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注塑成型基本知识1 什么是注塑成型及其原理？注塑成型是一种注射兼模塑的成型方法，又称注射成型。通用注塑方法是将聚合物组成的粒料或粉料放入注塑机的料筒内，经过加热、压缩、剪切、混合和输送作用，使物料进行均化和熔融，这一过程又称塑化，然后再借助于柱塞或螺杆向熔化好的聚合物熔体施加压力，则高温熔体便通过料筒前面的喷嘴和模具的浇道系统射入预先闭他低温模腔中，再经冷却定型就可开启模具，顶出制品，得到具有一定几何形关和精度的塑料制品。2 常见塑脂缩写代号： HDPE高密度聚乙烯 LDPE低密度聚乙烯 PBT聚对苯二甲酸丁二（酰）脂PE聚乙烯 ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 POM聚甲醛PS聚苯乙烯 A/S丙烯腈-苯乙烯共聚物 HIPS高冲击强度聚苯乙烯PA聚酰胺 PC聚碳酸酯 PMMA聚甲基丙烯酸甲酯PP聚丙烯 PVC聚氯乙烯 3 常见塑料特性及用途聚乙烯：目前世界上产量最大，应用最普遍的一种热塑性塑料。由于它不仅化学性能稳定，气体渗透性低度，吸水性小，介电性能高，而且还具有无毒、无味，原料易得，价格低廉，加工容易等优点，被广用于电气、化学、食品、机械制造以及农业、医药卫生、家庭日用等各方面；聚丙烯：属于结晶性高聚物，有着质轻、价廉、无素、无味等优点，而且还具有耐腐蚀、耐高温、机械强度高等优点，在医药、食品、化工业中以及人们日常生活中有着广泛的用途；聚苯乙烯：最早工业化的塑料品种之一，由于它具有良好的透明性，耐水、耐光、耐化学性以及吸温性低、电气性能优良、价格低廉、容易染色、易于成型等优点，广泛用于各种仪器、仪表、装饰、照明、家庭日用、玩具等各个方面；ABS：四十年代在改性聚苯乙烯基础上发展起来的一种热塑性工程塑料，由于它具有综合机械性能优良，价格比较便宜，有良好的刚性和尺寸稳定性，以及成型加工性能好等优点，在国民经济各个领域中得到了广泛的应用；聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）：俗称谓有机玻璃，它的最大特点是透明性好，可与普通无机玻璃相媲美，其太阳光的透过率达90-92%，紫外线的透过率为73.5%，因此广泛用于飞机、汽车、建筑、光学仪器、电子仪表、广告照明、医疗器具等各个方面；聚酰胺：是一类主链上含有许多重复酰胺基因的高分子化合物，俗称尼龙（PA），它是首先用作承力制作的热塑性塑料，也是目前工业中应用较广泛的塑料；聚甲醛（POM）：是一种没有侧链、高密度、高结晶性的线型聚合物，它具有良好的机械性能，优异的抗蠕变性和应力松驰能力，其耐疲劳性在热塑性塑料中是最高的，而弹性模量优于尼龙66、ABS、聚碳酸脂，使用温度宽广（-40100），且有优异的耐磨性和自润滑性，对化学药品和农药有很好的抗腐蚀性，同时吸水性低，尺寸稳定性能好，电绝缘性优良，能用多种方法成型加工，原料价格也较便宜，因此聚甲醛的发展十分迅速，应用也十分广泛；聚对苯二甲酸丁二（酰）脂（PBT）：它是七十年代初期才问世的一种新热塑性工程塑料。由于它具有综合性能优越，原料来源方便易得，聚合工艺比较成熟，成本较低，成型加工容易等优点，因而迅速发展成为仅次于尼龙、聚碳酸脂、聚甲醛、改性聚苯醚而列为第五大工程塑料，在电子、电气、化工、汽车等方面得到了广泛的运用；聚碳酸脂（PC）：是一种新型的工程塑料，它性能优异，不仅透明度较高，冲击韧性极好，而且耐蠕变，使用温度范围宽，尺寸稳定性好、电缘性优良，耐候性，无毒性，因此广泛应用仪器仪表、照明用具、电子电气设备等方面，缺点是它的制品对缺口比较敏感，易产生应力开裂，耐疲劳性和化学稳定性也稍差，随着改性聚碳酸酯新品种的不断出现，如用聚乙烯、ABS、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二（酰）脂（PBT）等改性聚碳酸酯，进一步扩大了聚碳酸酯的应用领域，加速了它的发展。4 注塑工艺三要素A 温度料筒温度：要大于塑料的流动温度（熔点），小于塑料的分解温度。料筒温度太高时：a.塑料易分解产生低于分子化合物，分解成气体，以塑料表面变色，产生气泡、银丝及斑纹，导致性能下降；b.料温高，模腔中塑料内外冷却不一致，易产生内应力和凹痕；c.熔料的温度高，流动性好，易溢料、溢边等。喷嘴温度：a.温度太高，塑料易发生分解反应等；b.温度太低，喷嘴易堵塞，易产生冷块或僵块等。模具温度：实际熔体在模腔中的流动是非等温流动，即模腔各部分的温度是不均匀的。a.模具温度高、冷却慢，易产生粘模，脱模时塑件易变形等；b.模温低，降低熔料的流动性，易产生成型不足和熔接痕，熔料冷却时，内外层冷却不一致，易产生内应力等。总之，熔料温度偏高：易分解，易产生内应力，熔体的表现粘度下降，流动性好，对于温度敏感的塑料，尤其是这样，充模容易、易溢料、溢边，收缩率加大，易产生凹陷，此外，结晶度下降，取向程度下降等。熔料温度偏低：不易分解，表面粘度大，流动性差，充模困难，易产生成型不足、熔接痕、冷块或僵块等。熔料温度不均：易产生内应力，如在实际模腔中，各点的温度是不均匀的，熔体的流动属于非等温流动。B 压力锁模力：必须足够，否则溢料、溢边等；注塑压力：a.太高时，塑料在高压下，强迫冷凝，易产生内应力，有利于提高塑料的流动性，易产生溢料、溢边，对模腔残余压力大，塑料易粘膜，脱模困难，塑料变形，但不产生气泡等；b.太低时，塑料的流动性下降，成型不足，产生熔接痕，不利于气体从熔料中溢出，易产生气泡，冷却中补缩差，产生凹痕和波纹等；保压大小增：a.过高，塑化时间变长，熔料易分解变色，产生气泡、斑纹、黑点等；b.过低，料筒前端熔料中气体受压温度提高，熔料局部受热过高，分解产生黑点斑纹和气泡等。总之，作用于熔体上的压力增加：熔体的表观粘度一般都下降，流动性好，充模容易，易溢料、溢边、对压力敏感的塑料尤其这样，内应力加大，易开裂，塑件密实，收缩率下降，此外，结晶度提高，取向度提高等，作用于熔体的压力降低，流动性下降，易成型不足，收缩率增大等。C 速度（或时间） 闭模锁模时间：太长，则模具温度过低，熔料在料筒中停留时间过长，太短，模具温度相对较高； 注射时间、充模速度、剪切速率注射时间缩短、充模速度提高：取向下降；剪切速率增加，绝大多数塑料的表观粘度均下降，对剪切速率敏感的塑料尤其这样；剪切速率过大易发生熔体破裂现象，剪切速率提高，取向提高。 保压时间短：塑料不紧密，易产生凹模，塑件尺寸不稳定等；长：加大塑件的内应力，产生变形、开裂、脱模困难。 冷却时间长：脱模困难，易变形，结晶度高等；短：易产生变形，冷却不足等。 螺杆转速快：剪切热加大，塑化时间短等；慢：剪切热减小，塑化时间增长等。 开模速度开模速度快，则成型周期短，但过快，容易引起塑件表面与型腔之间的摩擦加大，造成划伤。 顶出速度顶出速度过大，则塑件容易产生变形。5 注塑制品常见表观缺陷分析A 凹陷、缩孔、气孔：大都是原料吸温性太大，干燥的不好，制品壁厚不均，模腔压力不足或没有把存于型腔的空气排除而形成阻隔使熔体流不到与模具表面全部接触，或因物料冷却速率降低其使制品表面出现严重凹陷，而缩孔位置多发生在筋表面和远浇口地方；B 无光泽、泛白、搓痕及皱纹：大都是由于模具温度过低，聚合物熔体温度过高，冷却速度守快所致；C 银丝与剥层：在充模时，波前峰析出挥发性气体，这些气体往往是物料受热分解出来的，气体分布在制品表面，就留下银纹；D 焦烧、暗纹及暗斑：暗纹或暗斑的出现多是由于物料过热分解而引起，有的是因为塑化不均匀，制品中留有熔化的料粒，从外观上看呈暗斑痕，有时，是因为料中异物，来自模具上的灰尘，料斗加料器或料筒因腐蚀电镀脱落特等所致，在充模时，模内空气被压缩，温度升高而烧伤聚合物发生焦烧并多在熔合缝处女生此类缺陷；E 翘曲：各种热塑性聚合物其翘曲程度不一，结晶型聚合物的翘曲要比非结晶型大，这是因为流动方向取向大分子的数量比垂直与流动方向取向的分子数量要多于是垂直于流动方向因松驰而产生的收缩比流动方向上的要小，这种收缩不一使产生的内应力不均，这是发生翘曲的主要因素；F 龟裂：龟裂和裂纹在外观上不同的，龟裂没有空隙等缺欠，是分子链在应力作用下沿力的方向上排列的裂纹，但经过退火可以恢复，当脱模顶出力不平衡时，或脱模腔造成很大真空吸力会引起龟裂；G 熔合痕：如前述，这是在两个以上多浇口产生两股熔体的分流又合拢时（如孔、销）才发生的，是两个波前峰受到异物阻隔（如气体或挟杂物）所形成的；H 溢边：是充模熔体料流从模具分型面溢出