注塑成型基础

1、注塑成型基础知识注塑成型是一门工程技术，它所涉及的内容是将塑料转变为有用并能保持原有性能的制品。注射成型的重要工艺条件是影响塑化流动和冷却的温度，压力和相应的各个作用时间。 一、温度控制 % e& f4 n# A. e6 g1、料筒温度：注射模塑过程需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和流动，而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。( m7 M |+ o- w# ; s每一种塑料都具有不同的流动温度，同一种塑料，由于来源或牌号不同，其流动温度及分解温度& M7 y5 m# 是有差别的，这是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同类型的注射机内的塑化

2、过程也是不同的，因而选择料筒温度也不相同。 2、喷嘴温度：喷嘴温度通常是略低于料筒最高温度的，这是为了防止熔料在直通式喷嘴可能发生的n Q+ 流涎现象。喷嘴温度也不能过低，否则将会造成熔料的早凝而将喷嘴堵塞，或者由于早凝料注入) i! ?6 c% 模腔而影响制品的性能 + f8 e$ j* U3 : 8 J0 e3、模具温度：模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求，以及其它工艺条件（熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等）二、压力控制： 注塑过程中压力包括塑化压力和注射压力两种，并直接影响塑料的塑化和制品质量。 、塑化压力

3、：（背压）采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力，亦称背压。这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整的。在注射中，塑化压力的大小是随螺杆的转速都不变，则增加塑化压力时即会提高熔体的温度，但会减小塑化的速度。此外，增加塑化压力常能使熔体的温度均匀，色料的混合均匀和排出熔体中的气体。一般操作中，1 Y# d! B4塑化压力的决定应在保证制品质量优良的前提下越低越好，其具体数值是随所用的塑料的品种而异的，( z5但通常很少超过20公斤/平方厘米。 5 v/ _; c+ b3 v e2、注射压力：在当前生产中，几乎所有的注射机的注射压力都是以柱塞或螺杆顶部对塑

4、料所施的压力（由油路压力换算来的）为准的。注射压力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料从料筒流向型腔的% d( z! 流动阻力，给予熔料充模的速率以及对熔料进行压实。 三、成型周期 ) A2 q7 i* X$ J完成一次注射模塑过程所需的时间称成型周期，也称模塑周期。它实际包括以下几部分： * Q1 . I* 8 d& / 成型周期:成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率。因此,在生产过程中,应在保证质量的前提下,% X! R尽量缩短成型周期中各个有关时间。在整个成型周期中,以注射时间和冷却时间最重要,它们对制品的0 R2 m质量均有决定性的影响。注射时间中的充模时间直接反比于充模速率,生产中充

5、模时间一般约为3-5秒。 . vd注射时间中的保压时间就是对型腔内塑料的压力时间,在整个注射时间内所占的比例较大,: l! O* ! ; N4 一般约为20-120秒(特厚制件可高达510分钟)。在浇口处熔料封冻之前,保压时间的多少,; ?# O8 h& U3 B) n;对制品尺寸准确性有影响,若在以后,则无影响。保压时间也有最惠值,已知它依赖于料温,7 ) i0 k) g9 R模温以及主流道和浇口的大小。如果主流道和浇口的尺寸以及工艺条件都是正常的,3 G5 i& , 5 q# 1 P+ u通常即以得出制品收缩率波动范围最小的压力值为准。冷却时间主要决定于制品的厚度,塑料的热性能和结晶性能,

6、以及模具温等。冷却时间的终点,应以保证制品脱模时不冷却时间性一般约在30120秒钟之间,冷却时间过长没有必要,不仅降低生产效率,对复杂制件还将造成脱模困难,强行脱模时甚至会产生脱模应力。成型周期中的其它时间则与生产过程是否连续化和自动化以及连续化和自动化的程度等有关。一般的注塑机可以根据以下的程序作调校： , H* t- v0 k: N. V( A根据原料供应商的资料所提供的温度范围，将料筒温度调至该范围的中间，并调整模温。 - k2 E y1 : i3 o4 估计所需的射胶量，将注塑机调至估计的最大射胶量的三分之二。调校倒索(抽胶)行程。5 V, u6 V% o0 u: q1 估计及调校二级

7、注塑时间，将二级注塑压力调至零。 ! S( R, _& s2 f+ k( i初步调校一级注塑压力至注塑机极限的一半(50%) ；将注塑速度调至最高。 ) W, nn . K Z3 F估计及调校所需要的冷却时间。 将背压调至3.5bar。 清除料筒内已降解了的树脂。 e, k _( ( 1 K; i3 G0 采用半自动注塑模式；开始注塑程序，观察螺杆的动作。 + P q) d, M. k; v, 就需要而适当调节射胶速度和压力，若要使充模时间缩短，可以增加注塑压力。如前所述，! F, l3 ?% / A/ / 由于十足充模之前会有一个过程，充模最终压力可以调至一级注塑压力的100%。压力最终都要

8、调得够高，5 S yi/ o6 R/ g6 |使可以达到的最大速度不受设定压力限制。若有溢料，可以把速度减低。 # f, 9 u) A9 1 W: S每观察一个周期之后，便把射胶量及转换点调节。设定程序，使可以在第一级注塑时已能获得按射胶重量 Y6 X- |. D9 $ 计算达到95-98% 的充模。 当第一级注塑的注射量、转换点、注塑速度及压力均调节妥当后，0 s# l8 g7 RM: z$ X便可进行第二级的保压压力的调校程序。 0 R. l2 e H2 q. j5 a按需要适当调校保压压力，但切勿过份充填模腔。 调校螺杆速度，确保刚在周期完成之前熔胶已完成，( Y) V$ X/ 1 S-

9、 L$ z$ J而注塑周期又没有受到限制。缩短周期时间予提高生产率a% g8 h% & A/ 1 T6 Y e, N a( X1 u对大部分的注塑厂商来说，注塑周期可直接影响以下两个主要目的：& T. x1 j k. K) v( t9 d/1、每天从机械中得到更多的制件；f* i6 U4 F/ d C. w; n; 0 Z8 ! Y0 L% + ?5 n F2、制件合乎客人的要求。 + F& w9 J8 wS; h1 n! Q& l t; L注塑周期由以下组成：+ s9 1 l : V0 w1 h周期开始-螺杆开始前进，注射； : P H4 P; x) e. U2 w制件浇口冷却 * u/ t

10、) _ N5 P5 7 o, H, J* : i$ B螺杆开始转动-塑化行程开始 6 X) T& u, u% B$ ? u& p5 b螺杆回位完成-螺杆转动停止 V8 W4 H; m1 xj1 z5 a/ O如必要的话抽胶发生 , c8 t( l9 D/ h- ; n模具打开（可能包括模芯的拉出）4 A, G( u- J9 a m: ?制件充分冷却便可以顶出0 C# v s* S6 M7 L顶出 2 x) v c* 4 T9 c模具闭合（可能包括模芯的回位） 0 X1 S& _, p* r- W 6 _模具闭上-周期重新开始。 + v. u6 Z9 t# 7 s7 N+ k自动注塑周期是在持续

11、的相同次序下，同样的事情一次又一次地重复。周期有三个主要部分： ; B7 n$ u2 I* 开模时间 ；填充时间；模具闭合时间； 保压时间 & i9 2 X5 c J Q. u8 m提高生产力的目标是在极短时间内完成所有必要的动作，完成顶出，并确保模具得到保护7 P 8 y8 D4 J* （包括拉出和退回滑块和侧位模芯）。所以，任何，延迟开模时间的模具或注塑机的问题必须维修。! H8 6 另外，如每次注射的开模时间都不一样，制件将亦不一样。 * M7 v* F4 W& N _. _& |( a7 y* 注塑填充模腔（由1-2） . b+ l0 Q6 h3 Y$ R3 以流动性较好的材料而言(如

12、Delrin?聚甲醛，Zytel?及Zytel? ST尼龙，及Crastin?、Rynite聚脂)，/ 7 # H) R2 b# & L% o这填充时间应占整个周期1/10至18的时间，填充时最关键的是快速及稳定的螺杆推进时间， _4 p5 f8 y0 及最低和稳定的注塑压力。 7 w2 dz, T* A当螺杆向前推进将溶体由料管经喷咀，竖流道，横流通，浇口，再射入模腔，当中会遇到阻力。8 z6 _, w; 这阻力是由喷咀直径、流道尺寸、浇口大小、产品厚度，以及模具排气设计所影响。 5 V, i1 s8 r( j m8 8 a3 |流动阻力应在模具内改善及减少，以达至填充平衡及稳定。否则由于填

13、充不均匀而导致不同模腔+ d z+ U6 C所注塑的制品尺寸不同，强度不足，或外观不良。 1 T% U! V1 k8 r: A保压时间（2-3） # j; ) |3 M* P当注塑结晶形材料时，保压时间是最重要的一段过程。这段时间是由熔体填充模腔99开始至浇口- O1 z4 O凝固为终止。模件的强度及韧性都是决定于注塑后有否保持压力到熔体上直至部件浇口凝固。) w2 e* g$ J保持压力时亦要预先保留一小段的熔胶位置在螺杆前。这保压的一段就是防止熔体凝固收缩后的空洞，$ L8 或浇口位置的弱处等导致模件强度不足的关键。冷却时间（4-7） / M6 y& 1 O% S当熔体进入模腔，碰到金属表

14、面时，熔体冷却的步骤就己经开始。由于聚甲醛,尼龙，6 t8 R _- N# f t8 v$ QU及聚碳等半结晶材料的凝固温度很高，所以需要冷却的时间便很少。若以一般模件来说，) ?# 4 x+ f9 a5 R8 r& t在熔胶完成后，模件应该已经有足够的冷却6时间。如果在顶出模件时发现出问题的话，( S5 O( p0 ?1 1 . E9可慢慢将冷却时间延长，直至问题解决为止。 4 ) v0 g5 A& c# / _& K0 w s开模时间（8-11） , |( T- j5 V* u模具开放的时间是整个周期的重要部份，特别是对有装嵌件的模具更是如此，甚至在比较标准的模具中，7模具开放时间也经常高

15、过整个周期的20。- Y+ c4 l( d5 v B) p: X影响开模的因素： . N3 n! 0 8 e$ b0 L2 I. l第一项要考虑的是模具的速度和移动距离，模具在打开并顶出制件过程中移动的距离应减少3 t& D8 r: g5 p( X6 k6 E5 . c5 K4 ?1 H以免浪费移动时间，当然，模具移动必须在模具再次关闭前足以让制件顺利脱离模具，所以，. j: C8 M8 V0 K让制件脱模所需移动距离愈短，则其所花的的间愈少，当注射成型机处于良好状态，5 4 R/ y. G9 B- M, q9 - v8 I( b从高速打开到低速顶出的转换能够相当平稳。设备需要一些保养以完成这

16、些速度上的变化，- A: f1 h8 z. k1 Y但是这些花费可以从模塑时间减少，节省时间而得到多倍的回报。为了达到最少的模具移动时间，- p1 _- u& 调整减速限制开关，以便预出过程中模具不会过于接触或破坏制件，并优化行程的高速段。4 h- U6 J/ W$ r6 再者，适当的周期性的保养以确保这减速每次能重复。产生锁模压力时间在整个模具开放时间* t+ q7 N7 w* c) e. L/ D+ 中是另一个阻延，这个时间可能经过机械磨损和液压阀失效的影响，因此周期性的机械保养3 z& * , D% S% 3 |3 d, C可以保持良好的操作状态。 5 . c. H0 L% Q& u9

17、P7 p; z, B- c, O+ n0 K4 g( t7 S, I, / j6 R, 注意： ( 3 _/ b0 q# j7 C缩短模具打开行程到所必需的最小，以便制件和流道脱落 % ?3 k, o$ A8 ! Z A# X3 m8 S# s排除任何使顶出困难的因素，像顶针周围的飞边(披锋) 3 U/ # i) C1 J缩短顶出行程到所必需的最小值 3 B) E# y2 , 用最快的开模和闭模速度，同时要适当慢慢地中止和闭合以防止损坏模具 # Y, W9 R& / x; o! K+ S寻找所有闭模和产生锁模压力中的阻延，它们表示机械或液压阀的故障 4 b; U# m8 a5 i1 q$ y+

18、 ?在模具中大量的装嵌件活动也增长模具开放时间。稍加考虑产品设计(减少倒扣)就往往能$ E8 j# F, D% L y W3 Y- q使顶出动作自动化或半自动化进行 4 : e0 Z( M! p2 j: |. m# V若这延误是由模具损耗所导致，理应修理模具，以减低延误。! YC, Z5 K) R; d # C# 2 B% e! j- 9 L& + s* P养成良好的注塑机操作习惯 p% m4 F1 养成良好的注塑机操作习惯对提高机器寿命和生产安全都大有好处。 0 j% p% _, C3 z4 F% v m+ ! e: , v$ S2 D3 A; X1 开机之前： 6 m6 V( X; L3

19、u5 X（1）检查电器控制箱内是否有水、油进入，若电器受潮，切勿开机。应由维修人员将电器零件吹4 p% e7 1 干后再开机。 9 4 v) Z x, X# % |（2）检查供电电压是否符合，一般不应超过15%。 3 W/ a% e$ K7 x( e（3）检查急停开关，前后安全门开关是否正常。验证电动机与油泵的转动方向是否一致。 3 u* x, - X4 k! T（4）检查各冷却管道是否畅通，并对油冷却器和机筒端部的冷却水套通入冷却水。 + h! U7 |; t7 n5 l8 v（5）检查各活动部位是否有润滑油（脂），并加足润滑油。 4 0 S* 6 + G, ?c |（6）打开电热，对机筒各

20、段进行加温。当各段温度达到要求时，再保温一段时间，/ n2 g/ L7 o4 B1 V8 S6 o5 w 以使机器温度趋于稳定。保温时间根据不同设备和塑料原料的要求而有所不同。 4 O) P: z0 G9 x（7）在料斗内加足足够的塑料。根据注塑不同塑料的要求，有些原料最好先经过干燥。 0 D _4 L$ C: |B$ 7 T X（8）要盖好机筒上的隔热罩，这样可以节省电能，又可以延长电热圈和电流接触器的寿命。 0 w5 x8 s% 2 操作过程中： 6 o+ 9 X 5 K8 W（1）不要为贪图方便，随意取消安全门的作用。 % r( V3 c2 K6 n2 o（2）注意观察压力油的温度，油温

21、不要超出规定的范围。液压油的理想工作温度应保持在4550之间，* S! b3 F5 u. c; l% P$ g2 * w 一般在3560范围内比较合适。 $ E5 r$ O) X- p$ ) d（3）注意调整各行程限位开关，避免机器在动作时产生撞击。 ( w7 Q+ rl; m! g$ oG9 5 B* ?% c4 SW0 v9 z3 工作结束时： * ?: S8 ( Z8 S! r3 ( Y2 f（1）停机前，应将机筒内的塑料清理干净，预防剩料氧化或长期受热分解。 # n B1 4 o6 K( o% o（2）应将模具打开，使肘杆机构长时间处于闭锁状态。 ) N, y6 / 0 j# 7 A*

22、 5 j（3）车间必须备有起吊设备。装拆模具等笨重部件时应十分小心，以确保生产安全。冷却时间（4-7） / M6当熔体进入模腔，碰到金属表面时，熔体冷却的步骤就己经开始。由于聚甲醛,尼龙，6 t8 R _- N# f t8 v$ QU及聚碳等半结晶材料的凝固温度很高，所以需要冷却的时间便很少。若以一般模件来说，) ?# 4 x+ f9 a5 R8 r& t在熔胶完成后，模件应该已经有足够的冷却时间。如果在顶出模件时发现出问题的话，( S5 O( p0 ?1 1 . E9 可慢慢将冷却时间延长，直至问题解决为止。 4 ) v0 g5 A& c# / _& K0 w sd开模时间（8-11） ,

23、|( T- j5 V* u模具开放的时间是整个周期的重要部份，特别是对有装嵌件的模具更是如此，甚至在比较标准的模具中，7 模具开放时间也经常高过整个周期的20。- Y+ c4 l( d5 v B) p: X影响开模的因素： . N3 n! 0 8 e$ b0 L2 I. l第一项要考虑的是模具的速度和移动距离，模具在打开并顶出制件过程中移动的距离应减少3 t& D8 r: g5 p( X6 k6 E5 . c5 K4 ?1 H以免浪费移动时间，当然，模具移动必须在模具再次关闭前足以让制件顺利脱离模具，所以，. j: C8 M8 V0 K让制件脱模所需移动距离愈短，则其所花的的间愈少，当注射成型

24、机处于良好状态，5 4 R/ y. G9 B- M, q9 - v8 I( b从高速打开到低速顶出的转换能够相当平稳。设备需要一些保养以完成这些速度上的变化，- A: f1 h8 z. k1 Y但是这些花费可以从模塑时间减少，节省时间而得到多倍的回报。为了达到最少的模具移动时间，- p1 _- u&p调整减速限制开关，以便预出过程中模具不会过于接触或破坏制件，并优化行程的高速段。4 h- U6 J/ W$ r6再者，适当的周期性的保养以确保这减速每次能重复。产生锁模压力时间在整个模具开放时间* t+ q7 N7 w* c) e. L/ D+ 中是另一个阻延，这个时间可能经过机械磨损和液压阀失效

25、的影响，因此周期性的机械保养3 z& * , D% S% 3 |3 d, C可以保持良好的操作状态。 5 . c. H0 L% Q& u9 P7 p; z, B- c, O+ n0 K4 g( t7 S, I, / j6 R, 注意： ( 3 _/ b0 q# j7 C缩短模具打开行程到所必需的最小，以便制件和流道脱落 % ?3 k, o$ A8 ! Z A# X3 m8 S# s排除任何使顶出困难的因素，像顶针周围的飞边(披锋) 3 U/ # i) C1 J缩短顶出行程到所必需的最小值 3 B) E# y2 , 用最快的开模和闭模速度，同时要适当慢慢地中止和闭合以防止损坏模具 # Y, W9

26、 R& / x; o! K+ S寻找所有闭模和产生锁模压力中的阻延，它们表示机械或液压阀的故障 4 b; U# m8 a5 i1 q$ y+ ?在模具中大量的装嵌件活动也增长模具开放时间。稍加考虑产品设计(减少倒扣)就往往能$ E8 j# F, D% L y W3 Y- q使顶出动作自动化或半自动化进行 4 : e0 Z( M! p2 j: |. m# V若这延误是由模具损耗所导致，理应修理模具，以减低延误。! YC, Z5 K) R; d # C# 2 B% e! j- 9 L& + s* P养成良好的注塑机操作习惯 p% m4 F1养成良好的注塑机操作习惯对提高机器寿命和生产安全都大有好处

27、。 0 j% p% _, C3 z4 F% v m+ ! e: , v$ S2 D3 A; X1 开机之前： 6 m6 V( X; L3 u5 X（1）检查电器控制箱内是否有水、油进入，若电器受潮，切勿开机。应由维修人员将电器零件吹4 p% e7 1 干后再开机。 9 4 v) Z x, X# % |（2）检查供电电压是否符合，一般不应超过15%。 3 W/ a% e$ K7 x( e（3）检查急停开关，前后安全门开关是否正常。验证电动机与油泵的转动方向是否一致。 3 u* x, - X4 k! T（4）检查各冷却管道是否畅通，并对油冷却器和机筒端部的冷却水套通入冷却水。 + h! U7 |;

28、 t7 n5 l8 v（5）检查各活动部位是否有润滑油（脂），并加足润滑油。 4 0 S* 6 + G, ?c |（6）打开电热，对机筒各段进行加温。当各段温度达到要求时，再保温一段时间，/ n2 g/ L7 o4 B1 V8 S6 o5 w 以使机器温度趋于稳定。保温时间根据不同设备和塑料原料的要求而有所不同。 4 O) P: z0 G9 x（7）在料斗内加足足够的塑料。根据注塑不同塑料的要求，有些原料最好先经过干燥。 0 D _4 L$ C: |B$ 7 T X（8）要盖好机筒上的隔热罩，这样可以节省电能，又可以延长电热圈和电流接触器的寿命。 0 w5 x8 s2 操作过程中： 6 o+

29、9 X 5 K8 W（1）不要为贪图方便，随意取消安全门的作用。 % r( V3 c2 K6 n2 o（2）注意观察压力油的温度，油温不要超出规定的范围。液压油的理想工作温度应保持在4550之间，* S! b3 F5 u. c; l% P$ g2 * w 一般在3560范围内比较合适。 $ E5 r$ O) X- p$ ) d（3）注意调整各行程限位开关，避免机器在动作时产生撞击。 ( w7 Q+ rl; m! g$ oG9 5 B* ?% c4 SW0 v9 z3 工作结束时： * ?: S8 ( Z8 S! r3 ( Y2 f（1）停机前，应将机筒内的塑料清理干净，预防剩料氧化或长期受热分

30、解。 # n B1 4 o6 K( o% o（2）应将模具打开，使肘杆机构长时间处于闭锁状态。 ) N, y6 / 0 j# 7 A* 5 j（3）车间必须备有起吊设备。装拆模具等笨重部件时应十分小心，以确保生产安全。注塑机使用中的一些知识, D5 W8 V5 7 h! F6 H5 s yW( $ # N3 Xx一、背压的功用 , |) B! V- F. p( C( E5 ZF背压的应用可以确保螺杆在旋转复位时，能产生足够的机械能量，把塑料熔化及混合。+ o0 v* l+ - u* S1 v! T G+ Y# a# A6 f背压还有以下的用途： ! m2 M4 N- I( z7 q5 |& R

31、把挥发性气体，包括空气排出射料缸外； 把附加剂（例如色粉、色种、防静电剂、滑石粉等）1 1 . O2 J+ Fa+ E7 b- U, i和熔料均匀地混合起来； 使流经螺杆长度的熔料均匀化； 提供均匀稳定的塑化材料以获得精确的( M. Z M成品重量控制。 * sN- ) F a2 k0 r所选用的背压数值应是尽可能地低（例如4-15bar,或58-217.5psi），只要熔料有适当的密度和均匀性，2 G* 熔料内并没有气泡、挥发性气体和未完全塑化的塑料便可以。! 7 H, W0 _/ L( o8 * X# n2 L( t5 N背压的利用使注塑机的压力温度和熔料温度上升。上升的幅度和所设定背压数

32、值有关。& I7 U; E$ X3 1 m较大型的注塑机（螺杆直径超过70mm/2.75in）的油路背压可以高至25-40bar(362.5-580psi)。5 s5 g, e/ u$ & v$ _2 i但需要注意，太高的背压引起在射料筒内的熔料温度过高，这情况对于热量很敏感的塑料生产: ! |) ! p. |6 n4是有破坏作用的。 1 ? u* z z7 Q3 f而且太高的背压亦引起螺杆过大和不规则的越位情况，使射胶量极不稳定。越位的多少是受着塑料, 0 ; B( s) 的黏弹性特性所影响。熔料所储藏的能量愈多，螺杆在停止旋转时，产生突然的向后跳动，3 O3 L; + J, w一些热塑性塑

33、料的跳动现象较其他的塑料厉害，例如LDPE、HDPE、PP、EVA、PP/EPDM合成物和PPVC，1 KH! 3 O! H- Q) P( c4 C6 K5 o比较起GPPS、HIPS、POM、PC、PPO-M和PMMA都较易发生跳动现象。 + Nw& N8 t4 R0 zj9 为了获得最佳的生产条件，正确的背压设定至为重要，这样，熔料可以得到适当的混合，. c) U$ ( z; ; c而螺杆的越位范围亦不会超过0.4mm(0.016in)。 2 i* ! j! Y; R! t7 D V! Q. X2 6 t# U8 A二、模具的开合 4 m, Y2 P& y4 L- q- g8 T a1 E

34、一般来说，大多数注塑机所用的模具开合时间比引用的时间要慢（约100-359%），2 m+ w7 G1 O6 h1 h+ W2 j! ; G这个差别与模具的重量、大小和复杂性有关，也和模具的安全保护（在开合的操作中防止模具受损）有关。 % P4 S* G2 Jx5 W. I9 t典型的模具开合时间如下（tcm:注塑机引用的时间单位）： ( ) 2 q; O/ x$ p( p% VL; D+ B- a# g传统的双板模具：1-2tcm n: r& C+ T/ c2 ?+ a! 复合模具（包括侧模芯和旋出装置的使用）和多板模具：2-3.5tcm x% Y. |% Z& r- A 9 j如模具开合的时

35、间比实际运作的时间多15%，那么便需要修改模具或使用另一台注塑机来缩短时间。- l8 K, 较新型注塑机能提供更快的开合速度，使用低模具开合（模具传感）压力，以启动锁模力合紧模具。 0 E/ I% O- K$ x! 注塑机操作员经常没有注意某一特定注塑机的机板速度或时间，而以个人经验来设定模具开合时间， M9 k. C2 h( W/ O2 T; P3 z这样往往会令运作时间长。在一个十秒的运作上减少一秒，便立即获得10%的改善，2 V x6 W0 m4 i2 d9 V7 A这个改善往往就是构成盈利和亏损的差别。 ) g a; A9 j4 q I! G当模具测试员完成试验一套模具后，是有需要把获

36、得的注胶数据填写在试模记录报告上以便在日后真正- z& V1 a8 Li2 b9 生产时，可以参照报告上的记录数据调校注塑机的生产条件，可是往往由于生产压力的原因测试员可以5 O2 f1 , S( y+ T# A( ?使用注塑机试模的时间是很短暂的。所以他们在时间不足的情况下进行试模，得出来的清塑条件参数，4 |R N4 t* y% 0 & n很有可能不能提供无麻烦的生产状态。/ h2 M% H2 无麻烦的生产这一术语是指生产时的废品率是最少的（例如少过0.5），绝大部份成品的外观、# y- O2 q, 尺寸，使用表现都能满足所规定的，用家所要求的各生产能力指数和生产表现指数亦达到了。3 R(

37、 W% S; v# h n$ 4一间成功注塑厂的首要任务必然是全力地以最经济的和最有效率的途径来满足其顾客的要求。- H6 U. ( X+ e他的丰厚利润的来源亦必然是从正确地设定注塑机的生产条件开始。因为生产条件一经定妥后，# e; 生产定必畅顺，利润亦必能保持。注塑周期( I+ 7 J+ 8 p + y* V当我们分析任何一个注塑周期时，我们可以发现一些特式。就是在每一注塑周期内，某些时间段落影响着/ 2 生产力，而其他时间段落则影响着产品质素。为了分别出这些特式，我们需要辨别和列出一个注塑周期的* m6 h9 z: u: a, y组成元素。由于用来生产注件的模具被称为“生产过程的心脏”（

38、亦可以认为模具正控制着整体产品质素 Q+ 和生产稳定情度），所以以下的周期组成元素都与注塑模具有关。组成注塑周期的元素是：模具合拢、E7 y) _3 B! w- O9 ?模具锁紧、模具填充、模具保压、模具冷却、模具开启和模具延迟（亦称中间时间）。7 J; k1 D4 B. B! R5 I) D2 E6 j0 J9 s9 w9 操作次序% o( m9 i4 A, R: Q6 % m假设注塑机是属于生产热塑性塑料的螺杆直射形式的，并且此时注塑机刚刚完成了某一周期，! v8 V: 7 G1 f# K R# r5 v以下是注塑机的操作次序。3 ! j: h( c3 C/ 1模具合拢注塑机的锁模系统负责

39、把模具合上，锁模系统可以是直接式的油压肘杆式的。* j. B4 d; d; e2模具锁紧把模具合上后，注塑机的锁模系统亦提供锁紧模具的作用力，作用力的大小视乎施工塑料和模腔的投影面积。9 n% m# K7 - 9 b+ * y( H8 L: O( ! E+ Z5 h! V3 H2 N3注射装置或注射台制前移动（假设注射台每周需要往复移动一次以方便主流道脱出模腔或主注道丝套）。. d5 B3 n# p1 H- c l; l$ A& q! b2 V) z. ) q+ u# v4模具填充螺杆向前推进把熔料送入模腔，推进时螺杆通常都不旋转，由于螺杆前面的熔料不多，所以压力的损失相 对 地 也是很少。在

40、整段螺杆行程里，螺杆的推进速度（注射速度）可 能 会 发 生 5 P# J0 q% m4 j6 q! P几次变化以便获得满意的成品质素。& tQ/ p+ n9 F9 W3 - S7 + f0 B+ U3 K5模具保压螺杆向前移动一段设定的距离后在背后有压力的情况下几乎停留不动（或向前移动的速度很慢，在时 不 易 察 觉，这 段 距 离 是从螺杆注射前位到保压转换位置），这 时 的 注射压力已转7 为较低的二次压力（即保压压力）；压力转换的信号可产生自限位制、感应制、行程转换器或压力转换器。) R+ A; k; H6 h s- I( ( P压力转换点通常都设定在模腔填充了9598的时候。采用较低

41、的二次压力不单只减少了注塑机操作能源的+ R1 e; F0 f* f6 w; h9 e2 ( E需要，还可以降低成品的重量和内应力水平，亦可以使成品重量的变化较轻微（低 内 应 力 水平使$成品强度较高），模具保压阶段时在螺杆前面的一段熔料，被称为“螺丝垫料”。 ) g4 a+ ! ( W: 这些螺丝垫料的长度需作适当的调较，以确保稳定和足够的压 力 转 递。一般在较少的注塑机，7 d, f2 T x: t7 4 G4 P可用3mm(0.118in)的螺丝垫料，较大的注塑机则用9mm(0.354in)的螺丝垫料。1 E- n% t1 w7 / t% o8 e) s9 C5 y: b* u/ i

42、5 % V/ a6模具冷却在这阶段内以下一连串的事情将会发生：9 v- ? U; & wIa)螺杆转动把塑料推向螺杆尖端前面，产生压力把螺杆推后，这时的螺杆是一边转一边退后。6 _/ x1 p8 i, o&螺杆后退行程提供了生产注件所需的射胶量，当后退至某一点时，螺杆便停止转动（停止讯号可来 j3 S) g4 K6 J( H4 y# b自限位制、感应制或行程转换器）。我们可以调节作用于螺杆背后的压力（称为背压）( |/ 9 y3 tE. T3 c使螺杆的退后有某素困难度，从而提高螺杆的塑化能力，和改善熔料的均匀度。+ s, F+ Z3 w f) w螺杆的转动速度和应有的背压数值视乎施工的塑料种

43、类，不过这两者的数值适宜尽量低。2 g# b/ x, tT2 j3 S) * H0 + k: N! Yb)停止转动后，螺杆被拉后一小段距离以卸去前面熔料的压力，这动作称为螺杆复位或卸压。+ q6 & U6 e7 c- x+ 它防止了在射咀部位的熔料漏滴现象，藉此获得了较稳定的射胶量，用螺杆复位方法可以免去封闭式射咀5 M) j. ) h+ S3 h的使用。8 i$ x- + N6 e( C6 v5 A8 L) h M( v# j- u0 |c)注射装置（注射台）向后移动一段距离（例如6mm/0. 236in），使主流道的脱离容易。- n) . C8 _4 d( A( p8 ) J% Tl$ a

44、; o6 D1 k* Sd)上述各动作在进行时，模腔内熔料的热量正不断地从模具排走，散热的渠道是模具的冷却管道， B4 : x( t; v, s; K* P2 其内的冷却液正循环不息地把热量带走。& 9 p6 F6 V: e* Q1 |- v2 ; u1 T7模具开启当设定的冷却时间完成后，模具再次打开，成品被顶出，现时大多数注塑机都配有$ O3 #R油压顶棍系统，容许了顶棍力度、速度和次数的设定可以满足不同的应用需要。7 k8 w+ ?$ i# ex8模具延迟（中间时间）模具仍然保持开启状态，让成品流道跌出模具范围或是被其他器械装置R对半自动的生产周期来说（注塑机完成生产周期后使自动停止），

45、中间时间计时器仍然如常运作# |- OQ T$ s; f) n+ / W以保证周期的稳定。模具开启完毕，中间时间即开始计算，达到设定值后模具便马上合拢。生产力和产品质量的考虑最先进的注塑机技术提供了微处理器和或电脑控制的注塑机。它们都装设有显视器报告各实际生产阶段的时间，例如开模时间、闭模时间、开模行程等，这些数值每周都更新一次，每个控制参数更可设定 R$ a1 t7 Y& q a; x- E* |上下限以确保生产条件参数可以被控制在设定的范围内，成品的品质和稳定性可以获得保证。% t+ 0 * v p# U# h, n$ Y M0 D$ J1 q9 |( Q注塑机参数设定、品质与生产力 t6

46、 ?* z4 D! H* W0 C生产过程的稳定是属于首要地位，祗有正确选择注塑机的条件参数和精密控制着与产品质素有关的生产因素才可以获得稳定的生产过程。6 . / Y g2 ?9 Z8 ; ?对于模具的开合时间和中间时间，我们当然需紧密地控制和监察着以减少生产周期时间的变化，/ U; _# E% ! y0 xV0 c可是这些阶段的时间控制是否准确精密对生产过程的稳定性并无多大影响，对生产过程稳定程度起, z5 Z: h2 V0 t* ( |3 % Z% h着基本的和决定性作用的是其他重要的生产条件参数。它们的设定必须是洽当的， X/ |4 o+ d+ v+ Z2 v8 w; j其控制及监察必

47、须是严密的，祗有这样才可以达到预期的生产能力和表现指数。以下我们将- X: a: 1 Uc讨论这些举足轻重的生产条件参数。, ?% M$ W9 c; sW% e4 d; f5 H2 i3 % r- # y温度$ t6 Z) T1 a ( Q1 : G从过去的章节里我们已知道射料缸、熔料以及模具的精确温度控制是极为重要，可是人们往往忽略了被$ : 输送至注塑机的塑料温度和注塑机进料口的温度的重要性。6 Y* S& z- ( l1 A+ S j: W+ _0 ! r1 P进料口温度. C |0 * F$ # s p% n1 d* M进料口温度有时亦被称为塑料入口区域温度。一些注塑机温度设定手册称它

48、为区域零的温度。8 H4 y3 v: L-它是位于储料斗以下的 射 料 缸 部份，塑料从进料口下跌至螺杆的螺坑。直至近期，( ; i9 # f9 L3 Q1 L9 Y1 此进料口温度在生产时都并没有被控制或监察着，它的内部祗有一些冷却管道负责保持它的温度在+ N( $ 一个低水平状态下。( k4 V4 j2 y$ u8 进料口温度的重要性- B. m$ X6 6 a& j其实进料口的温度对熔料的均匀度及其后的成品重量和尺寸稳定度都很重要，所以对注塑机来说，+ u: ) k: R H6 & S7 它是重要温度参数的第一关口，所以必须被控制及监察。我们已知道为了获得产品重量尺寸的稳定性，4 |,

49、L( T1 c# # a+ Y每一周期从射料缸内被传送到模具里的熔料份量必须一样。很多从事注塑工作的人员都认为控制熔料/ W, 7 B! J: k, R输送量的最佳方法是监察和控制。) s3 U V+ I- t!8 K. J& m: 7 m g4 G 9 r/ c0 B+ G/ # T) P2 O/ f1. 螺杆速度和行程的设定p! _& K7 i6 y G在此节所讨论的螺杆旋转速度和行程的设定是指在塑化过程时利用螺杆的转动把塑料推向射料缸的前面， 关于螺杆向前推进的速度（注射速度）则在较后章节论及。3 o: j5 A. J- m2 v9 s# g( y4 Q0 u0 1.1 螺杆旋转速度+

50、g) b2 y( W d, E, s软 化 塑 料 所 需的热能，部份来自螺杆的转动，转动愈快，温度愈高，虽然螺杆的旋转速度可以+ w# p2 r7 g7 S5 Q; y达到一个很高的数值，但这并不表示着我们应该使用这样高的旋转速度。较好的做法是按照施工塑料8 3 VL8 Y 0 b3 k# q2 C和种类和生产周期的长短来调节螺杆的旋转速度。1 w) z+ W8 F1.1.1 螺杆旋转速度的选择# ?2 HA9 w2 w$ 2 ?- 螺杆的旋转速度显着地影响着注射成型过程的稳定程度和作用有塑料上的热量。当螺杆以高速旋转时，) F# j1 / m4 |- |) ) 传送到塑料的磨擦（剪切）能量

51、提高了塑化效率，但同时亦增加了熔料温 度 的 不 均匀度。; A: f! s |4 这对生产的稳定要求来说是极不受欢迎的，因为它可能使熔料发生局部过热现象。而且采用高螺杆转速: lb亦使能源（电能）的消耗增大，相反地螺杆的旋转速度愈低，熔料的温度均匀性愈好，% c% y+ W& c, B+ O! c0 R; C6 n* O原因是没有了局部的过热现象；而且从经济角度来考虑，产品制造所需的能源较少，由此可知要在到! d4 ; C2 z& F5 b$ y7 g某一注塑过程的生产能力规定，正确地螺杆旋转速度的选择是何等重要，这被设定的数值必须能够顾及7 I Z1 G) f% K& x- F生产时各条件

52、参数的天然变化。9 Z2 Y: # T6 j: q1 |! J6 _: j; C4 R$ DS当我们提及螺杆的旋转速度时，其实最重要的参数是螺杆表现的速度。不同的塑材所容许是最大螺杆/ m| 5 G4 h表面速度亦不是一样（请参看表6.2）这速度的单位是毫米秒 (mm/s)、或是肥尺秒(m/s)或是+ L, G$ m$英制的尺秒(ft/s)，由于螺杆的旋转速度(rpm)和它的表面速度一线性关系，所以不同的塑材，. J% i1 s! r, l; f( m+ u9 p它们所容许的最大旋转速度亦是不相等。6 |3 N q+ S. L: s) _- y$ 1.1.2 螺杆速度的计算/ |: R- 6

53、X- 6 ) n8 N8 m大型注塑机的螺杆旋转速度应较小型注塑机的为少，原因是在同等旋转速度来说大螺杆所产生的8 R9 : y&剪切热能比小螺杆的高很多，在数学上我们可以以下列公式表示螺杆的表面速度与螺杆的直径和! Y0 J3 Ol螺杆每分钟的转速的关系；螺杆表面速度(mm/s)=螺杆直径(mm)螺杆转速(rpm)0.05243 h! 8 _. OL/ b) I（这里0.0524是关于mm和rpm的转换常数）。各塑料最佳的及最大的螺杆表面速度详见表1.1。2 0 J4 C_表内最大的数值可以帮助注塑人员在决定生产问题是否源自螺杆转速。事实上很多注塑人员在注塑机% g&调校时采用了过高的螺杆速

54、度而不自觉，直至塑料发生了热降解现象才醒觉需要调低螺杆速度3 r! z/ h! E. O（塑料的热降解现象可从注件的缺点得知），当螺杆的转速是洽当时，熔料的温度较为稳定，. 3 b7 Q, b- D0 e( GL注塑机的螺杆和射料缸装置的磨损程度较轻微。1 X( F+ Y1 L Y) r; 6 9 h3 ; v9 a: S q X+ M1.2 螺杆复位7 2 Y. S n8 V螺杆的复位是指注塑周期的塑化过程完结后，螺杆向后移动至原先未注射时的位置，螺杆退后时的6 ? o6 s3 T$ L6 C; n旋转速度是一预先设定的数值，同时亦有一预先设定的背压压力作用在螺杆上，螺杆之所以能够稳定地0

55、1退后是由于射料缸内的塑料被推向前的速度也是稳定的，同时熔料在射料缸前部不断地增加的情况下 v) d O: r4 v A: U产生了一压力作用在螺杆上，迫使它向后移动至原先的位置。$ F/ d# t; T! X0 _1 r0 z0 l) j4 o! R% p3 Z: m1 & _! h! r1.2.1 螺杆精确复位的重要性( 1 U. p$ W ) c7 7 J螺杆每周期的复位精确度是非重要的。这位置决定了在下一周期螺杆需要向前推动的实际距离3 m2 N5 : o（螺杆行程）以便模腔能在保压切换前能够得到充份的填充，这距离影响着其后的注射时间，- : K# ! V9 b T! v% k螺丝垫料的长度以及注件的重量尤其是当保压转换的模式是行程决定或是时间决定时，1 k)