注塑过程和原理课件.ppt

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1、(1)预 塑 过 程 首 先 对 塑 料 进 行 烘 干 ， 按 照 材 质 需要 ,比 如 ABS烘 料 温 度 是 80 ,烘 料 时 间 是1-2小 时 ， 或 是 工 程 料 必 须 用 抽 湿 机 进 行抽 湿 ,才 能 达 到 没 有 水 份 ， 没 有 湿 气 的 效果 。 然 后 开 始 进 行 预 塑 过 程 ： 把 溶 筒 进行 外 部 加 热 ， 通 过 热 平 衡 使 溶 筒 的 内 部得 到 所 需 要 的 温 度 ， 然 后 把 固 体 颗 粒 状态 的 胶 料 加 入 料 斗 ， 通 过 螺 杆 回 料 方 式 ， 把 胶 粒 送 到 溶 筒 中 ， 因 受 高

2、温 传 导 ， 使 其颗 粒 状 塑 料 经 过 热 能 进 行 塑 化 ， 由 颗 粒 状态 转 化 为 粘 流 液 体 状 态 ， 而 且 受 到 螺 杆 螺纹 的 剪 切 、 压 缩 ， 使 其 密 度 和 粘 度 得 到 均匀 ， 这 就 是 完 成 预 塑 的 第 一 过 程 。 (2)注 射 充 模 过 程 这 个 过 程 是 从 计 量 室 中 ， 也 就 是 炮 筒 中 把已 经 预 塑 好 的 液 体 状 胶 料 通 过 螺 杆 的 推 动 力 ，把 塑 料 注 入 模 腔 ， 此 过 程 分 为 两 个 阶 段 :第 一 阶段 ， 液 体 状 的 胶 料 由 螺 杆 经 过

3、 模 具 唧 咀 进 入 模腔 ， 一 直 到 填 充 满 模 腔 为 止 ;第 二 阶 段 是 保 压 阶段 ， 当 第 一 阶 段 注 射 完 成 后 还 必 须 继 续 保 持 注射 压 力 ， 维 持 液 体 流 动 ， 使 模 腔 中 的 液 体 在 未完 全 冷 却 之 前 ， 再 进 一 步 补 压 和 增 加 产 品 密 实度 ， 这 就 是 保 压 所 起 的 作 用 。 整 个 过 程 就 叫 注塑 充 模 。 (3)冷 却 定 型 过 程 当 保 压 压 力 全 部 撤 除 ， 模 腔 中 的 液体 继 续 随 着 模 具 温 度 传 受 ， 导 致 开 始 冷却 、 降

4、 温 、 定 型 ， 随 着 时 间 的 延 长 ， 令温 度 降 低 ,直 至 制 品 能 够 承 受 开 模 后 顶 出时 所 允 许 的 定 型 度 和 变 形 度 是 属 OK的 产品 ， 这 就 叫 做 冷 却 定 型 。 经 过 以 上 三 大部 份 的 工 序 完 成 了 这 个 注 塑 过 程 。 二 螺 杆 工 作 原 理 主 要 的 功 能 是 输 送 、 熔 融 、 混 炼 、 压 缩 、计 量 共 五 种 作 用 ， 所 以 在 塑 化 质 量 上 扮演 很 重 要 角 色 ， 可 谓 是 射 出 成 型 机 的 心脏 组 件 ， 与 成 型 品 的 质 量 息 息 相

5、 关 。 整 条 螺 杆 分 为 三 段 ： (1) 计 量 段 (2) 压 缩 段 (3) 进 料 段 （ 1） 进 料 段 固 体 颗 粒 由 料 桶 送 入 螺 杆 螺 沟 ， 由于 受 到 螺 杆 转 动 ， 形 成 剪 切 效 应 作 用 ，及 熔 胶 筒 的 温 度 传 导 开 始 熔 融 ， 也 就 是说 通 过 此 段 ， 使 颗 粒 状 的 胶 料 塑 化 为 液流 状 。 （ 2） 压 缩 段 主 要 功 能 是 为 液 流 状 的 塑 料 继 续 熔 融 ，混 炼 、 剪 切 、 压 缩 、 增 压 、 排 气 。 塑 料在 此 段 会 完 全 溶 解 ， 体 积 会 缩

6、 小 ， 所 以对 螺 杆 的 压 缩 程 度 的 设 计 （ 压 缩 比 ） 是很 重 要 的 。 （ 3） 计 量 段 主 要 的 功 能 是 混 炼 、 熔 胶 、 输 送 ，还 提 供 足 够 的 压 力 ， 保 持 熔 胶 均 匀 温 度 ，及 稳 定 熔 融 塑 料 之 流 量 ， 如 果 计 量 段 长 ，则 混 炼 效 果 好 ， 但 太 过 长 则 使 熔 体 在 熔筒 中 停 留 过 久 而 产 生 热 分 解 ， 而 太 短 则使 温 度 不 均 匀 ,塑 化 熔 融 效 果 差 。 （ 4） 影 响 塑 化 质 量 的 主 要 因 素 螺 杆 长 度 螺 牙 深 度 螺

7、 杆 长 径 比 =螺 杆 工 作 长 度 (mm) 螺 杆 直 径 (mm) 一 般 使 用 的 比 例 是 1:20倍 ,如 果 螺 杆 过长 ,塑 化 效 果 好 ,混 炼 效 果 比 较 好 ,比 较 均匀 ,如 (PA 、 PE 、 PP 、 POM)需 要 较 长 的螺 杆 。 螺 杆 压 缩 比=进 料 段 牙 深 （ MM） 计 量 段 牙 深 （ MM） 压 缩 比 对 塑 料 直 接 影 响 ， 如 果 适 当 的 压 缩比 可 增 加 塑 料 之 密 度 ， 使 分 子 之 间 结 合 更 紧 密 ，有 助 于 减 少 空 气 的 挤 入 ， 降 低 因 压 力 而 产

8、生 之温 升 ， 而 影 响 输 出 量 的 差 异 ， 如 压 缩 比 不 适 当将 会 破 坏 塑 料 的 特 性 ， 压 缩 比 值 越 高 ， 对 塑 料在 炮 筒 内 塑 化 过 程 中 产 生 温 升 越 高 ， 相 对 出 料量 大 为 减 少 ， 当 进 料 段 的 牙 纹 愈 深 ， 送 料 量 愈大 ， 但 螺 杆 所 需 的 扭 力 也 愈 大 ， 压 缩 比 也 就 愈大 ， 如 果 进 料 段 牙 深 度 太 浅 ， 压 缩 比 就 越 小 ，容 易 过 大 烧 焦 、 变 黄 。 适 当 的 压 缩 比 ： PE 1:1.72.2、 ABS 1:22.5、 PP 1

9、:2.23、 龙 尼 1:1.82.5。 所 以 生 产 透 明 PC经 常 产 生 变 黄 、 烧焦 的 原 因 就 是 因 PC在 筒 中 停 留 时 间 过 长 ，螺 杆 压 缩 比 过 大 ， 经 过 在 回 料 过 程 受 到牙 纹 剪 切 、 增 温 而 产 生 烧 焦 的 现 象 。 在 调 机 之 前 须 注 意 事 项 : 检 查 注 塑 机 炮 筒 温 度 是 否 正 常 ,是 否 符 合 其 材 料 的 所 需 温 度 ,检 查 塑料 是 否 烘 干 ,检 查 模 具 温 度 ,顶 针 是 否回 到 位 ,顶 针 与 行 位 是 否 交 叉 相 撞 ,以上 问 题 都 O

10、K,然 后 再 进 行 调 校 。 把 保 压 位 置 设 定 为 O， 保 压 压 力 设 定为 O， 把 射 胶 压 力 设 定 中 间 数 ， 射 胶 速 度设 定 为 中 间 数 ， 尾 段 射 速 设 定 20%或 以下 ， 用 量 位 置 根 据 产 品 大 小 而 定 。 射 胶 终点 位 置 180T以 下 在 10MM之 间 ， 180T以上 可 以 在 20MM之 间 ,为 什 么 要 控 制 在10MM和 20MM之 内 呢 ? 其 主 要 目 的 是 避免 注 射 压 力 在 螺 杆 前 端 损 失 及 产 品 不 稳 定 。 开 始 调 校 ： 第 一 啤 如 果 射

11、 出 终 点 位 置 超 过 20MM以 上 ， 产 品 仍 未 充 满 ， 这 时 必 须 增 加 压力 ， 每 次 增 压 幅 度 在 7%之 内 ， 直 到 产 品已 充 满 为 止 ,这 就 设 定 了 最 佳 的 用 量 位 置 ,相 反 ,产 品 已 充 满 ,但 终 止 位 置 还 是 超 过20MM,那 么 就 该 减 少 熔 胶 量 ,到 产 品 充 满而 位 置 也 在 20MM 之 内 为 止 ,相 反 射 出 位置 已 经 归 O,证 明 炮 筒 内 的 胶 已 经 射 完 ,产品 仍 未 充 满 ,就 应 增 加 熔 量 ， 直 到 适 合 以上 的 规 定 为 止

12、， 然 后 再 设 定 转 压 切 换 位置 。 （ 四 ） 最 佳 保 压 转 切 位 置 ： 无 论 采 用 何 种 注 射 模 式 ， 转 压 位 置 的 正 确 设 定最 为 重 要 。 如 果 要 获 得 最 佳 的 生 产 状 态 ， 优 质 的 产品 ， 必 须 确 保 部 品 在 转 压 之 前 有 98%的 溶 胶 量 已 被注 入 模 腔 ； 如 果 过 早 转 压 ， 模 腔 的 溶 体 少 于 95%，则 需 再 利 用 保 压 压 力 把 溶 体 再 推 进 模 腔 ， 这 种 情 况 ，很 容 易 形 成 填 充 不 满 ， 同 时 产 品 的 稳 定 性 亦 很

13、差 ，形 成 缩 水 及 走 不 齐 。 相 反 ， 如 果 转 压 太 迟 ， 模 腔 内的 溶 料 已 多 过 98%， 甚 至 100%。 这 样 产 品 被 压 缩过 大 ， 形 成 很 多 部 位 有 很 大 披 峰 和 内 应 力 。 使 其 脱模 困 难 ， 甚 至 对 模 具 造 成 伤 害 ， 因 为 保 压 与 射 压 的压 力 是 不 一 样 的 。 保 压 转 切 位 置 的 计 算 方 法 ：转 压 正 确 的 位 置 =料 量 （ 料 量 终 点 位 置 ） 98% 比 喻 ： 9 5 （ 9 5 8 ） 98%=9.74mm (五 ) 背 压 最 佳 调 校 程

14、度 和 方 法 熔 胶 背 压 的 工 作 原 理 依 据 电 脑 所 设 定 的 速 度 、 压 力 ， 来 对 熔 胶马 达 进 行 充 油 ， 使 溶 胶 马 达 开 始 旋 转 ， 在 旋 转的 过 程 中 ， 螺 杆 把 熔 筒 中 已 溶 解 好 的 物 料 送 到螺 杆 的 头 部 ， 使 之 螺 杆 头 部 物 料 得 到 了 压 力 ，而 克 服 螺 杆 后 退 系 统 的 阻 力 之 后 ， 螺 杆 才 能 后退 ， 在 此 系 统 的 阻 力 之 外 ， 还 有 注 射 油 缸 的 回油 阻 力 ， 那 就 是 背 压 。 我 们 通 常 在 调 节 背 压 的大 小 ，

15、 也 就 是 调 整 回 油 压 力 的 大 小 。 背 压 螺 丝松 的 越 多 ， 回 油 压 力 越 低 ， 背 压 也 就 越 低 。 正确 的 调 校 方 法 是 以 射 咀 的 胶 不 快 速 溢 出 为 准 则 。 背 压 的 控 制 螺 杆 背 压 对 熔 体 温 度 的 影 响 效 果 ， 与 聚 合物 的 性 质 有 密 切 关 系 ， 当 螺 杆 预 塑 时 ， 在 物 料压 力 的 作 用 下 会 后 退 ， 使 注 射 腔 的 回 油 经 过 背压 阀 流 回 油 箱 ， 这 样 以 背 压 阀 在 螺 杆 位 置 的 泄油 压 力 ， 来 建 立 螺 杆 头 部 的

16、 熔 体 压 力 ， 经 过 调节 作 用 ， 影 响 熔 体 的 剪 切 力 ， 使 其 混 炼 效 果 及密 实 性 得 到 控 制 ， 提 高 背 压 作 用 ， 有 助 螺 杆 槽中 物 料 压 实 ， 赶 走 物 料 中 的 气 体 。 总 之 ， 背 压 增 加 使 回 料 系 统 阻 力 加大 ， 如 螺 杆 后 退 速 度 减 慢 会 延 长 物 料 在螺 杆 中 的 热 历 程 ， 改 变 塑 化 作 用 ， 所 以背 压 对 成 型 整 个 过 程 负 着 很 重 要 的 作 用 。 成 型 工 艺完 整 的 成 型 工 艺 过 程 ， 按 其 先 后 顺 序 应 包 括

17、：成 型 前 的 准 备 、 注 射 过 程 、 塑 件 的 后 处 理 等 。1.成 型 前 的 准 备 包 括 ： 原 料 外 观 的 检 验 和 工 艺性 能 的 测 定 。 原 料 应 进 行 充 分 的 预 热 和 干 燥 ；更 换 原 料 前 要 先 清 洗 料 筒 ； 带 有 嵌 件 的 产 品 嵌件 要 先 预 热 ； 脱 模 困 难 的 要 选 用 脱 模 剂 ； 由 于注 射 原 料 的 种 类 ， 形 态 ， 塑 件 的 结 构 ， 有 无 嵌件 以 及 使 用 要 求 的 不 同 ， 各 种 塑 件 成 型 前 的 准备 工 作 也 不 完 全 一 样 的 。 2.注

18、射 过 程 ： 注 射 过 程 一 般 包 括 加 料 ， 塑 化 ， 注射 ， 冷 却 和 脱 模 几 个 步 骤 。 （ 1） 加 料 ： 由 于 注射 成 型 是 一 个 间 歇 的 过 程 ， 因 而 需 定 量 加 料 ， 以保 证 操 作 稳 定 ， 塑 料 塑 化 均 匀 ， 最 终 获 得 良 好 的塑 件 ； （ 2） 塑 化 ： 加 入 的 塑 料 在 料 筒 中 进 行 加热 ， 由 固 体 颗 粒 转 成 粘 流 态 并 且 具 有 良 好 的 可 塑性 的 过 程 称 为 塑 化 。 决 定 塑 料 塑 化 质 量 的 主 要 因素 是 物 料 的 受 热 情 况 和

19、 所 受 到 的 剪 切 作 用 。 通 过料 筒 对 物 料 的 加 热 ， 使 聚 合 物 分 子 松 弛 。 出 现 由固 体 向 液 体 的 转 变 。 这 些 要 求 与 塑 料 的 特 性 、 工艺 条 件 的 控 制 及 注 射 机 塑 化 装 置 的 结 构 等 密 切 相关 。 3.注 射 ： 注 射 的 过 程 可 分 为 充 模 、 保 压 、 倒 流 、浇 口 冻 结 后 的 冷 却 和 脱 模 等 几 个 阶 段 。（ 1） 充 模 ： 塑 化 好 的 熔 体 被 柱 塞 或 螺 杆 推 挤 至料 筒 前 端 ， 经 过 喷 嘴 及 模 具 浇 注 系 统 进 入 并

20、 添满 型 腔 ， 这 一 阶 段 称 为 充 模 。（ 2） 保 压 ： 在 模 具 熔 体 冷 却 收 缩 时 ， 继 续 保 持施 压 状 态 的 柱 塞 或 螺 杆 迫 使 浇 口 附 近 的 熔 料 不断 充 入 模 具 中 ， 使 型 腔 中 的 塑 料 能 成 型 出 形 状完 整 而 致 密 的 塑 件 ， 这 个 阶 段 称 为 保 压 。（ 3） 倒 流 ： 保 压 结 束 后 ， 型 腔 中 压 力 解 除 ， 这时 型 腔 中 的 熔 料 压 力 将 比 浇 口 前 方 的 高 ， 如 果浇 口 尚 未 冻 结 ， 就 会 发 生 倒 流 现 象 ， 使 塑 件 产生

21、收 缩 、 变 形 及 质 地 疏 松 等 缺 陷 。 （ 4） 浇 口 冻 结 后 的 冷 却 ： 当 浇 注 系 统 的 塑料 已 冻 结 后 ， 卸 除 料 筒 内 塑 料 的 压 力 ， 并加 入 新 料 ， 同 时 进 入 冷 却 水 、 油 或 空 气 等冷 却 介 质 ， 对 模 具 进 行 进 一 步 的 冷 却 ， 这一 阶 段 称 为 浇 口 冻 结 后 的 冷 却 。（ 5） 脱 模 ： 塑 件 冷 却 到 一 定 的 温 度 即 可 开模 ， 在 推 动 机 构 的 作 用 下 将 塑 料 制 件 推 出模 外 。 3.塑 件 后 的 处 理 ： 注 射 成 型 的 塑 件 经 脱 模 或 机械 加 工 之 后 ， 常 需 要 方 法 是 退 火 和 调 湿 处 理 。（ 1） 退 火 处 理 ： 是 将 注 射 塑 件 在 定 温 的 加 热 液 体介 质 或 热 空 气 循 环 烘 箱 中 静 置 一 段 时 间 ， 然 后缓 慢 冷 却 的 过 程 。（ 2） 调 湿 处 理 ： 调 湿 处 理 是 将 刚 脱 模 的 塑 件 放 在热 水 中 ， 以 隔 绝 空 气 ， 防 止 对 塑 件 的 氧 化 ， 加快 吸 湿 平 衡 的 一 种 后 处 理 方 法 ， 其 目 的 是 使 塑件 的 颜 色 、 性 能 以 及 尺 寸 得 到 稳 定 。