精密注塑技术

1、1精密注塑技术精密注塑技术（讲义）（讲义）21.1. 概述概述2.2. 设备设备3.3. 工艺工艺4.4. 问题问题34精密注塑是指加工成型的注塑制品的尺寸重复精精密注塑是指加工成型的注塑制品的尺寸重复精度很高，以致使用通用注塑机、常规的注塑成型度很高，以致使用通用注塑机、常规的注塑成型工艺难以达到要求的一种注射成型方法。工艺难以达到要求的一种注射成型方法。“精密精密注射成型注射成型”这一概念，主要是区别于这一概念，主要是区别于“常规注射常规注射成型成型”，它是基于高分子材料的迅速发展，它是基于高分子材料的迅速发展, , 在仪在仪表、电子领域里采用精密塑料部件取代高精度的表、电子领域里采用精密

2、塑料部件取代高精度的金属零件的技术。目前针对精密注射制品的界定金属零件的技术。目前针对精密注射制品的界定指标有指标有2 2 个，一是制品尺寸重复精度个，一是制品尺寸重复精度, , 二是制品二是制品质量的重复精度。质量的重复精度。 5(1)(1)制件的尺寸精度高、公差小，即有高精度的尺寸制件的尺寸精度高、公差小，即有高精度的尺寸界限；界限；(2)(2)制品重量重复精度高，要求有日、月、年制品重量重复精度高，要求有日、月、年的尺寸稳定性；的尺寸稳定性；(3)(3)模具的材料好、刚性足，型腔的模具的材料好、刚性足，型腔的尺寸精度、光洁度以及模板间的定位精度高；尺寸精度、光洁度以及模板间的定位精度高；

3、(4)(4)采采用精密注射机更换常规注射机；用精密注射机更换常规注射机；(5)(5)采用精密注射成采用精密注射成型工艺；型工艺；(6)(6)选择适应精密注射成型的材料。选择适应精密注射成型的材料。 6在影响精密注塑的相关因素当中，在影响精密注塑的相关因素当中，模具模具是获得符是获得符合质量要求的精密塑料制品的关键。合质量要求的精密塑料制品的关键。 精密注塑会受到很多相关因素和环境条件的影响，精密注塑会受到很多相关因素和环境条件的影响，而最基本的是塑料材料、注塑模具、注塑工艺和而最基本的是塑料材料、注塑模具、注塑工艺和注塑设备这四项基本因素。注塑设备这四项基本因素。 7(1)(1)模具精度；模具

4、精度；(2)(2)成型收缩率；成型收缩率；(3)(3)制品使用环境制品使用环境的温度、湿度以及波动的幅度。的温度、湿度以及波动的幅度。 81 1 采用适当的模具尺寸公差；采用适当的模具尺寸公差； 2 2 防止产生成型收缩率误差；防止产生成型收缩率误差； 3 3 防止发生注塑变形；防止发生注塑变形； 4 4 防止发生脱模变形；防止发生脱模变形； 5 5 使模具制造误差降至最小；使模具制造误差降至最小； 6 6 防止模具精度的误差；防止模具精度的误差； 7 7 保持模具精度。保持模具精度。9热收缩、相变收缩、取向收缩以及压缩收缩热收缩、相变收缩、取向收缩以及压缩收缩 10热收缩是成型材料与模具材料

5、所固有的热物理特热收缩是成型材料与模具材料所固有的热物理特性。模具温度高，制品的温度也高，实际收缩率性。模具温度高，制品的温度也高，实际收缩率会增加，因此精密注射的模具温度不宜过高。会增加，因此精密注射的模具温度不宜过高。 11相变收缩由于结晶型树脂在定向过程中，伴随高相变收缩由于结晶型树脂在定向过程中，伴随高分子的结晶化，由于比容减少而引起的收缩，即分子的结晶化，由于比容减少而引起的收缩，即叫相变收缩。模具温度高，结晶度高，收缩率大；叫相变收缩。模具温度高，结晶度高，收缩率大；但另一方面，结晶度提高会使制品密度增加，线但另一方面，结晶度提高会使制品密度增加，线膨胀系数减小，收缩率降低。因此实

6、际收缩率由膨胀系数减小，收缩率降低。因此实际收缩率由两者综合作用而定。两者综合作用而定。 12取向收缩，由于分子链在流动方向上的强行拉伸，取向收缩，由于分子链在流动方向上的强行拉伸，使在冷却时的大分子有重新卷曲恢复的趋势，在使在冷却时的大分子有重新卷曲恢复的趋势，在取向方向将产生收缩。分子取向程度与注射压力、取向方向将产生收缩。分子取向程度与注射压力、注射速度、树脂温度及模具温度等有关。但主要注射速度、树脂温度及模具温度等有关。但主要的是注射速度。的是注射速度。 13压缩收缩与弹性复位，一般塑料都具有压缩性。压缩收缩与弹性复位，一般塑料都具有压缩性。即在高压下比容发生显著变化。在一般温度下，即

7、在高压下比容发生显著变化。在一般温度下，提高压力成型制品比容会减小，密度会增加，膨提高压力成型制品比容会减小，密度会增加，膨胀系数减小，收缩率会显著下降。对应于压缩性，胀系数减小，收缩率会显著下降。对应于压缩性，成型材料具有弹性复位作用，使制品收缩减小。成型材料具有弹性复位作用，使制品收缩减小。影响制品成型收缩的因素与成型条件和操作条件影响制品成型收缩的因素与成型条件和操作条件有关。有关。 14产品产品: :壁厚均匀壁厚均匀模具模具: :流动平衡流动平衡 压力平衡压力平衡 温度均匀温度均匀工艺工艺: :保压充分保压充分 15产生产生降低降低消除消除 1617全电动注塑机的优势：低能耗、高精度、

8、低噪音全电动注塑机的优势：低能耗、高精度、低噪音 液压驱动的注塑机体积小、重量轻、惯性小、无液压驱动的注塑机体积小、重量轻、惯性小、无级调节、动作响应性快、调速范围宽级调节、动作响应性快、调速范围宽 18要制造出精密的制品，精密模具是必不可少的。要制造出精密的制品，精密模具是必不可少的。模具的精度一般受模具的温度控制、模具的精密模具的精度一般受模具的温度控制、模具的精密制造和模具设计时对塑料收缩率选用等影响。制造和模具设计时对塑料收缩率选用等影响。 19在一般精度零件的注射成型中，控制模具温度主在一般精度零件的注射成型中，控制模具温度主要是为了提高生产率。然而模具温度控制对精密要是为了提高生产

9、率。然而模具温度控制对精密注射成型的影响极大，它影响制件的收缩、形状、注射成型的影响极大，它影响制件的收缩、形状、结晶、内应力等，因此设计模具冷热回路时要求结晶、内应力等，因此设计模具冷热回路时要求温度分布合理，控制精度精确，最好采用模温机温度分布合理，控制精度精确，最好采用模温机和冷水机控制。和冷水机控制。 20(1)(1)塑料熔体注入和模具开模的循环时间二者会在塑料熔体注入和模具开模的循环时间二者会在模具中产生温度差的波动，因此应该尽量减小这模具中产生温度差的波动，因此应该尽量减小这种波动差峰。种波动差峰。 (2)(2)模具内的热量转移模具的热量是通过模具体和模具内的热量转移模具的热量是通

10、过模具体和模具内的媒体传递出去的，模具是不变的，因此模具内的媒体传递出去的，模具是不变的，因此对媒体的控制是关键，一般其冷却水出入口温度对媒体的控制是关键，一般其冷却水出入口温度差小于差小于11，这样能够保证热量传递的稳定性。媒，这样能够保证热量传递的稳定性。媒体的流量和热量转移是相互联系的，可以用模具体的流量和热量转移是相互联系的，可以用模具表面温度传感器来控制媒体流量，以补偿因环境表面温度传感器来控制媒体流量，以补偿因环境温度变化引起的模具温度变化。温度变化引起的模具温度变化。21(3)(3)模具稳定状态为使模具所吸收和散发的热量保模具稳定状态为使模具所吸收和散发的热量保持平衡，注塑机注射

11、出的熔体要严格保持稳定的持平衡，注塑机注射出的熔体要严格保持稳定的温度。模具周围的温度对模具也有很大的影响，温度。模具周围的温度对模具也有很大的影响，一般会影响到模具内媒体对流系数的变化，因此一般会影响到模具内媒体对流系数的变化，因此最好在模具表面设置温度传感器，随时观察模具最好在模具表面设置温度传感器，随时观察模具表面温度，并使其保持稳定。表面温度，并使其保持稳定。 (4)(4)热交换效率的变化模具用久后，在冷却水管道热交换效率的变化模具用久后，在冷却水管道中会出现锈斑和水垢，这时交界面的热导率降低，中会出现锈斑和水垢，这时交界面的热导率降低，应对水垢及时清除。应对水垢及时清除。 22232

12、4从模具的主流道到成品最远一点的流程从模具的主流道到成品最远一点的流程L L，除以成，除以成品的壁厚品的壁厚t ,t ,称为流程称为流程/ /壁厚比。当壁厚比。当L/tL/t150150时，时，称之为薄壁。称之为薄壁。 简单的看法，当壁厚小于简单的看法，当壁厚小于1 mm1 mm时称为薄壁。更全时称为薄壁。更全面地，薄壁的定义与流程面地，薄壁的定义与流程/ /壁厚比、塑料的粘度及壁厚比、塑料的粘度及传热系数均有关系。传热系数均有关系。 25从模具的主流道到成品最远一点的流程从模具的主流道到成品最远一点的流程L L，除以成，除以成品的壁厚品的壁厚t ,t ,称为流程称为流程/ /壁厚比。当壁厚比。当L/tL/t150150时，时，称之为薄壁。称之为薄壁。 薄壁注塑因此要求注塑机高速注射，在固化层不薄壁注塑因此要求注塑机高速注射，