InjectionMoldingProcessTrainingMaterial2023/4/251Training注射成型工藝專家講座第1頁注射成型工藝培訓(xùn)材料目錄一.塑膠材料二.注射成形參數(shù)及其原理三.注射成形機(jī)結(jié)構(gòu)四.其它2023/4/252Training注射成型工藝專家講座第2頁一.塑膠材料培訓(xùn)材料1.2可模塑性1.2.1流動(dòng)性1.2.2收縮性1.2.3結(jié)晶性1.2.4定向作用1.2.5吸濕性1.2.6熱敏性及水敏性1.2.7應(yīng)力開裂及熔融破裂1.2.8熱性能及冷卻速率1.1材料特征

1.1.1塑料分類1.1.1.1按物理化學(xué)性能分1.1.1.2按用途分1.1.1.3按成型方法分1.1.1.4按半成品和制品分1.1.2塑料特征2023/4/253Training注射成型工藝專家講座第3頁1.1材料特征1.1.1塑料分類

塑料是指以高聚物(樹脂)為主要成份、大多含有添加劑（如增塑劑、填充劑、潤(rùn)滑劑、防紫外線劑以及顏料等）、且在加工過程中能流動(dòng)成形一大類高分子材料。通常有以下幾個(gè)分類方法。1.1.1.1按物理化學(xué)性能分a．熱塑性塑料：在特定溫度范圍內(nèi)能重復(fù)加熱熔融和冷卻硬化一類材料。如PE、ABS、PC等b．熱固性塑料：在熱或其它條件作用下能固化成不熔、不熔性物料一類材料。如DAP等。2023/4/254Training注射成型工藝專家講座第4頁1.1材料特征

1.1.1.2按用途分a．通用材料：普通指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好和價(jià)廉一類塑料。如PE、PP等

b．工程材料：普通指能承受一定外力作用、且有良好力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性、并在高低溫下仍能保持優(yōu)良性能、可作為工程結(jié)構(gòu)件一類塑料。

c．特種塑料：普通指含有特殊功效材料1.1.1.3按成型方法分a．模壓塑料c．澆注塑料

b．層壓塑料d．反應(yīng)注射模塑料2023/4/255Training注射成型工藝專家講座第5頁1.1材料特征

1.1.1.4按半成品和制品分

a．模塑粉

b．增強(qiáng)塑料

c．泡沫塑料

d．薄膜1.1.2塑料特征通常將塑料使用性能、加工性能和技術(shù)性能統(tǒng)稱為塑料特征。塑料技術(shù)性能包含：物理性能、熱性能、力學(xué)性能、電氣性能和化學(xué)性能。2023/4/256Training注射成型工藝專家講座第6頁

1.2可模塑性是指塑料在溫度和壓力作用下形變、并模塑成塑料制品能力1.2.1流動(dòng)性塑料在一定溫度與壓力下填充模腔能力稱為流動(dòng)性。熱塑性塑料流動(dòng)性大小，通常可從樹脂分子量及其分布、熔體流動(dòng)指數(shù)、表觀等一系類參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。熱塑性塑料流動(dòng)性可分為三類：流動(dòng)性好；流動(dòng)性很好；流動(dòng)性差此三類。影響流動(dòng)性原因有：溫度、壓力、模具和塑料品種影響。2023/4/257Training注射成型工藝專家講座第7頁1.2可模塑性1.2.2收縮性性能為收縮性。成形收縮形式有線尺寸收縮，方向性收塑件從模腔中取出冷卻至室溫后，其尺寸發(fā)生縮小這種縮、后收縮和后處理收縮四種。影響收縮原因有：塑料品種影響、速塑件特征影響、模具影響和成形條件影響。1.2.3結(jié)晶性結(jié)晶現(xiàn)象即為塑料由熔融狀態(tài)到冷缺時(shí),分子由獨(dú)立運(yùn)動(dòng)完全處于無次序狀態(tài)變成份子停頓自由運(yùn)動(dòng),按略微固定位置,并有一個(gè)使分子排列成為正規(guī)模型傾向一個(gè)現(xiàn)象.

結(jié)晶形塑料主要標(biāo)志是：含有熔點(diǎn)、外觀不透明。結(jié)晶形塑料須有較多熔化熱量。2023/4/258Training注射成型工藝專家講座第8頁1.2可模塑性1.2.4定向作用影響定向通則是：1，隨熔體溫度、制品厚度、模具溫度等增加，分子定向程度有減弱趨勢(shì)。2，增加澆口長(zhǎng)度、壓力和保壓時(shí)間，分子定向程度隨之增加。3，分子定向程度與澆口位置和形狀有親密關(guān)系。為減小分子定向程度，澆口應(yīng)設(shè)計(jì)在型腔厚度較大位置。1.2.5吸濕性塑料中因有各種添加劑，使其對(duì)水份各有不一樣親密程度，在成形前必須烘干以控制其在充許范圍內(nèi)。2023/4/259Training注射成型工藝專家講座第9頁1.2可模塑性1.2.6熱敏性及水敏性熱敏性塑料系指一些塑料對(duì)熱較為敏感,在高溫下受熱時(shí)間較長(zhǎng)或進(jìn)料口截面過小,箭切作用大時(shí),料溫增高易發(fā)生變色降聚,分解傾向,含有這種特征塑料稱為熱敏性塑料.(如POM等)有些材料即使含有小量水份,但在高溫高壓下也會(huì)發(fā)生降解,這種性能稱為水敏性.(如PC等)1.2.7應(yīng)力開裂及熔融破裂1.有塑料對(duì)應(yīng)力敏感,成型時(shí)易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力并質(zhì)脆易裂,塑件在外力作用下或在溶劑作用下即發(fā)生開裂現(xiàn)象。增加脫模斜度，調(diào)整成型工藝參數(shù)。2023/4/2510Training注射成型工藝專家講座第10頁1.2可模塑性2.在恒溫下經(jīng)過噴嘴孔時(shí)其流速超出某值后，溶體表面發(fā)生顯著橫向裂紋稱為熔融破裂，有損塑件外觀及物性，為此應(yīng)增大噴嘴，澆道，進(jìn)料口截面，降低注射速度，提升料溫。1.2.8熱性能及冷卻速率各種塑料有不一樣比熱，熱傳導(dǎo)率，熱變形溫度等熱性能，熱變形溫度高冷卻時(shí)間可短，脫模早，但脫模后要預(yù)防冷卻變形等。各種塑料按其品種特征及塑料形狀，要求必須保持適當(dāng)冷卻速度。2023/4/2511Training注射成型工藝專家講座第11頁注射成型工藝培訓(xùn)材料慣用熱塑料使用性能表:聚碳酸酯（PC）：突出沖擊強(qiáng)度，較高彈性模量和尺寸穩(wěn)定性，無色透明，著色性好，耐熱性比尼龍高，電絕緣性很好，耐磨性良好，但自潤(rùn)性差，不耐胺等，用應(yīng)力開裂傾向，高溫易水解，與其它樹脂相容性差。聚苯乙烯（PS）：電絕緣性優(yōu)良，無色透明，透光率僅次于有機(jī)玻璃，著色性、化學(xué)穩(wěn)定性良好，機(jī)械強(qiáng)度普通，但性脆，易產(chǎn)生應(yīng)力脆裂，不耐苯、汽油等有機(jī)溶劑。苯乙烯-丙烯晴共聚物（ABS）：綜合性能很好，沖擊韌性、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電性能良好，易于成型和機(jī)械加工，與372有機(jī)玻璃熔接性良好，可作雙色成形材料，表面可鍍鉻。2023/4/2512Training注射成型工藝專家講座第12頁注射成型工藝培訓(xùn)材料慣用熱塑性塑料加工特征1.聚苯乙烯（PS）2.聚碳酸酯（PC）3.苯乙烯-丙烯晴共聚物（ABS）4.高抗沖擊聚苯乙烯（HIPS）2023/4/2513Training注射成型工藝專家講座第13頁慣用熱塑性塑料加工特征聚苯乙烯（PS）無定形性，吸濕性小，不易分解，性脆易裂，熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂流動(dòng)性好，溢邊值0.03mm左右塑件壁厚應(yīng)均勻，不宜有嵌件，缺口，尖角，各面應(yīng)圓滑連接可用螺桿或柱塞式注射機(jī)加工，噴嘴可用直通式或自鎖式宜用高溫料，模溫、低注射壓力、延長(zhǎng)注射時(shí)間有利于減低內(nèi)應(yīng)力，預(yù)防縮孔，變形，但溫高易出銀絲，料溫低或脫模劑多則透明度差可采取各種形式進(jìn)料口，進(jìn)料口與塑件應(yīng)圓弧連接，預(yù)防去除澆口時(shí)損壞塑件，脫模斜度宜取2度以上，頂出均勻以預(yù)防脫模不良發(fā)生開裂，變形，可用熱澆道系統(tǒng)2023/4/2514Training注射成型工藝專家講座第14頁慣用熱塑性塑料加工特征2.聚碳酸酯（PC）無定形性，熱穩(wěn)定性好，成型溫度范圍寬，超出330度才展現(xiàn)嚴(yán)重分解，分解時(shí)產(chǎn)生無毒氣體。吸濕性極小，但水敏性強(qiáng)，含水量不得超出0.2%，加工前必須干燥處理，不然會(huì)出現(xiàn)銀絲，氣泡及溫度顯著下降現(xiàn)象。不易分解，性脆易裂，熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂流動(dòng)性差，溢邊值0.06mm左右，流動(dòng)性對(duì)溫度改變敏感，冷卻速度快。成型收縮率小，如成型條件適當(dāng)，塑件尺寸可控制在一定公差范圍內(nèi)，塑件精度高可能發(fā)生應(yīng)力開裂，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件，塑件應(yīng)退火處理消除內(nèi)應(yīng)力。熔融溫度高，鉆度高，對(duì)大于200g塑件應(yīng)用螺桿式注射機(jī)成型，并噴嘴應(yīng)加熱，噴嘴易用敞開式延伸噴嘴2023/4/2515Training注射成型工藝專家講座第15頁慣用熱塑性塑料加工特征2.聚碳酸酯（PC）粘度高，但對(duì)剪切作用敏感。澆注系統(tǒng)宜設(shè)冷料。必要時(shí)可采取調(diào)整式進(jìn)料口，模具宜加熱，模溫普通取70~

120度為宜，應(yīng)注意頂出均勻，模具應(yīng)用耐磨鋼并淬火。塑件壁厚不宜取厚，應(yīng)均勻，缺口，防止有尖角，金屬嵌件造成應(yīng)力集中，脫模斜度宜取2度，若有金屬嵌件應(yīng)預(yù)熱，預(yù)熱溫度普通為110~130度各面應(yīng)圓滑連接筒溫度對(duì)控制塑件質(zhì)量是一個(gè)主要原因，料溫低時(shí)會(huì)造成缺料，表面無光澤，溫度高時(shí)易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色有泡，注射壓力宜高不宜低模溫高時(shí)對(duì)塑件質(zhì)量影響很大，薄壁塑件宜取80~100度，厚壁塑件宜取80~120度，模溫低則收縮率、伸長(zhǎng)率、抗沖擊強(qiáng)度大，抗彎、抗壓、抗張強(qiáng)度低，模溫超過120度塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成形周期長(zhǎng)。2023/4/2516Training注射成型工藝專家講座第16頁慣用熱塑性塑料加工特征3.苯乙烯-丙烯晴共聚物（ABS）：有差異，應(yīng)按品種確定成形方法及成形條件。無定形性，其品種牌號(hào)多，各品種機(jī)電性能及成形特征各吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%，加工前必須充分干燥，要求表面精度高塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。流動(dòng)性中等，溢邊值0.04mm左右。比聚笨乙烯加工困難，宜取高溫料，高模溫，料溫對(duì)物性影響較大，料溫高時(shí)易分解（分解溫度為250度過左右）對(duì)要求精度較高粟件模溫宜取50~60度，要求光澤及耐熱型料宜取60~80度，注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯高，普通用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為180~230度，注射壓力為100~140Pa，螺桿式注射機(jī)則取160~220度，70~100MPa為宜。模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意澆注系統(tǒng)選擇進(jìn)料口位置、形式，頂出力過大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面展現(xiàn)白色痕跡（但在熱水中加熱能夠消失），脫模斜度宜取2度以上。2023/4/2517Training注射成型工藝專家講座第17頁慣用熱塑性塑料加工特征吸濕性小,不易分解,生產(chǎn)前可不預(yù)干燥4.高抗沖擊聚苯乙烯（HIPS）流動(dòng)性很好,易產(chǎn)生批鋒,生產(chǎn)時(shí)必須嚴(yán)格控制注射壓力和速度宜采取高料溫,低注速壓力,延長(zhǎng)注射時(shí)間有利于預(yù)防縮孔及變形,但料溫太高易出現(xiàn)銀絲,所以HIPS內(nèi)橡膠成份分解所致HIPS熔體溫度控制范圍為190~240度,模溫為30~70度生產(chǎn)過程中螺桿轉(zhuǎn)速不宜低,不然澆口附近可能產(chǎn)生缺點(diǎn)2023/4/2518Training注射成型工藝專家講座第18頁第一單元完!謝謝大家!!!2023/4/2519Training注射成型工藝專家講座第19頁二.射出成型參數(shù)原理探討2.壓力--比容積--溫度

(1)塑料熱舉動(dòng)觀察因溫度變化,塑料轉(zhuǎn)態(tài)及比容積變化,熱可塑性塑膠可分為兩大鼉----不定形(amorphous)及結(jié)晶性塑膠.(partiallycrystalline)

結(jié)晶性塑膠在低溫形成緊密而規(guī)則分子鏈纏集結(jié)構(gòu)(結(jié)晶區(qū)域),必需被加溫到熔解溫度(TM)以上,分了鏈鏈才會(huì)散開如同下定形塑膠,這時(shí)它才發(fā)生熔融而能流動(dòng),射出成型充填和壓縮也必需在這個(gè)狀態(tài)下完成不可.部分結(jié)晶玻璃態(tài)橡膠態(tài)液態(tài)溫度--比容關(guān)係圖TgTm溫度比容積(v)2023/4/2520Training注射成型工藝專家講座第20頁二、射出成型參數(shù)原理探討(2)受熱下熱舉動(dòng)射出成型過程中,塑料比容積除因溫度變化而隨著改變外,也會(huì)因受到壓縮而改變,它們之間關(guān)係如圖:0501001502002501.21.11.00.903006008001000溫度(0C)比容積0501001502002501.11.00.90.803006009001200溫度(0C)比容積1.21500壓力壓力不定形塑膠p-v-t示意圖結(jié)晶性塑膠p-v-t示意圖2023/4/2521Training注射成型工藝專家講座第21頁二.射出成型參數(shù)原理探討檢視p-v-t圖,必需要加以注目標(biāo)就是,無論不定形塑膠或結(jié)晶性塑膠,其軟化或熔解溫度都會(huì)因受壓程度愈大而形成愈高,所以,加工溫度設(shè)定不能只考慮塑料在加熱筒內(nèi)熔融而已,必需也要將在模腔內(nèi)被壓縮原因也一並考量.

尤其,結(jié)晶性塑膠溫度一降到Tm以下時(shí),就會(huì)由熔融狀態(tài)再度形成結(jié)晶結(jié)構(gòu),使得流動(dòng)阻抗大幅上升,甚或不能流動(dòng).

在熔融狀態(tài)下塑料,含有相當(dāng)大可被壓縮性,以大部份射出成型機(jī)能力而言,強(qiáng)制地將過剩塑料壓擠入模腔,內(nèi)並非難事,在暈樣條件下,成型品將會(huì)殘留相當(dāng)大內(nèi)部應(yīng)力下被冷卻固化,當(dāng)然如此一來,成型品性能將受到影響,如受些許外力或受化學(xué)藥品作用,輕易受到破壞,甚者在開模離型瞬間就會(huì)發(fā)生破裂.2023/4/2522Training注射成型工藝專家講座第22頁二.射出成型參數(shù)原理探討(3).射出工程p-v-t關(guān)系在射出成型整個(gè)過程,塑料壓縮程度(內(nèi)壓),溫度變化和其比容積發(fā)跡是一直互動(dòng),我勻能夠下述過程來說明:

充填(Filling)

熔融塑料開始被注射,直到模腔剛被充滿階段.

這一階段,熔融塑料因流路阻抗而輕微受壓縮,內(nèi)壓緩慢上升,一般而言較低料溫.較低模溫,較長(zhǎng)流路,較薄肉厚以及較慢充填,都會(huì)使流路阻抗較大,而使內(nèi)壓上升較快.同時(shí),這一階段由於熱料不斷湧入,所以在模穴同一位置,其料溫可視為不變,塑料比容積因內(nèi)壓輕微上升也緩慢增加.壓縮結(jié)束充填開始最後進(jìn)入模穴塑膠最先進(jìn)入模穴塑膠時(shí)間料溫2023/4/2523Training注射成型工藝專家講座第23頁二.射出成型參數(shù)原理探討壓縮(Packing)

充填結(jié)束,模穴內(nèi)塑料比容積仍高,(密度低),所以必需再繼續(xù)壓擠追注過程.

壓縮階段在一定容積模腔里,塑膠被不繼壓擠,所以內(nèi)壓急劇上升,其上升程度主要由壓補(bǔ)塑料量來決定,壓縮量不僅影響內(nèi)壓上升,也影響成型品尺寸及性能.

在這一階段,熱料仍繼續(xù)進(jìn)入模腔,假如其時(shí)間不是太長(zhǎng),則模穴同一位置料溫也僅輕微下降,塑料比容積主要是因內(nèi)壓急劇上升而大幅上揚(yáng)2023/4/2524Training注射成型工藝專家講座第24頁二.射出成型參數(shù)原理探討保持(Holding)

當(dāng)模穴內(nèi)塑料被適當(dāng)壓縮后,應(yīng)立將注射壓力降低,以防過量,但如降得太低,則因模穴內(nèi)塑料沿處高溫高壓狀態(tài),將發(fā)生逆流,所以必需仍以適當(dāng)壓力加以對(duì)抗,直到入澆口冷凝封住過程.

在保持過程,熱料不再(或極微量)進(jìn)入模穴,所以料溫較快冷卻,模穴內(nèi)壓大致依據(jù)下式所代表原理,逐步下降低:

(P+A)(V-W)=R’T式中P:表模穴內(nèi)壓.V:表塑料比容積.T:表塑料溫度.A,W及R:是和塑料分子結(jié)構(gòu)有關(guān)系數(shù)2023/4/2525Training注射成型工藝專家講座第25頁二.射出成型參數(shù)原理探討在保持,塑料比容積已因被壓縮,僅因自然冷卻收縮而幅減少,模穴內(nèi)壓主要是隨料降低而下降,也就是說取決於模具冷卻狀況由於模穴內(nèi)壓隨著冷卻逐下降,所以保持也應(yīng)該相對(duì)地漸漸降低否則將形成再壓縮現(xiàn)象,而且當(dāng)入澆口已冷凝封住(即使模穴內(nèi)塑料仍是較高溫度),繼續(xù)施以保持壓力,將成為無效2023/4/2526Training注射成型工藝專家講座第26頁二.射出成型參數(shù)原理探討t1t2t3t4靜壓損失P=Pat1t2t3t4動(dòng)壓損失流動(dòng)距離模穴內(nèi)壓熔膠推進(jìn)和模穴內(nèi)壓形成P=0PaPb2023/4/2527Training注射成型工藝專家講座第27頁二.射出成型參數(shù)原理探討壓力(p)Gatesealing適當(dāng)溫度12充填23壓縮34保壓5開模6收縮至常溫123456溫度(T)比容積時(shí)間內(nèi)壓1234123456時(shí)間溫度射出工程中熔融體P-v-T關(guān)係示意圖2023/4/2528Training注射成型工藝專家講座第28頁二.射出成型參數(shù)原理探討ABCTempVPsABCPDPDPs1.充填完了2.壓縮后12AABBCC內(nèi)壓距離ABCPD:A點(diǎn)和C點(diǎn)間,在充填結(jié)束時(shí)動(dòng)壓損失.PS:A點(diǎn)和C點(diǎn)間,在壓縮后靜壓損失.2023/4/2529Training注射成型工藝專家講座第29頁二.射出成型參數(shù)原理探討3.成型收縮解析

(1).成型收縮與後收縮.

按DIN16901定義,在成型後24~168小時(shí)內(nèi),並于232度環(huán)境下,量測(cè)成形品對(duì)其模型尺寸差異量百分比,稱為成形收縮率.Vs=*100%Mw-MFMwMw:模型尺寸Mf:成形品尺寸在168小時(shí)以後,成形品寸如再繼續(xù)發(fā)生變化,這時(shí)就稱為後收縮,普通以Ns表示.後收縮發(fā)生,尤其以結(jié)晶性塑膠更為顯著(也稱為後結(jié)晶),後收縮是因?yàn)楹芏鄰?fù)雜原因出現(xiàn),但普通能夠較高模溫,或是成形後加以適當(dāng)熱處理來減少.2023/4/2530Training注射成型工藝專家講座第30頁二.射出成型參數(shù)原理探討(2).比容積和收縮關(guān)係.

在成形品某一特定位置,其成形過程及成形後p-v-t關(guān)係假設(shè)如圖,則在該位置體積收縮率可以下:壓力(p)Gatesealing適當(dāng)溫度溫度(T)vvmvf目標(biāo)收縮率期望比容積SvVmSv(體積收縮率)===1-Vm-VfVmm(vM-vF)mvMvFV

M2023/4/2531Training注射成型工藝專家講座第31頁二.射出成型參數(shù)原理探討在開模瞬間,成形品容積可視為約等於模型容積,所以VM(模型容積)等於成形品重量m乘以開模當(dāng)時(shí)比容積vm.

當(dāng)成形品經(jīng)完全冷卻收縮,其比容積由vM降低到VF(密度增加),可是其重依然是不變,,所以收縮後成形品容積VF就等於m乘以VF.

而VF是塑料在常溫安定時(shí)比容積,可視為一定,所以體積收縮率就成為是由VM大小來決定,開模時(shí),成形品比容積愈大,則其體積收縮就愈大.

由前面知識(shí)我們可知在開模瞬間,成形品不一樣位置有不一樣比容積,所以各位置收縮率當(dāng)然也各自不一樣,普通而言,離澆口愈近,開模時(shí)比容積愈小,所以其收縮率也愈小.

成形品不一樣位置,收縮率不相待現(xiàn)象,也是使成形品輕易變形變形主要原因之一,所以怎樣讓成形品各位置比容積差異減小,是成形技術(shù)探討很主要課題.

事實(shí)上,使成形品不一樣位置有不一樣收縮,也不只是比容積分佈差異而已,其它如射出後塑料分子配向,模溫分佈(影響冷卻快慢),成型品形狀等等也都影響收縮異至巨2023/4/2532Training注射成型工藝專家講座第32頁二.射出成型參數(shù)原理探討(3).比容積變化要因分折開模時(shí)比容積大小,決定成形收縮率已如前述,所以為正確地設(shè)定成形工程參數(shù),必需先探討其影響要因:

保壓切換時(shí)機(jī)

太遲----產(chǎn)生很高內(nèi)壓,如鎖模力足夠,則發(fā)生過度充填,收縮減少,尺寸增大.

太遲----如鎖模力不足,模具將被頂開,內(nèi)壓因而降低,也不致使成形品有太小比容積,但成形品分離面將會(huì)有溢料毛邊.

太早----在沿未足夠壓縮,

就切換成保壓,則因保持壓較低以及螺桿前進(jìn)速度也已減緩,而使模穴內(nèi)壓無法再上,升形成比容積較高123PVVATVA:期望比容積(開模時(shí))1.切換保壓太遲,過飽和.2.切換保壓太遲,溢料.3.太早切換保壓,壓縮不足2023/4/2533Training注射成型工藝專家講座第33頁二.射出成型參數(shù)原理探討保持壓力和保持時(shí)間

無論保持壓力太低或保持時(shí)間不足,都會(huì)使模穴內(nèi)塑料發(fā)生逆流,而形成比容積比期望值高.

假如保持壓力太大則會(huì)造成過飽和,而保持時(shí)間太長(zhǎng)則為無意義浪費(fèi).PVVA12TVA:期望比容積(開模時(shí))1.保持壓力不足.2.保持時(shí)間不足.2023/4/2534Training注射成型工藝專家講座第34頁二.射出成型參數(shù)原理探討PVVAT12冷卻速度模溫假如設(shè)定太低,將使進(jìn)入模穴塑料冷卻太快,其影響說明以下:1.在充填壓縮階段

因流動(dòng)阻抗增加,輕易發(fā)生短射,接合線明顯,脆弱,流紋,表面失去光澤等等不良現(xiàn)象.

同時(shí),也可能使塑料提早發(fā)生收縮或結(jié)晶,由於收縮使分子鏈結(jié)協(xié)力提升,對(duì)抗充填或壓縮壓力結(jié)果,使產(chǎn)生較高應(yīng)力殘留.VA:期望比容積(開模時(shí))1.急速冷卻,阻礙了正常收縮.2.後收縮.2023/4/2535Training注射成型工藝專家講座第35頁二.射出成型參數(shù)原理探討2.在保持及冷卻階段

較快速冷卻,阻礙了塑料正常收縮或結(jié)晶,也就是說得到成形品比容積將比正常稍高(密度不足),所以尺寸較大,但由於其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,日後或接觸較高溫度後,將再發(fā)生後收縮.

以低模溫盛開產(chǎn)品,除輕易發(fā)生立可崢外觀不良外,其充填應(yīng)力殘留或收縮不全,是使成形品發(fā)生裂紋,變形,彎曲及性能低劣最主要原因2023/4/2536Training注射成型工藝專家講座第36頁二.射出成型參數(shù)原理探討4.不均勻?qū)Σ叱尚纹沸螤?模溫分佈,成形品總體分子配向以及成形品各位置比容積分佈是使成形品無法均勻收縮主要原因,後者之對(duì)收縮影響已如前述,現(xiàn)僅就前三者對(duì)收縮說明以下:(1)成形品形狀影響肉厚--肉厚增加,則收縮也相對(duì)加大.

端部,邊沿,薄肉部--在仍受壓縮之階段,就已先行固化,收縮率較小.

流路長(zhǎng)度--離澆口愈遠(yuǎn),壓力損失愈大,所以收縮也愈大.(2)模溫分佈影響普通而言,模溫較高部位,由於較慢收縮,所以收縮會(huì)較大,但如因而改善壓力傳達(dá)者,相反地收縮率會(huì)減小,尤以離澆口較遠(yuǎn)部位更為顯著.(3)分子配向影響塑料分子鏈在流動(dòng)場(chǎng)中,受流動(dòng)切割力影響,會(huì)形成沿流動(dòng)方向排列,這樣排列會(huì)在受壓結(jié)束後,發(fā)生鬆弛.

因?yàn)槭芊肿优湎蚣绑牫诮Y(jié)果,使得沿流動(dòng)方向收縮率會(huì)大於垂直方向,但假如塑料加有無機(jī)纖維,則因無機(jī)質(zhì)收縮較小之故,視其添加量多寡,有可能形成狀況.2023/4/2537Training注射成型工藝專家講座第37頁所以容積分佈引發(fā)收縮不均,當(dāng)其對(duì)策方法應(yīng)由減小比容積差異來著手,其方法和原則大對(duì)有以下二者:(1)改進(jìn)模穴內(nèi)壓傳達(dá)提升充填速度模溫或加大澆口,都可使塑料在模穴流動(dòng)或壓縮,其壓力損失,因而使模穴各部位內(nèi)壓分佈較一致.(比容積分佈也較一致)

惟模溫及澆口提升或加大,勢(shì)必延長(zhǎng)保壓及冷卻時(shí)間,而較快充填速度,也需防止引發(fā)外觀或結(jié)構(gòu)上不良(如毛邊,流痕,噴痕等)二.射出成型參數(shù)原理探討大澆口或高模溫小澆口或低模溫充填速度PCC’AT1T2PVV1V2模腔內(nèi)壓傳達(dá)改進(jìn)2023/4/2538Training注射成型工藝專家講座第38頁二.射出成型參數(shù)原理探討(2).逐步降低保壓法123時(shí)間P1P1P1P2P2P3P4P2射出壓力PAC321VTempVcVA3VA2VA11.成形品不一樣位置密度差異大.2.保壓逐步下降,可使不一樣位置密度差異減少.3.保壓時(shí)間大幅降低,可使不一樣位置密度差異減少,但澆口附近部位因材料逆流而發(fā)生凹不足.保壓設(shè)定對(duì)比容積變化影響2023/4/2539Training注射成型工藝專家講座第39頁二.射出成型參數(shù)原理探討當(dāng)壓縮切換至保壓后,模穴內(nèi)壓將隨著料溫降低而漸漸減低,如保壓一直保持一定(如上圖之1),則勢(shì)必使塑料繼續(xù)壓入模穴,這時(shí)因?yàn)殡x澆口部位已漸冷卻固化,多餘塑料大體均擠在離澆口較近部位,因而使比容積差異愈加擴(kuò)大.

為防止多餘塑料繼續(xù)壓入,假如將保壓時(shí)間縮短(如上圖之3),雖可減少比容積分佈差異,但因澆口附近逆流,將使該部位發(fā)生凹陷或尺寸不足.

收縮不均勻所導(dǎo)致尺寸差異,能夠由模具祉正加以解決(如能正確掌握其差異量,並能保持安定話),但因而形成凹陷,變形,彎曲卻不是簡(jiǎn)單能夠解決.加工條件效果收縮提升熔融溫度1.增加材料膨脹2.改進(jìn)壓力傳達(dá)(1)(2)提升模溫1.表面硬化較慢

2.改進(jìn)壓力傳達(dá)(1)(2)提升充填速度改進(jìn)壓力傳達(dá)提升保持壓力較充份補(bǔ)充收縮容積延長(zhǎng)保持時(shí)間1.在澆口冷卻封住前

2.在澆口冷卻封住後澆口加大減少壓力損失2023/4/2540Training注射成型工藝專家講座第40頁二.射出成型參數(shù)原理探討4.熔融體流動(dòng)

1.非牛頓粘性和分子配向有理論說,高分子熔融體粘度和它分子鏈纏繞程度相關(guān),當(dāng)溫度降低或受到壓縮,熔融體自由體積減少,分子鏈纏繞增加,所以粘度提升.

聚合物熔融體和普通流體不一樣,就是在流動(dòng)場(chǎng)中它分子鏈纏繞也受延伸力或剪切力作用減少,所以粘度也會(huì)降低,此稱為非牛頓粘性現(xiàn)象.

在流動(dòng)場(chǎng)中,剪切力不僅使聚合物熔融體粘度降低也使分子鏈沿流動(dòng)方向排列此稱為分子配向.

分子配向使成形品產(chǎn)生在不一樣方向會(huì)有性質(zhì)及收縮上差異.牛頓流體非牛頓流體剪切速率粘度2023/4/2541Training注射成型工藝專家講座第41頁二.射出成型參數(shù)原理探討延伸剪切熔融體流速分佈流動(dòng)場(chǎng)中分子鏈?zhǔn)芗羟辛ψ饔?023/4/2542Training注射成型工藝專家講座第42頁二.射出成型參數(shù)原理探討2.粘彈性及分子配向鬆弛高分子化合物由於分子鏈結(jié)構(gòu),使得它不僅含有粘性也兼帶彈性,粘性存在,使得受力流動(dòng)會(huì)有能量損失,而彈性存在,使得它受力時(shí)也會(huì)將部份能量?jī)?chǔ)存,伺機(jī)再釋出而發(fā)生所謂回復(fù).

在射出成形過程,融體受力延伸,受剪切力發(fā)生分子配向或受壓縮密度提升,這些現(xiàn)象都會(huì)在外力消失時(shí),因彈性回復(fù)而鬆弛.分子配向鬆弛分子配向鬆弛2023/4/2543Training注射成型工藝專家講座第43頁二.射出成型參數(shù)原理探討所謂鬆弛(Relaxation),事實(shí)上就是所受應(yīng)力再釋出回其最安定原狀,可是假如射出壓力時(shí)間較,長(zhǎng)或因熔融體溫度降低,則鬆弛是無法完全,而成為有應(yīng)力殘留及有方向性成形品.

這種受壓制時(shí)間較長(zhǎng),而失去鬆弛能力現(xiàn)象,也稱為“記憶消退”,記憶消退愈嚴(yán)重,則成形品體配向及應(yīng)力殘留也就愈嚴(yán)重,而射出時(shí)間較長(zhǎng),模溫低,流路長(zhǎng),肉厚較薄及塑料粘度高者會(huì)增長(zhǎng)這種情形.2023/4/2544Training注射成型工藝專家講座第44頁二.射出成型參數(shù)原理探討3.充填和流動(dòng)速度射出機(jī)螺桿,將熔融塑料,經(jīng)噴嘴注射簢模穴速度稱為充填速度(screwadvancespeed,cm/sec),在機(jī)器上所能設(shè)定射出速度即是.

當(dāng)熔膠進(jìn)入模穴,其波前(Meltfront)推進(jìn)速度則稱為流動(dòng)速度(Meltfrontvelocity,cm/sec),假如充填速度保持固定,則流動(dòng)速度和波前所含蓋截面積(MeltfrontArea)成反比.3V1V2A1A2QQ(cm/sec)=V(cm/sec)*A=V1A1=V2A23在模穴內(nèi)流坳速度和其波前截面積息息相關(guān),所以當(dāng)熔膠通過澆口或狹窄流,路必需充填速度,以防止熔膠高束噴射,反之通過寬廣通,路則必需提升充填速度,以防止熔膠流動(dòng)太過於緩慢,基本上射出速度即應(yīng)以此原理來設(shè)定.2023/4/2545Training注射成型工藝專家講座第45頁二.射出成型參數(shù)原理探討4.射出壓力和充填速度關(guān)係在進(jìn)行充填及壓縮過程,大量熔膠經(jīng)由噴嘴,流道而一路被注射模腔,這時(shí)如沒有足夠充填壓力(普通稱為一次壓力或射出壓力),則熔膠將因流阻增加,而使充填速度急劇下降.

熔膠充填能夠依據(jù)所設(shè)定充填速度,稱為機(jī)控流動(dòng)(Machine-controlFolw),而因壓力不足,使得流坳受到阻抗所左右,則稱為模控流動(dòng)(Moldcontrolfolw),為了掌握射出工程控制權(quán),充填壓力設(shè)定宜高不宜低.PH(b)PH(a)希望速度曲線射出壓力上升曲線Q設(shè)定值PH設(shè)定值射出壓力PH充填速度(Q)(a)(b)螺桿前進(jìn)方向PHQ2023/4/2546Training注射成型工藝專家講座第46頁二.射出成型參數(shù)原理探討射出油壓(PH)因螺桿向前推進(jìn)時(shí),所感應(yīng)陰力而上升,而這阻力能夠因料溫,模溫較低,塑料高粘度,流路較長(zhǎng),肉厚較薄以及快充填速度等原因而顯現(xiàn)較大.Q1Q2Q3保持壓力不一樣充填速度Q1>Q2>Q3時(shí)間PH時(shí)間PH時(shí)間PH時(shí)間PH不一樣油溫Toil1>Toil2Toil1Toil2不一樣料溫TM1>TM2TM1TM2不一樣模溫TC1>TC2TC1TC2射出壓力影響2023/4/2547Training注射成型工藝專家講座第47頁二.射出成型參數(shù)原理探討5.充填速度對(duì)模穴內(nèi)壓影響普通而言,充填速度愈快,由於塑料在模穴內(nèi)溫度降低尚不顯著時(shí),即可到達(dá)流路未端,所以壓力損失較小,模穴內(nèi)壓建立也較快.

壓力損失小,可改進(jìn)內(nèi)壓分佈差異,而內(nèi)壓輕易建立,則能夠較低射出壓力進(jìn)行所期望充填和壓縮.而且充填較早結(jié)束,能夠獲得較充份分子鬆弛,對(duì)總體配向程度減少也會(huì)有所助益.

唯充填速度快,則易發(fā)生噴痕,流痕,排氣不良,焦痕,毛邊等不良問題.PPCQPPC時(shí)間模內(nèi)壓充填時(shí)間大澆口高模溫小澆口低模溫P1P2P3Q1Q2Q3充填速度對(duì)模穴內(nèi)壓影響2023/4/2548Training注射成型工藝專家講座第48頁二.射出成型參數(shù)原理探討6.充填時(shí)一些現(xiàn)象固化層形成固化層高速充填低速充填熔合線形成澆口近處霧狀氣痕間隙高度配向固體層受流動(dòng)剪切力撕破包氣2023/4/2549Training注射成型工藝專家講座第49頁第二單元完!謝謝大家!!!2023/4/2550Training注射成型工藝專家講座第50頁

塑膠成型加工簡(jiǎn)介一.塑膠成型加工基本原理:塑膠成型是利用塑膠原料受熱後成為熔融狀態(tài)流體,利用注射成型機(jī)油壓系統(tǒng)之壓力.流量,將熔融之塑膠注射入預(yù)先設(shè)計(jì)好緊閉模腔內(nèi),經(jīng)過冷卻後爾得到所需製品之過程.2023/4/2551Training注射成型工藝專家講座第51頁

塑膠成型加工簡(jiǎn)介二.塑膠成型加工流程:(4)注射入模(保壓)(5)冷卻(6)脫模(1)原料乾燥加熱(2)儲(chǔ)料(3)塑化(頂出)(7)製品2023/4/2552Training注射成型工藝專家講座第52頁

塑膠成型加工簡(jiǎn)介(1)原料乾燥:塑膠原料在使用前必須要預(yù)先乾燥,去除原料中(4)注射入模:螺桿推動(dòng)料管內(nèi)已熔融之塑膠,注射入模腔.注射入模稱一次壓:保壓是對(duì)收縮部份進(jìn)行補(bǔ)料,保持一定壓力,增加產(chǎn)品之密度.(5)冷卻:產(chǎn)品在模腔內(nèi)冷卻階段(水或熱煤油與模具循環(huán)冷卻).(6)脫模(頂出):模具公母模分開,成品附於公模上,由頂針或頂塊將成品頂出於模具.

塑膠成型加工簡(jiǎn)介

之水份降低含水率.(2)儲(chǔ)料:螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)把塑膠原料捲入料管中.(3)塑化:塑膠原料進(jìn)入已加熱料管內(nèi),開始熔化.壓縮.2023/4/2553Training注射成型工藝專家講座第53頁

塑膠成型加工簡(jiǎn)介三.構(gòu)成成型品四大要素介紹

1.成型機(jī)簡(jiǎn)介(1)成型機(jī)發(fā)展:在大約19第一部射出成型機(jī)由德國(guó)人發(fā)明,經(jīng)過七十年改進(jìn),已經(jīng)步入到無人化,智慧型.高精度.高重覆性等成型機(jī),其進(jìn)步過程可分為下列幾項(xiàng):

A.飛輪式射出動(dòng)力油壓式射出動(dòng)力伺服馬達(dá)式射出

C.柱塞式料管螺桿式料管

E.無儲(chǔ)料背壓有一段儲(chǔ)料背壓多段儲(chǔ)料背壓

B.旋桿式開閉鎖曲手機(jī)構(gòu)油壓鎖模伺服馬達(dá)式鎖模

B.單段射出二段射出多段射出多段射出+多段保壓2023/4/2554Training注射成型工藝專家講座第54頁

塑膠成型加工簡(jiǎn)介

積分百分比式)溫度控制電腦溫度控制并記憶電腦顯示時(shí)段統(tǒng)計(jì)曲線恆溫控制

G.純手動(dòng)式手動(dòng)操作油壓方向閥作動(dòng)手動(dòng)調(diào)壓速

H.純手動(dòng)式電磁繼電器迴路電子式無接點(diǎn)循環(huán)迴路

附加統(tǒng)計(jì)分析功效工廠自動(dòng)化電腦連線

F.變壓式溫度控制設(shè)定式自動(dòng)溫度控制PID(微分

度.自動(dòng)循環(huán)式百分比式壓力流量控制多油壓浦

省能源可變?nèi)莘e浦省能源百分比式方向閥之應(yīng)用

可程式控制器循環(huán)控制微電腦可記憶控制

伺服閥之應(yīng)用伺服閥馬達(dá)應(yīng)用2023/4/2555Training注射成型工藝專家講座第55頁

塑膠成型加工簡(jiǎn)介

A.按模具需求分:直立式.臥式.雙色機(jī)

式.曲軸直壓復(fù)合式.閉迴路控制式.可容量浦式

(2)成型機(jī)分類

動(dòng)式.有減速齒輪箱式.

C.按鎖模機(jī)構(gòu)分:單曲軸式.雙曲軸式.直壓式.雙直壓復(fù)合D.迴按油壓系統(tǒng)分:壓力流量手調(diào)式.壓力流量百分比控制式.

B.按儲(chǔ)料機(jī)構(gòu)分:柱塞式.螺桿式.油壓馬達(dá)式.電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)

E.按電控系統(tǒng)分:繼電器控制迴路.電子印刷電路控制迴路.

可程式控制系統(tǒng).微電腦控制系統(tǒng).2023/4/2556Training注射成型工藝專家講座第56頁

塑膠成型加工簡(jiǎn)介

構(gòu)成成型品四大因素成型品成型機(jī)成型條件模具材料2023/4/2557Training注射成型工藝專家講座第57頁

塑膠成型加工簡(jiǎn)介

(3)射出成型機(jī)主要構(gòu)造

A.鎖模部份:開合模.高壓鎖緊模具.頂出裝置.模厚調(diào)整.

抽蕊.

B.射出部分:熔膠.射膠.貯膠

C.電控部分:控制單元.馬達(dá)啟動(dòng)裝置.電熱控制裝置.機(jī)器

手動(dòng).半自動(dòng)全自動(dòng)之動(dòng)作控制及各種功效設(shè)定.

D.液壓部分:動(dòng)力源.執(zhí)行單元由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油壓浦產(chǎn)生油壓壓力,經(jīng)過壓力.流量.方向控制閥,把作動(dòng)油送到每一個(gè)動(dòng)作油壓缸和油壓馬達(dá)而產(chǎn)生推動(dòng)力與旋轉(zhuǎn)扭力.

E.機(jī)架結(jié)構(gòu):包含機(jī)器底作,前後安全門.下料板.護(hù)罩等.2023/4/2558Training注射成型工藝專家講座第58頁

塑膠成型加工簡(jiǎn)介

2.塑膠原料簡(jiǎn)介(1)塑膠簡(jiǎn)介:塑膠是以高分子合成樹脂為主要成份,在一定

溫度和壓力下,可塑製成一定形狀,且在一定條件下保持

不變材料.

(2)塑膠原料分類:塑膠熱可塑性熱固性塑膠:DAP.UP.EP泛用塑膠:ABS.PVC.PS.PE泛用工程塑膠:PA.PC.PBT.POM.PET超級(jí)工程塑膠:PPS.LCP熱可塑性:指只發(fā)生物理變化,受熱變?yōu)樗苄泽w,成型後冷卻又變硬成型.若再受熱,還可改變形狀有廢料可回收利用,成型工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn).2023/4/2559Training注射成型工藝專家講座第59頁

塑膠成型加工簡(jiǎn)介

熱固性:在成型中發(fā)生化學(xué)變化,利用它在常溫或受熱可流動(dòng)性特征固化成型,廢料不可回收利用,但耐熱性高,

有較高機(jī)械強(qiáng)度等.工程塑膠定義:(1)長(zhǎng)期耐熱溫度100℃以上.(2)抗拉強(qiáng)度在500kg/c㎡以上.(3)彎曲變形率在24000kg/c㎡以上.工程塑膠分為結(jié)晶性和無定形性:(1)結(jié)晶性:熱塑膠內(nèi)部高分子呈現(xiàn)有規(guī)則之排列者.(2)無定形性:塑膠內(nèi)部高分子呈現(xiàn)無定形絲球狀排列者.2023/4/2560Training注射成型工藝專家講座第60頁

塑膠成型加工簡(jiǎn)介

3.塑膠之特征

塑膠特征簡(jiǎn)介:(1)成型加工輕易:如採(cǎi)用注塑成型.吹塑成型.(2)原料來源豐富:種類多.性質(zhì)可隨需要而改變.(3)比重小(質(zhì)輕):大多數(shù)比重為0.9~2.3/c㎡,如PBT比重為1.32g/c㎡(純樹

脂).(4)機(jī)械強(qiáng)度高:普通抗拉強(qiáng)度為200~1000kg/c㎡.(5)尺寸安定性:普通塑膠都有加玻璃纖維,如PBT含玻縴35%(6)耐熱性極佳:耐熱性能達(dá)50℃~350℃.(7)絕緣性:普通塑膠抗電強(qiáng)度為5~50千伏/c㎡.當(dāng)前廠內(nèi)使用均為熱可塑

塑性塑膠,且工程塑膠居多,不一樣塑膠有其不一樣特征,在使用中,乾燥

溫度.時(shí)間.熔融溫度.收縮率等作業(yè)參數(shù)都有不一樣之要求,所以成型時(shí)