量及剩料等)也是不應忽視的。 在討論這些工藝因素航了解注射過程中各種因素的相互關系是非常必要的。如圖所示，注射過程可分為以下幾個階段。,1 柱塞空載期 在時間t0 t1 物料在料筒中加熱塑化，注射前柱塞(或螺桿)開始向前移動但物料尚未進入模腔，柱塞處于空載狀態，而物料在高速流經噴嘴和澆口時，因剪切摩擦而引起溫度上升，同時因流動阻力而引起柱塞和噴嘴處壓力增加。 2 充模期 時間 t1 時塑料熔體開始注入模腔，模具內壓力迅速上升，至時間t2時，型腔被充滿，模腔內壓達最大值，同時物料溫度、柱塞和噴嘴處壓力均上升到最高值。,3 保壓期 在t2一t3時間內塑料仍為熔體，柱塞需保持對塑樣的壓力，使模腔中的塑料得到壓實和成型，并緩慢地向模腔中補壓入少量塑料以補充塑料冷卻時的體積收縮。隨模腔內料溫下降，模內壓力也因塑料冷卻收縮而開始下降。4 返料期 (返壓用或倒流期) 校塞從t3 開始逐漸后移，過程中并向料筒前端，輸送新料(預塑)。由于料筒噴嘴和澆口處壓力下降，而模腔內壓力較高，尚未凍結的塑料熔體被模具內壓返退推向澆口和噴嘴，出現倒流現象。,5 凝封期 t4 t5 時間內，型腔中料溫繼續下降，至凝結硬化的溫度時，澆口凍結倒流停止，凝封時間是t4 t5間的某一時間。 6. 繼冷期 是在澆口凍結后的冷卻期，實際上型腔內塑料的冷卻是從充模結束后(時間t2)就開始的。繼冷期是使型腔內的制品繼續冷卻到塑料的玻璃化溫度附近，然后脫模。,a- 柱塞空載期，b-充模期，c保壓期，d返料期，e-凝封期，f繼冷期。,3.1 料溫,塑料的溫度是由料筒控制的，所以料筒溫度關系到塑料的塑化質量。選定料簡溫度時，主要著眼于保證塑料塑化良好，能順利實現注射而又不引起塑料局部降解，料簡溫度首先與塑料的性質有關，通常必須把塑料加熱到其粘流溫度Tf(或熔點Tm)以上，才能使其流動和進行注射，因此，料筒末端的最高溫皮應高于Tf，或Tm，但必須低于塑料分解溫度Td，也就是控制料簡末端溫度在Tf(或Tm)一Td間。,對于Tf -Td間溫度較窄的熱敏性塑料、分子量較低和分子量分布較寬的塑料，料筒溫度應選擇較低值，即比Tf稍高即可；而對Tf-Td間的溫度較寬、分子量較高和分子量分布較窄的塑料，可以適當地選取較高溫度。在決定料筒溫度時，還必須考慮塑料在加熱料筒中停留的時間，這對聚甲醛、聚氯乙烯和聚三氟氯乙烯尤其重要。一般隨著料筒溫度的提高，物料在料筒中的停留時間縮短。所以生產中除嚴格控制料筒最高溫度外，還應控制塑料在料筒中的停留時間。,塑料在螺桿式注塑機料筒中流動時剪切作用大，有摩擦熱產生，且料層薄，熔體粘度低，熱擴散速率大，溫度分布均勻，加熱效率高，混合和塑化好，因此料筒溫度可選得低些。 而在柱塞式注塑機中的塑料，僅靠料筒壁及分流梭表面往內傳熱，料層厚，傳熱速率小，塑料內外層受熱不均，溫差較大塑化不均勻，故柱塞式注塑機的料筒溫度應比螺桿式注塑機約高10一20。,有時為了提高成型效率，強化生產過程，利用塑料在螺桿式注塑機料筒中停留時間短的特點，也可采用在較高溫度下操作；相反地在柱塞式注塑機中物料因停留時間長，易出現局部過熱分解，所以也有采用較低的料筒溫度。,確定料筒溫度時，還應考慮制品和模具的結構特點。成型薄壁制品時，塑料的流動阻力很大，且極易冷卻而失去流動能力，這種情況下提高料筒溫度能增大塑料熔體的流動性，改善其充模條件；對厚壁制品，塑料熔體的流動阻力小，且因厚壁制品冷卻時間長而使注射成型周期增加，塑料在料筒內受熱時間增加，因此可選擇較低的料筒溫度；對形狀復雜或帶有嵌件的制品，塑料熔體要流過長而曲折的流程，因此料筒溫度控制也應較高。,為防止塑料熔體的流倒作用，并估計到塑料熔體在注射時快速通過噴嘴細孔，尚有一定摩擦熱產生，所以通?？刂茋娮斓淖罡邷囟壬缘陀诹贤驳淖罡邷囟?；但不能過低，不然會造成噴嘴堵塞而增大流動阻力，及至會使噴嘴處的冷料帶入型腔，影響制品的質量。,料溫對成型加工過程、材料的成型性質、成型條件以及制品物理機械等性能影響密切。通常隨料溫的升高，熔體粘度降低，料筒、噴嘴和模具澆注系統中壓力降減小，塑料在模具中流動長度增加，從而改善了成型性能；注射速率增大，熔化時間與充模時間減少，注射周期縮短，制品表面光潔度提高。但溫度過高時，塑料指引起熱分解，并引起某些物理機械性能的降低。這些關系可用以下簡圖表示。,3.2 模具溫度,塑料充模后在模具中冷卻硬化而獲得所需的形狀。模具的溫度影響塑料溶體充滿時的流動行為，并影響塑料制品的性能。模具溫度實際上決定了塑料熔體的冷卻速度，棋具溫度是由冷卻介質控制的。,顯然，冷卻速度愈快，塑料熔體溫度降低愈迅速，熔體粘度增大則流動困難，造成注射壓力損失增加，有效充模壓力降低，情況嚴重時會引起充模不足。 隨模溫增加，塑料熔體流動性增加，所需充模壓力減小，制品表面光潔度提高，制品的模塑收縮率增大。對結晶聚合物，由于較高溫度有利于結晶，所以升高模溫能提高制品的密度或結晶度。在較高模溫下制品中聚合物大分子松弛過程較快，分子取向作用和內應力都降低。模溫對塑料的某些成型性質的影響關系如圖歷示。通常隨模溫提高，制品的大多數力學強度有所增加，但伸長率和沖擊強度則下降,（1）為使制件脫模時不變形，模溫通常應低于塑料的玻璃化溫度或不易引起制件變形的溫度，但制件的脫模溫度Tc則稍高于模溫。,(2)為保證充模時制品完整和質量緊密，對熔體粘度大的塑料(如聚碳酸酯、聚砜等)宜用較高的模溫；熔體粘度小的塑料(如醋酸纖維素、聚乙烯和聚酰胺等)則用較低的模溫。隨模溫的降低，塑料的凝封速度和冷卻速度增加，有利于縮短生產周期和生產率，但過低的模溫可能使澆口凝封出現過早，引起缺料和充模不全，還會降低制品的質量。,(3) 應考慮模溫對塑料結晶、分子取向、制品內應力和各種物理機械性能的影響。模溫低時聚合物分子取向作用大，制品內應力高，而模溫高則有利于聚合物結晶。由于厚壁制品充模時間和冷卻時間均較長，模溫過低會引起內部形成真空泡和收縮，并因而引起內應力，故厚壁制品不宜用低的模溫來冷卻。,3.3 注射壓力,注射壓力推動塑料熔體向料筒前端流動，并迫使塑料充滿模腔而成型，所以它是塑料充滿和成型的重要因素。在注射過程中壓力的作用主要有三個方面：(1)推動料筒中塑料向前端移動，同時使塑料混合和塑化，柱塞(或螺桿)必須提供克服固體塑料粒子和熔體在料筒和噴嘴中流動時所引起的阻力；,(2)充模階段注射壓力應克服澆注系統和型腔對塑料的流動阻力，并使塑料獲得足夠的充模速度及流動長度，使塑料在冷卻前能充滿型腔；(3）保壓階段，注射壓力應能壓實模具中的塑料，并對塑料因冷卻而產生的收縮進行補科，使從不同的方向先后進入模腔中的塑料熔成一體，從而使制品保持精確的形狀，獲得所需的性能。,圖中A點表示聚苯乙烯剛好充滿模具型腔的溫度、壓力的關系。直線AB柱塞保壓階段模腔中的壓力溫度關系，可見溫度降低的過程中模腔壓力并未變化，物料因冷卻引起的體積收縮，由柱塞加壓補入塑料而維持壓力不變。 B點時柱塞后退，模腔中塑料倒流入澆口，系統引起壓力降低，如直線BC所示； C點為澆口中塑料的凝封點，自此后模腔中塑料容積已不再變化，所以溫度和壓力沿CL，呈直線關系下降。,DE直線表示在較低壓力注射時，且澆口凝封發生在柱塞后退前的情況；這時并未發生塑料例流，從E點起，塑料沿直線EK冷卻，但注射壓力較低，最后所得制品重量較輕。顯然制品的重量決定于凝封時模膠中的壓力和溫度。制品重量隨注射壓力(或模具中的實際成型壓力)增大而增加。 例如，如果柱塞不是在B點退回，而將保壓時間延長到F點，則模腔內出現凝封點的壓力降將減少為FG，自凝封點G后，型腔中的壓力溫度關系則沿GM呈直線關系下降，但所得的制品的密度或重量較大，內應力高，制品尺寸收縮小而脫模困難，這種關系可從下圖看出。,在注射過程中，隨注射壓力增加塑料的充模速度加快、流動長度增加和制品中熔接縫強度的提高，制品的重量可能增加，所以對成型大尺寸、形狀復雜和薄壁制品，宜用較高的壓力，對那些熔體粘度大，玻璃化溫度高(如聚碳酸酯、聚砜等)也宜用較高的壓力注射，但是，由于制品中內應力也隨注射壓力的增加而加大，所以來用較高壓力注射的制品應進行退火處理。注射壓力對塑料某些加工性質的影響如圖表示，通常制品的大多數物理機械性能均隨注射壓力增大而有所提高。,注射過程中，注射壓力與塑料溫度實際上是相互制約的。料溫高時注射壓力減小反之，所需注射壓力加大。以料溫和注射壓力為座標繪制的成型面積圖能正確反映注射成型的適宜條件，在成型區域中適當的壓力和溫度的組合都能獲得滿意的結果，這一面積以外的各種溫度和壓力的組成，都會組成型過程帶來困難或給制品造成各種缺陷。,3.4 注射周期和注射速度,完成一次注射成型所得的時間稱注射周期或稱總周期。它由注射(充模)、保壓時間、冷卻和加料(包括預塑化)時間以及開模(取出制品)、輔助作業(如涂擦脫模劑、安放嵌件等)和閉模時間組成。各種時間的關系可用圖表示。 在整個成型周期中，冷卻時間和注射時間最重要，對制品的性能和質量有決定性的影響,充模時間：t1-t0保壓時間：t2-t1加料和預塑時間： t3-t2制件的實際冷卻時間： t4-t1開模、閉模和輔助作業時間： t5-t4 注射總周期：t5-t0,注射速度常用單位時間內柱塞(螺桿)移動的距離(厘米秒)表示，有時也用重量或容積流率(克秒或厘米3秒)表示，注射速度主要影響塑料熔體在模腔內的流動行為，并影響模腔內壓力、溫度以及制品的性能。,但注射速度增加，常使熔體由層流變為湍流，嚴重的湍流引起噴射而帶入空氣，由于摸底先被塑料充滿，模內空氣無法排出而被壓擠，這種高壓高溫氣體會引起塑料局部燒傷及分解，使制品不均勻，內應力也較大，表面常有裂紋，圖b是高速注射的示意圖。 慢速注射時，熔體以層流形式自澆口向摸底一端流動，能順利排出空氣，制品的質量