注塑参数设定及标准2

1承认：确认：作成作成日期：注塑成形参数设定及标准2前言主要内容：本教材主要讲述注塑成形参数的定义、作用及设定原理。具体包括温度、压力、速度、位置、时间注塑参数的五大要素。大部份内容为一些基础的理论知识,其中有部份参数是定了相关的标准值，如残余量、射胶时间、料筒温度及模温等。目的：本人的实际经验尚浅，只能尽量收集一些理论知识相信结合各位丰富的实操经验一定会有所收获，希望这教材能对我们的技术人员能起到一定的帮助，使我们的设定参数时有一定的方法及标准；由于本人水平有限,教材中难免存在漏之处，希望各位在查阅过程中能指正不足并提出宝贵意见.2007年1月113目录一、温度（一）料筒、喷嘴温度的设定标准－－－－－－4（二）模具温度的说明与设定标准－－－－－－5（三）干燥温度－－－－－－－－－－－－－－8二、压力（一）背压（塑化压力）－－－－－－－－－－9（二）注射压力－－－－－－－－－－－－－－11（三）保压压力－－－－－－－－－－－－－－13（四）锁模压力－－－－－－－－－－－－－－14三、速度（一）注塑速度－－－－－－－－－－－－－－16四、位置（一）计量位置－－－－－－－－－－－－－－18（二）射出位置－－－－－－－－－－－－－－19（三）残余量－－－－－－－－－－－－－－－20（四）松退量－－－－－－－－－－－－－－－21（五）锁模位置－－－－－－－－－－－－－－22五、时间（一）射出时间－－－－－－－－－－－－－－23（二）保压时间－－－－－－－－－－－－－－24（二）冷却时间－－－－－－－－－－－－－－264第一章、温度注射成型过程需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度、模具温度、干燥温度等。▲料筒温度、喷嘴温度是主要影响塑化和流动；▲模具温度主要是影响塑料的流动和冷却效果。▲干燥温度主要是保证原料不受水份影响材料本身及其加工性能。（一）料筒、喷嘴温度的设定标准料筒温度的选择应保证塑料塑化良好，能顺利实现注射又不引起分解。设定：1.成形温度范围：新模新原料产品应参考原料商牌号的物性表，旧部品参照DEVICE部门制作的物性表；了解塑料的可用温度范围.2.料筒分段设定的方法：（如下图）温区1-55（一）料筒、喷嘴温度的设定标准第一章、温度(1)料筒温度的设定必须在物性表范围内(2)温区1温区2温区3温区4温区5.(3)温区4、温区5温度应温区1温度20℃～50℃.(4)下料口温度设定的最大值为塑料的烘料温度.(5)喷嘴温度要比温区1温度低5-10℃.(6)用对空注射法，观察射出来的料是否熔融。若射出来的料是大幅度的曲线状，粘度很高时，则料温偏低;若射出来的料是像流水一样，粘度低，则料温偏高。见右图为I452生产A0DE-3330部品时的温度设定。材料：ABS-32成形温度范围是：210-250240℃230℃220℃210℃200℃60℃235℃温区1-5(见上页图)6▲模温高低对塑胶件的影响：模具温度高时：优点：有利于充模、塑料的冷却速率小、（结晶性材料结晶率度大）、有利于分子松驰过程，分子取向效应小、不易产生内应力、同时可得到很好的表面光泽。缺点：注塑周期长、尺寸收缩率大、模具尺寸会膨胀影响模具运动。模具温度低时优点：塑料的冷却速率大，注塑周期短，收缩率小缺点：不利于充模、表面光泽度差、结晶材料不利于晶体和球晶的生成，特别是玻璃化温度低的材料，很容易出现后收缩。（二）模具温度的说明与设定标准第一章、温度温调机：通入定温的冷却介质来控制的模具的温度。7（二）模具温度的说明与设定标准第一章、温度▲模温的说明及设定：(1)新模新原料试打时，参照原料厂商提供的物性表模温范围使用；旧部品参照DEVICE部门原料的物性表模温使用范围设定。(2)模具温度对制品质量、机械性能有着至关重要的影响。尤其对内应力、翘曲、尺寸公差、重量和表面光洁度等性能影响更大。对于工程塑料、粘度高的塑料、增强型塑料，如PC、PC/ABS、PBT、PET、POM等必须严格按要求来控制模温；不正当使用模温有可能造成机械性能下降导致装配或使用达不到要求。(3)模具温度不以温调机设定的水、油温为准，最终以模具模芯温度为准。(4)模具温度的测定有专用的模温表测量。(5)模具水路每组接水的进水温度与入水温度差异不能超过20℃8（三）干燥温度第一章、温度干燥的必要性：各种塑料颗粒常含有不同程度的水分及其他易挥发的低分子化合物，它们的存在往往会使塑料在高温下产生交联和降解，造成制品的性能及外观质量下降。因此，在成型多数塑料进行干燥是必要的。如PC、ABS、PMMA、PA等，在其大分子上含有亲水基团，容易吸湿致使其常含有不同程度的水分。干燥温度的设定：(1)塑料原料的干燥温度及时间一般参照原料生产商或DEVICE部门制作的物性表建议的温度或时间。(2)干燥的设备：热风循环式（用于干燥ABS、HIPS等；除湿干燥式（用于干燥PET、PA、PBT、PPE、PC等）9以下是总结现场关于温度的一些工艺条件，以供参考:材料下料口温度成形温度干燥温度模具温度ABS40~80℃180~250℃80±5℃冻水\机氺\30~70℃HIPS40~70℃160~250℃70±10℃冻水\机氺\30~60℃PBT40~120℃210~270℃120±5℃冻水\机氺\30~60℃PBT/ABS40~100℃200~240℃100±5℃机氺\30~60℃PC60~120℃260~340℃120±5℃55~80℃PC/ABS40~80℃220~270℃80±5℃机氺\40~70℃PC/PS40~80℃210~250℃80±5℃冻水\机氺\30~50℃PE40~60℃145~220℃可不干燥冻水\机氺PET60~140℃230~300℃140±5℃60~100℃POM40~80℃160~230℃80±5℃冻水\机氺\40~70℃PPE60~100℃250~320℃100±5℃50~90℃10（一）背压（塑化压力）第二章、压力背压的形成11第二章、压力二、适当调校背压的好处1、能将炮筒内的熔料压实，增加密度，提高射胶量、制品重量和尺寸的稳定性。2、可将熔料内的气体“挤出”，减少制品表面的气花、内部气泡、提高光泽均匀性。减慢螺杆后退速度,使炮筒内的熔料充分塑化，增加色粉、色母与熔料的混合均匀度，避免制品出现混色现象。3、适当提升背压，可改善制品表面的缩水和产品周边的走胶情况。4、能提升熔料的温度，使熔料塑化质量提高，改善熔料充模时的流动性，制品表面无冷胶纹。三、背压太低时，易出现下列问题1、背压太低时，螺杆后退过快，流入炮筒前端的熔料密度小（较松散），夹入空气多。2、会导致塑化质量差、射胶量不稳定，产品重量、制品尺寸变化大。3、制品表面会出现缩水、气花、冷料纹、光泽不匀等不良现象。4、产品内部易出现气泡，产品周边及骨位易走不满胶。12四、过高的背压,易出现下列问题1、炮筒前端的熔料压力太高、料温高、粘度下降,熔料在螺杆槽中的逆流和料筒与螺杆间隙的漏流量增大,会降低塑化效率(单位时间内塑化的料量).2、对于热稳定性差的塑料(如:PVC、POM等)或着色剂，因熔料的温度升高且在料筒中受热时间增长而造成热分解，或着色剂变色程度增大，制品表面颜色/光泽变差。3、背压过高，螺杆后退慢，预塑回料时间长，会增加周期时间，导致生产效率下降。4、背压高，熔料压力高，射胶后喷嘴容易发生熔胶流涎现象，下次射胶时，水口流道内的冷料会堵塞水口或制品中出现冷料斑。五、背压的设定背压的调校应视原料的性能、干燥情况、产品结构及质量状况而定.采用高背压虽有利于色料散布均匀及塑料熔化，但却同时延长了中螺杆回位时间，减低填充塑料所含纤维的长度，并增加了注塑机的应力；故背压越低越好，在任何情况下都不能超过注塑机注塑压力（最高定额）的20%。▲当出现螺杆后退速度快、产品表面有少许气花、混色、缩水及产品尺寸、重量变化大可适当增加背压。▲当出现螺杆后退速度慢、射嘴出现漏胶、流涎、熔料过热分解、产品变色及回料太慢时可考虑适当减低背压。13▲以FANAC机器为例：背压范围:0-200kg/cm2▲背压和螺杆回转数设定树脂名背壓kg/cm2回转数rpmPS,PP,PE,ASPA,PC,ABSPOM,PBT,PMMA60～8050～120PES60～9050～60精密成型用PMMA,PC80～15030～50背压是注塑成型工艺中控制熔料质量及产品质量的重要参数之一，合适的背压对于提高产品质量有着重要的作用，不可忽视！14（二）注射压力第二章、压力▲定义:注塑成型机的注射压力是螺杆顶部单位面积对塑料所施的压力。▲作用:(1)推动料筒中塑料向前端移动，(同时使塑料混合和塑化。(2)充模阶段注射压力应克服浇注系统和型腔对塑料流动的阻力,并使塑料流动速度能达到设定速度,在冷却前能充满型腔.▲设定：1.注射压力没有核定的标准值，注射压力高低应根据制品结构、模具结构、料温、模温等具体情况设定。2.注塑压力是为了保证能达到设定的注塑速度可以通过查看注射机的压力与速度波形图（或最高射出压力）来定合理与否。3.若设定的注塑压力远大于实际的注塑压力,那么会造成用电方面的不必要的浪费.设定压力设定速度速度、压力流动压SM位置S5S4S3P←V流速注射波形图15注塑压力1.注塑过程中的压力分布塑料熔体自压力高的区域象压力低的区域，如同水的特性一样。在注塑过程中，注塑机喷嘴处压力最高，以克服熔体全过程的流动阻力。其后，压力沿着流动长度往熔体最前端波前处逐步降低，如果模腔内部排气良好，则熔体前端最后的压力就是大气压。随着流动长度的增加，沿途需要克服的阻力也增加，压力降也随着增大。为了维持恒定的压力梯度以保证熔体填充速度的均一，必须随着流动长度的变化而相应地增加注塑压力，从而必须增加熔体入口处的压力，以维持需要的注塑流动速度。2.影响注塑压力的因素根据简化的古典流体力学理论，填充浇道系统和模腔所需的注塑压力与材料黏度，制品厚度，熔体的流动长度以及流动速率有关。注塑压力和熔体的黏度成正比：和熔体的流动长度陈、成正比:和浇口或者流道的截面积成反比；与熔体流动速率成反比。3.注塑压力与制品厚度的关系制品厚度明显地影响所需注塑压力。成品的厚度越小，则熔体在流动时越容易冷却，流动也受限制，因此所需压力越高。一般来说，对于一定的高分子材料，在许可的注塑压力下，都具有特定的流长比（流动长度/制品最小厚度）。4.注塑压力与材料的关系不同材料显示的流动行为不同，导致所需注塑力亦不同。熔体黏度是流动性质中影响压力最显著的。一般来说，熔体黏度是温度，剪切率的函数。也就是说，相同的塑料熔体，由于成型工艺的不同可能有不同的黏度。但是不同的材料在相同温度，剪切率下，黏度也并不相同，所以在满足使用的前提下应选择黏度低的材料。16（二）注射压力第二章、压力合理的波形图-1.注塑压力保证达到了设定的注塑速度2.实际注塑压力与设定差异较小注射速度注射压力▲合理的注射压力-以三菱机器为例▲不合理的注射压力-以名机机器为例注射压力注射速度设定注射压力实际的注射压力不合理的设定注塑压力,造成用电的浪费,机器的能源消耗,甚至影响机器的使用寿命等.差异17（三）保压压力在注塑过程将近结束时，螺杆停止旋转，只是向前推进，此时注塑进入保压阶段。保压过程中注塑机的喷嘴不断向型腔补料，以填充由于制件收缩而空出的体积。第二章、压力保壓的作用：保压压力的大小和时间直接影响产品的性能.1.压紧塑料,使塑料紧贴模壁,以获得精确形状,同时使不同方向先后进入型腔中的塑料熔成一个整体2.对模内塑料冷却收缩进行补料,防止縮水，減少真空氣泡.▲保压压力的设定：(1)设定保压压力要足够大以克服浇口部分凝固产生的阻力，并进行缩水补偿。(2)同时还要考虑射出压力跟保压结束后的背压的压差(4)保压压力的大小对部品的重量、寸法有很大的影响。(5)过大的保压压力可能会造成部品有毛边、寸法偏大、翘曲、拉伤、顶白、脱模不良等问题。(6)过小的保压压力可能会造成未充填、缩水、寸法偏小等问题。(7)保壓壓力一般為最高注射壓力的80%~90%