1注塑成型技术简介

注塑成型技术简介江苏晟瑞斯国际主讲人：郭丹丹1塑料的概念塑料是指以有机合成树脂为主要成分，加入或不加入其他配合材料而构成的人造材料。塑料是一种高分子物质，分子量自几万至几百甚至上千万,目前已发展到了三百多种.2塑料的特性和用途重量轻比强度和比刚度高优异的化学稳定性，是一种理想的化工结构材料。理想的绝缘性能，对电，热，声都具有良好的绝缘性能。突出的耐磨性和自润滑性。可实现“无噪音传动”，还可实现“无油润滑”。多种防护性能卓越的成型性能3塑料的分类按塑料中合成树脂的分子结构及其特性，可将其分成两大类：热塑形和热固性塑料热塑性塑料是有可以多次反复加热而仍具有可塑性的合成树脂制得的塑料，其合成树脂都是线性或支链性高聚物热固性塑料是加热固化后不可再塑化，其合成树脂是体形高聚物。4塑料的性能塑料的使用性能塑料的工艺性能5塑料的使用性能塑料的物理性能，主要有密度，表观密度，相对密度，透气性，透视性，吸水性，透明性，透光性塑料的化学性能，主要有耐化学性，耐侯性，耐老化性，光稳定性等塑料的机械性能，有拉伸强度，压缩强度，弯曲强度，冲击强度，疲劳强度，耐蠕变形，摩擦系数及硬度塑料的热性能，主要有线膨胀系数，导热稀疏，玻璃化温度，耐热性，热稳定性，热分解温度，耐热性塑料的电性能，主要有介电常数，表面电阻率，体积电阻率，介电强度，介电损耗.6热塑性塑料的工艺性能收缩性。收缩率=（模具尺寸-塑制件尺寸）/塑制件尺寸，其影响因素如下：1.塑料品种2.塑件结构3.浇口形式，尺寸及其分布4.成型工艺条件流动性。可用熔流测试方法来测定MFI。流动性影响因素如下：1.压力/温度2.塑料品种3.模具结构塑料名称收缩率%聚乙烯(PE)3聚丙烯(PP)2聚苯乙烯(PS)0.5ABS0.6POM2.1PMMA0.6尼龙(PA)1.0聚碳酸酯(PC)0.5PC+ABS0.5橡胶1.47热塑性塑料的工艺性能吸湿性塑料中水分含量超过限度，则会在成型过程中挥发成气体，或使塑料水解，所以在成型前须对塑料进行干燥处理结晶性根据塑料冷凝时有无结晶现象，可将塑料分成结晶性塑料和非结晶性塑料。对结晶性塑料，模具设计和选择注射机时应注意其以下特性：（1）料温上升到成型温度时所需的热量多，应选用塑化能力大的设备。（2）冷凝时放出的热量大，应对模具进行充分冷却。（3）熔态与固态的密度差，成型收缩大，容易发生缩孔和气孔。（4）冷却快，则结晶度低，收缩小，透明度高（5）各向异性显著，内应大，易发生变形，翘曲（6）结晶熔点范围窄，易发生未熔粉末注入模具或堵塞浇口。热敏性热敏性是指热稳定差的塑料，在高温下受热时间较长或浇口截面过小及剪切作用大时，料温增高就易发生变色，降解，分解8常用塑料介绍聚苯乙烯(PS)聚丙烯(PP)尼龙(PA)聚甲醛(POM),又称赛钢料ABS(丙烯月青-丁二烯-苯乙稀)PC(聚碳酸酯),俗称防弹玻璃PC+ABS(PC+ABS合胶)PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),俗称有机玻璃9聚苯乙烯聚苯乙烯ps（俗称硬胶）是一种无色，透明，光泽的粒状物聚苯乙烯的性能如下：1.光学性能好2电气性能优良3容易成型加工4着色性能好5最大的缺点是脆性6耐热温度较低（最高使用温度60~80摄氏度）7耐酸性能差聚苯乙烯的成型特性：1吸水性极小，成型前可不予干燥2性脆易裂，热胀系数大，容易产生内应力3流动性极好，应注意模具间隙，防止出现分边4建议用高料温，高模温，低注射压力，延长注射时间，以利于降低内应力，防止缩孔及变形。但需注意其对热的敏感性很大，易受热降解，出现银丝等不良。10聚丙烯聚丙烯是无色透明或有一定光泽的粒状料，简称PP,俗称百折软胶。是一种结晶性塑料。聚丙烯的性能如下：1流动性好，成型性能优良。2耐热性优，可在100摄氏度下煮沸消毒3屈服强度高；电气性能好4防火安全性差；耐侯性差，对氧敏感，易受紫外线影响而老化聚丙烯的成型性能:1吸湿性小，可能发生熔体破裂2冷却速度快，散热应缓慢3成型收缩率范围及收缩摔打，易发生缩孔，凹痕，变形，方向性强4注意控制成型温度。模温50度以下塑件不光泽，易发生溶解不良和流痕；90度以上易发生翘曲和变形。5塑件壁厚应均匀，避免缺口和尖角11尼龙尼龙是一种工程塑胶，是由聚酰胺类树脂构成的塑料，简称PA.有PA6PA66PA610PA1010等尼龙的性能如下：（1）尼龙具有很高的结晶性，机械强度高，韧性好，有较高的抗拉，抗压强度（2）耐疲劳性能突出，耐磨，耐腐蚀，耐热，无毒，有优良电气性能（3）耐光性差，易吸水，不耐酸尼龙的成型特性：（1）尼龙易吸湿，成型前需充分干燥(2)尼龙的熔点很高，却熔融温度范围小，喷嘴需加热以免堵塞（3）熔体粘度低，流动性好，有利于成型强度特别高的薄壁塑件。需控制温度，模具间隙（4）熔融状态的尼龙热稳定性差，易发生降解，不可再高温料筒内停留时间过长（5）为减小缩孔，凹痕等现象，应适当增大模具浇道及浇口截面尺寸（6）尼龙成型收缩率范围及收缩摔大，方向性明显，易产生缩孔，凹痕，变形等12聚甲醛聚甲醛是一种工程塑胶，白色粉末简称POM聚甲醛的特性及用途（1）聚甲醛有一种高度的晶体结构，具有优异的机械性能，弹性模量很高，刚性和表面硬度也很高，号称“金属的竞争者”（2）摩擦系数小，具有卓越的耐磨性和自润滑性，仅次于尼龙，但比尼龙便宜（3）良好的耐溶剂性，尤其是有机溶剂，但不耐强酸，强碱及氧化剂（4）尺寸稳定性好，可制造精密零件(5)成型收缩率大，热稳定性差，加热易分解聚甲醛的成型特性（1）聚甲醛的吸湿性小，可以不干燥（2）熔融温度范围小，热稳定性差，过热或长时间受热易分解，对人体或设备有害（3）聚甲醛的熔融和凝固速度快（4）温度对聚甲醛的熔体粘度影响不大，要减小粘度，最好增加成型压力或螺杆转速（5）聚甲醛的摩擦系数小，弹性高，浅侧凹槽的塑件可强行脱模（6）喷嘴孔径宜大，并采用直通式喷嘴；模具浇注系统宜大，模具应加热13ABSABS塑料属于一种高强度改性聚苯乙烯，由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯三种化合物以一定配比组成，带浅象牙色，不透明，无毒无味ABS的特性及用途（1）机械强度高；抗冲击能力强；抗蠕变性好；具有质硬，坚韧，刚性等特性（2）ABS塑件的表面可电镀（3）ABS可与其他塑料和橡胶共混熔，改进其性能，如(ABS+PC)ABS的成型特性（1）ABS极易吸湿，成型前必须干燥（2）ABS的熔体粘度强烈的依赖于剪切速率，因此模具设计中大都采用点浇口，一般用高压成型（3）ABS为非结晶性高聚物，成型收缩小(4)ABS熔融温度较低，熔融温度范围宽，流动性好，有利于成型14聚碳酸酯聚碳酸酯，简称PC，俗称防弹玻璃胶，是一种无毒，无味，无臭，透明的材料，有可燃性，但离火后能自熄PC的特性及用途（1）具有特殊的坚韧和硬度，在所有热塑性材料中它的抗冲击强度最好（2）抗蠕变性能优异，尺寸稳定性好，成型精度高；耐热性（120度）好（3）缺点是疲劳强度低，内应力较大，易开裂，塑件的耐磨性较差PC的成型特性（1）在成型温度下对水分极其敏感，微量的水分基会发生水解，成型前必须充分干燥（2）PC熔体粘度大，流动性差；冷却速度快，塑件易产生应力聚中而开裂，加工要求高（3）熔体粘度对温度敏感，在成型加工艺中应重点控制温度（4）PC属于非结晶形高聚物，因而收缩率小，可成型高精度塑件（5）模具浇注系统应粗大，模具应加热.15聚甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃,简称PMMA,又称亚加力.属非结晶型塑料.在塑料中透明性最好PMMA的特性及用途(1)光学性能好,主要应用在需要光学特性的场合(2)电气性能,绝缘性能优良(3)良好的耐热性,抗寒性和耐气候性,适宜作长期室外电器用具(4)吸水性低,表面硬度高(5)缺点是较脆PMMA的成型特性(1)有机玻璃的韧性不及工程塑料,有切口敏感性,在制程中必须避免有切口或应力集中现象(2)其加工要求较严格,对水分和加工温度很敏感,注塑困难,易变质变色,收缩变化大,尺寸不稳定(3)防止浇口及流道的早期冷却,且浇口及流道要开得足够大(4)模面保持高度光洁16PC+ABS合胶(1)综合了PC(工程塑胶)与ABS(通用塑胶)两者优点,改进了两者性能.含ABS及PC化学成分,具ABS好的流动性及成型加工性能,PC抗冲击及耐冷热循环变化.(2)可点胶口/大水口模具设计.(3)表面可喷油,电镀,金属喷膜.(4)注意加表面排气.(5)材料常用于热流道模具,已被用于越来越多的消费通讯产品,如手机外壳/电脑外壳.17常用塑料工艺参数一览表成型温度模具温度锁模力(ton/cm2)密度干燥温度最短干燥时间(hrs)PMMA220~26060-800.31-0.621.18752PP190~24020-500.24-0.390.91601PA280~300600.62-0.781.13853POM180~195800.47-0.781.4802ABS210~26050-800.39-0.621.05802PC270~29070-900.47-0.781.21102PC+ABS250-27065-750.4-0.71.1290218注塑缺陷及原因分析（1）制件不满（不饱模，缺胶）（2）飞边（披锋，毛刺）（3）银纹（料花）（4）溶接缝（结合线，加水线）（5）收缩凹陷（6）翘曲（变性，扭曲）（7）制件尺寸变化（8）塑件粘模（9）变色烧焦（10）浇口区域缺陷19（一）制件不满（1）料筒、喷嘴及模具温度偏低（2）注射压力太低、注射速度太慢（3）进料调节不当（4）模腔排气不良（5）注射时间太短（6）流道或浇口太小，浇口数目不多，位置不当，浇注系统发生堵塞（7）喷嘴配合不良20（二）飞边（披锋，毛刺）（1）料筒、喷嘴及模具温度太高（2）模具分型面精度差（3）注塑压力太大，锁模力不足（4）模具设计和入料配置不合理（5）模腔排气不良（6）模具密封不严，有杂物和模板弯曲变形21（三）银纹（料花）银纹是塑料在充模过程受到气体的干扰而出现在制件表面熔料流动方向上的缺陷(1)原料干燥不充分(2)料温过高或塑料质量差，造成分解气(3)注塑压力,，速度太快，塑料受大剪切作用而分解(4)背压太低，转速太快；螺杆松退太快，太大(5)排气不充分(6)材料中含有其他原料22（四）收缩凹陷（1）对薄壁制件而言，模温太低；厚壁制件，模温太高（2）制品壁厚和壁薄相差大（3）注射及保压时间太短，注射压力不够（4）料筒喷嘴孔径、温度不当（5）料筒内的螺杆或柱塞磨损严重23（五）溶接缝（结合线，加水线）熔接缝：多发生在孔洞、流速不连贯的区域（1）料温太低，流动性差（2）注射压力低，速度慢（3）模温低（4）模具排气不良（5）模具设计不合理24（六）翘曲（变形，扭曲）1）模具温度太高、冷却时间不够（2）制品厚薄悬殊（3）顶出位置不当，受力不均（4）浇口位置不当25（七）制件尺寸变化（1）加料量不稳（2）浇口、流道尺寸不均（3）模具设计尺寸不准确（4）注射机的电气、液压系统不稳定（5）注射压力充模保压时间不够（6）料筒或喷嘴温度太高26（八）塑件粘模（拖伤）（1）注射压力太高，注射时间太长（2）模具温度太高（3）浇口尺寸太大或位置不当（4）模腔光洁度不够（5）脱模斜度太小，不易脱模（6）顶出位置结构不合理27（九）变色烧焦变色就是塑料在料筒中过热分解或停留时间过长而分解，焦化，再随熔料注入型腔而成。(1)控温系统失控，过热分解(2)料筒中有金属异物，不断磨削而变色(3)模具排气不良(4)注射压力过高，时间过长(5)螺杆转速太高，背压太高，浇口太小28（十）浇口区域缺陷(1)塑化充分(2)提高喷嘴温度，降低射速，射压，降低保压时间，提高模温(3)原料干燥充分(4)加大浇口直径，改变浇口位置29