注塑成型技术简介

2020/7/141宁达电器有限公司制造部2012.3.3注塑成型技术简介2020/7/142培训内容1、注塑机的定义（3-11）2、注塑成型定义（12-14）3、模具的定义（15-19）4、注塑成型条件（20-20）5、塑料的概念（21-27）6、常用塑料介绍（28-37）7、注塑缺陷及原因分析（38-49）8、气辅成型/水辅成型介绍（50-62）2020/7/143一、注塑机的定义注塑机又名注射成型机或注射机。它是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。分为立式、卧式、全电式。2020/7/144一、注塑机的构造注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。2020/7/145（1）注射系统注射系统的作用：注射系统是注塑机最主要的组成部分之一，一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。目前应用最广泛的是螺杆式。2020/7/146（2）合模系统合模系统的作用：保证模具闭合、开启及顶出制品。同时，在模具闭合后，供给予模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。2020/7/147（3）液压系统液压传动系统的作用：是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力，并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。2020/7/148（4）电气控制系统电气控制系统与液压系统合理配合，可实现注射机的工艺过程要求（压力、温度、速度、时间）和各种程序动作。主要由电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。一般有四种控制方式，手动、半自动、全自动、调整。2020/7/149（5）加热/冷却系统加热系统：是用来加热料筒及注射喷嘴的，料筒一般采用电热圈作为加热装置，安装在料筒的外部，并用热电偶分段检测，热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源。冷却系统：一处是用来冷却油温的，油温过高会引起多种故障出现，所以油温必须加以控制在50℃左右。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，导致原料不能正常下料。2020/7/1410（6）润滑系统润滑系统：是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰、射台等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路，以便减少能耗和提高零件寿命，润滑可以是定期的手动润滑，也可以是自动电动润滑。2020/7/1411（7）安全保护与监测系统安全装置：主要是用来保护人、机安全的，由安全门、安全挡板、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成，实现电气——机械——液压的联锁保护。监测系统：主要对注塑机的油温、料温、系统超载，以及工艺和设备故障进行监测，发现异常情况进行指示或报警。2020/7/1412二、注塑成型定义所谓注塑成型（InjectionMolding）是指，将已经加热融化的材料喷射注入到模具内，经过冷却与固化，由机器顶出系统推出顶杆，将模具顶板向前推，得到成形制品的方法。2020/7/1413注塑成型的工艺流程适用于量产与形状复杂产品的成形加工领域。射出成形工程是以下列六大顺序执行：1.合模2.射出3.保压4.冷却（分为冷却时储料、冷却前储料、冷却后储料）5.开模6.取出产品重复执行这种作业流程，就可连续生产产品。2020/7/1414注塑成型2020/7/1415三、模具的定义所谓模具（Mold）是指，为了将材料树脂做成某种形状，而用来承接射出注入树脂的金属制模型。虽然没有图示记载，但实际上有几个空孔，并用温水、油、加热器等进行温度控制。2020/7/1416模具的构成2020/7/1417模具成型生产2020/7/1418模具的成型生产成形品是由流入融化树脂的浇口、注入模槽的流道与产品部份所构成。由于一次的成形作业只能作出一个产品，因此效率不高。若能利用流道连结数个模槽，就可同时成形数个产品。同时，当各模槽的流道长度不同时，就无法同时填充树脂，而且大部分的模槽尺寸、外观、物性皆不同，因此通常都会将流道设计成相同长度。2020/7/1419成形品2020/7/1420四、成形条件所谓成形条件是指，为了获得所需的成形品，而利用成型机的料管温度、注射压力、射出速度、射出时间、模具温度等组合成无数个设定条件。由于可获得的成形品外观、尺寸、机械物性会因成形条件而异，因此要找出最佳的成形条件，就必须仰赖熟练的技术与经验。2020/7/1421五、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.2020/7/1422塑料的特性和用途重量轻比强度和比钢度高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2020/7/1423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。2020/7/1424塑料的性能塑料的使用性能塑料的工艺性能2020/7/1425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.2020/7/1426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1.42020/7/1427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。2020/7/1428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合金)PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),俗称有机玻璃2020/7/1429聚苯乙烯（(PS)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。2020/7/1430聚丙烯（PP)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2020/7/1431尼龙(PA)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2020/7/1432聚甲醛(POM)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2020/7/1433丙烯腈丁二烯和苯乙烯ABS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2020/7/1434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