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注塑產(chǎn)品成型過程

　　注塑成型是批量生產(chǎn)某些形狀復(fù)雜部件時用到的一種加工方法。具體指將受熱融化的材料由高壓射入模腔，經(jīng)冷卻固化后，得到成形品。 

一、溫度控制
　　1、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，而后一種溫度主要是影響塑料的流動和冷卻。每一種塑料都具有不同的流動溫度，同一種塑料，由于來源或牌號不同，其流動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。 

    2、噴嘴溫度：噴嘴溫度通常是略低于料筒溫度的，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。 

    3、模具溫度：模具溫度對制品的內(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、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）。 

二、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。 

　　1、塑化壓力：（背壓）采用螺桿式注射機(jī)時，螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動后退時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)中的溢流閥來調(diào)整的。在注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的設(shè)計、制品質(zhì)量的要求以及塑料的種類不同而需要改變的，如果說這些情況和螺桿的轉(zhuǎn)速都不變，則增加塑化壓力會加強(qiáng)剪切作用，即會提高熔體的溫度，但會減小塑化的效率，增大逆流和漏流，增加驅(qū)動功率。 
　　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。一般操作中，塑化壓力的決定應(yīng)在保證制品質(zhì)量優(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。 
　　2、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塑料所施的壓力（由油路壓力換算來的）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阻力，給予熔料充模的速率以及對熔料進(jìn)行壓實。 

三、成型周期

　　完成一次注射模塑過程所需的時間稱成型周期，也稱模塑周期。它實際包括以下幾部分：成型周期:成型周期直接影響勞動生產(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有關(guān)時間。
    在整個成型周期中,以注射時間和冷卻時間最重要,它們對制品的質(zhì)量均有決定性的影響。注射時間中的充模時間直接反比于充模速率,生產(chǎn)中充模時間一般約為3-5秒。
    注射時間中的保壓時間就是對型腔內(nèi)塑料的壓力時間,在整個注射時間內(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,保壓時間的多少,對制品尺寸準(zhǔn)確性有影響,若在以后,則無影響。保壓時間也有最惠值,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范圍最小的壓力值為準(zhǔn)。
    冷卻時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。冷卻時間的終點,應(yīng)以保證制品脫模時不引起變動為原則,冷卻時間性一般約在30~120秒鐘之間,冷卻時間過長沒有必要,不僅降低生產(chǎn)效率,對復(fù)雜制件還將造成脫模困難,強(qiáng)行脫模時甚至?xí)a(chǎn)生脫模應(yīng)力。
    成型周期中的其它時間則與生產(chǎn)過程是否連續(xù)化和自動化以及連續(xù)化和自動化的程度等有關(guān)。
注塑加工行業(yè)發(fā)展
　?。ㄒ唬┌l(fā)展與創(chuàng)新是對注塑加工行業(yè)發(fā)展整體性、長遠(yuǎn)性、基本性的謀略。不能只顧種樹、不顧育林，只顧當(dāng)前，不顧未來，只顧末節(jié)、不顧根本，不能只搬經(jīng)驗、搬知識、搬指示而不用謀略，否則就會把注塑加工行業(yè)領(lǐng)向窄路、坎路、彎路和死路。 

　?。ǘ┎灰匦g(shù)輕略。搞好注塑加工行業(yè)要靠各種術(shù)，如技術(shù)、營業(yè)術(shù)、管理術(shù)、術(shù);也要靠各種略，如技術(shù)開發(fā)戰(zhàn)略、人才開發(fā)戰(zhàn)略、營銷戰(zhàn)略、融資戰(zhàn)略。術(shù)是小略，略是大術(shù)，術(shù)與略的相同點是都講究謀劃，不同點是謀劃的范圍有大小，謀劃的時間有長短。重術(shù)輕略就是重小輕大、重短輕長，只重技術(shù)更是以偏概全。在這里，的術(shù)是發(fā)展與創(chuàng)新術(shù)，發(fā)展與創(chuàng)新術(shù)就當(dāng)是注塑加工行業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。 

　　為實現(xiàn)注塑加工行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新，就要重新分析市場的需求亮點和趨勢，重新分析出現(xiàn)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，重新分析自身的優(yōu)勢和劣勢，重新分析關(guān)鍵的環(huán)節(jié)和步驟。為什么要重新分析這些基本情況，因為過去的許多分析已經(jīng)過時，或者當(dāng)時的分析本身就有重大缺陷與錯誤。 

　　實現(xiàn)注塑加工行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新，就要制定新的經(jīng)營內(nèi)容、新的經(jīng)營手段、新的人事框架、新的管理體制、新的經(jīng)營策略等。戰(zhàn)略無定式。就本質(zhì)特征而言，每個企業(yè)制定出來的發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)該是一致的；就內(nèi)容、重點、結(jié)構(gòu)而言，不同企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略很少有共同之處。近期中國注塑網(wǎng)在走訪了幾家新加坡塑膠廠后，感受良多，他們已經(jīng)和我們拉開距離，已經(jīng)從原來簡單的注塑件加工，走向產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)到組立的生產(chǎn)作業(yè)模式，他們都在朝著OEM以至ODM的方向發(fā)展。 

　　中國注塑加工行業(yè)要朝著OEM以至ODM的方向發(fā)展。是必由之路。

注塑加工工藝的影響因素
　　影響熱塑性塑料成型收縮的因素如下： 塑料品種熱塑性塑料成型過程中由于還存在結(jié)晶化形起的體積變化，內(nèi)應(yīng)力強(qiáng)，凍結(jié)在塑件內(nèi)的殘余應(yīng)力大，分子取向性強(qiáng)等因素，因此與熱固性塑料相比則收縮率較大，收縮率范圍寬、方向性明顯，另外成型后的收縮、退火或調(diào)濕處理后的收縮率一般也都比熱固性塑料大。 

     塑件特性成型時熔融料與型腔表面接觸外層立即冷卻形成低密度的固態(tài)外殼。由于塑料的導(dǎo)熱性差，使塑件內(nèi)層緩慢冷卻而形成收縮大的高密度固態(tài)層。所以壁厚、冷卻慢、高密度層厚的則收縮大。另外，有無嵌件及嵌件布局、數(shù)量都直接影響料流方向，密度分布及收縮阻力大小等，所以塑件的特性對收縮大小、方向性影響較大。 
     進(jìn)料口形式、尺寸、分布這些因素直接影響料流方向、密度分布、保壓補(bǔ)縮作用及成型時間。直接進(jìn)料口、進(jìn)料口截面大（尤其截面較厚的）則收縮小但方向性大，進(jìn)料口寬及長度短的則方向性小。距進(jìn)料口近的或與料流方向平行的則收縮大。 
　　成型條件 模具溫度高，熔融料冷卻慢、密度高、收縮大，尤其對結(jié)晶料則因結(jié)晶度高，體積變化大，故收縮更大。模溫分布與塑件內(nèi)外冷卻及密度均勻性也有關(guān)，直接影響到各部分收縮量大小及方向性。另外，保持壓力及時間對收縮也影響較大，壓力大、時間長的則收縮小但方向性大。

    注塑壓力高，熔融料粘度差小，層間剪切應(yīng)力小，脫模后彈性回跳大，故收縮也可適量的減小，料溫高、收縮大，但方向性小。因此在成型時調(diào)整模溫、壓力、注塑速度及冷卻時間等諸因素也可適當(dāng)改變塑件收縮情況。 模具設(shè)計時根據(jù)各種塑料的收縮范圍，塑件壁厚、形狀，進(jìn)料口形式尺寸及分布情況，按經(jīng)驗確定塑件各部位的收縮率，再來計算型腔尺寸。

    對高精度塑件及難以掌握收縮率時，一般宜用如下方法設(shè)計模具：
 
    ①對塑件外徑取較小收縮率，內(nèi)徑取較大收縮率，以留有試模后修正的余地。 
    ②試模確定澆注系統(tǒng)形式、尺寸及成型條件。 
    ③要后處理的塑件經(jīng)后處理確定尺寸變化情況（測量時必須在脫模后24小時以后。 
    ④按實際收縮情況修正模具。 
    ⑤再試模并可適當(dāng)?shù)馗淖児に嚄l件略微修正收縮值以滿足塑件要求。 

　　熱塑性塑料流動性大小，一般可從分子量大小、熔融指數(shù)、阿基米德螺旋線流動長度、表現(xiàn)粘度及流動比（流程長度/塑件壁厚）等一系列指數(shù)進(jìn)行分析。分子量小，分子量分布寬，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整性差，熔融指數(shù)高、螺流動長度長、表現(xiàn)粘度小，流動比大的則流動性就好，對同一品名的塑料必須檢查其說明書判斷其流動性是否適用于注塑成型。

    按模具設(shè)計要求大致可將常用塑料的流動性分為三類： 

    ①流動性好 PA、PE、PS、PP、CA、聚（4）甲基戍烯： 
    ②流動性中等 聚苯乙烯系列樹脂（如ABS、AS）、PMMA、POM、聚苯醚； 
    ③流動性差 PC、硬PVC、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。
    各種塑料的流動性也因各成型因素而變，主要影響的因素有如下幾點： 

    ①溫度料溫高則流動性增大，但不同塑料也各有差異，PS（尤其耐沖擊型及MFR值較高的）、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙烯（如ABS、AS）、PC、CA等塑料的流動性隨溫度變化較大。對PE、POM、則溫度增減對其流動性影響較小。所以前者在成型時宜調(diào)節(jié)溫度來控制流動性。 
    ②壓力注塑壓力增大則熔融料受剪切作用大，流動性也增大，特別是PE、POM較為敏感，所以成型時宜調(diào)節(jié)注塑壓力來控制流動性。 
　?、勰＞呓Y(jié)構(gòu)澆注系統(tǒng)的形式，尺寸，布置，冷卻系統(tǒng)設(shè)計，熔融料流動阻力（如型面光潔度，料道截面厚度，型腔形狀，排氣系統(tǒng)）等因素都直接影響到熔融料在型腔內(nèi)的實際流動性，凡促使熔融料降低溫度，增加流動性阻力的則流動性就降低。模具設(shè)計時應(yīng)根據(jù)所用塑料的流動性，選用合理的結(jié)構(gòu)。成型時則也可控制料溫，模溫及注塑壓力、注塑速度等因素來適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)填充情況以滿足成型需要。 
    結(jié)晶性熱塑性塑料按其冷凝時無出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象可劃分為結(jié)晶型塑料與非結(jié)晶型（又稱無定形）塑料兩大類。所謂結(jié)晶現(xiàn)象即為塑料由熔融狀態(tài)到冷凝時，分子由獨立移動，處于無次序狀態(tài)，變成分子停止自由運(yùn)動，按略微固定的位置，并有一個使分子排列成為正規(guī)模型的傾向的一種現(xiàn)象。作為判別這兩類塑料的外觀標(biāo)準(zhǔn)可視塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般結(jié)晶性料為不透明或半透明（如POM等），無定形料為透明（如PMMA等）。但也有例外情況，如聚(4)甲基戍烯為結(jié)晶型塑料卻有高透明性，ABS為無定形料但卻并不透明。