压塑和注塑工艺培训课程

1、压塑和注塑工艺培训课程一，塑料材料的分类按塑料或材料受热后的性质区分 热塑性塑料热塑料性塑料是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，如PE、PP、PVC、PS、ABS等。 热固性塑料热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶熔特性的塑料，如我们现在常用的BMCSMC酚醛树脂胶木粉、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂等。二，热塑料按照用途区分 通用塑料PE、PP、PVC、等 工程塑料ABS、 尼龙、PC、PBT等 特种塑料 氟塑料注塑机时将塑料的热加工特性和金属的熔融压铸成型原理结合起来的一种专用设备。注塑机包括注塑系统、锁模系统、顶出系统、电气控制系统、液压控制系统。注塑机

2、分类方式按照注射装置和锁模装置的排列方式区分为 1立式注塑机 2卧式注塑机 3复合式注塑机根据塑化方式区分为1柱塞式注塑机。 柱塞式螺杆是过去的技术了，它的混炼性很差的，塑化性也不好，要加装分流梭装置。 。 2螺杆注塑机。 往复式螺杆是现在最先进的技术，其混炼性和塑化性都要优于柱塞式螺杆三. 注塑成型原理塑料原料颗粒受到热力及剪切力的塑化作用，溶化成流动状态，在高温、高压、高速的条件下，通过一个狭小的喷嘴注射入温度较低，切具有一定腔体形状的闭合模具内，经过模具的散热冷却，熔融体凝固硬化，当开启模具后得到与模腔形状完全一致的塑料制品。注塑机结构图1.注塑成型工艺过程配料 枯燥 塑化 锁模 注塑

3、保压 预塑 顶出取零件 开模 冷却2.注塑成型前的准备注塑成型前的准备配料配料根据零件的外观颜色及其它加工要求对塑料材料和各种辅料进行根据零件的外观颜色及其它加工要求对塑料材料和各种辅料进行配制混合的过程称之为配料。配制混合的过程称之为配料。配料过程包括添加着色剂色粉、色母、增塑剂、热稳定剂、配料过程包括添加着色剂色粉、色母、增塑剂、热稳定剂、分散剂白矿油、松节油、磷酸三甲苯酯、固体石蜡等、脱分散剂白矿油、松节油、磷酸三甲苯酯、固体石蜡等、脱模剂考虑到脱模剂对于喷涂塑料件的外观影响较大，要求外模剂考虑到脱模剂对于喷涂塑料件的外观影响较大，要求外观需喷涂处理的零件在配料时须使用干性脱模剂等塑料助

4、剂，观需喷涂处理的零件在配料时须使用干性脱模剂等塑料助剂，拌料机进行搅拌。拌料机进行搅拌。在配料前应对塑料颗粒原料、色粉色母及其它辅料进行检查，在配料前应对塑料颗粒原料、色粉色母及其它辅料进行检查，重量，颜色等均应符合正常生产需要。重量，颜色等均应符合正常生产需要。色粉、色母及其它辅料的添加量应符合其使用说明中的规定色粉、色母及其它辅料的添加量应符合其使用说明中的规定添加量。添加量。在配料过程中，对于非透明件，允许添加水口料，但水口料比例不得在配料过程中，对于非透明件，允许添加水口料，但水口料比例不得超过超过20-30%，除非有特殊要求外。，除非有特殊要求外。 另外配色对要求高的色差难以控制，

5、尤其是生产玻纤材料的配色更难，因为玻纤会颜色起干扰的作用。另外色粉来源批次的变化及基料的批次也会产生一定的色差，还有设备的温度控制也会影响色差，因此要求高的颜色的生产一般由材料的生产厂家直接造好相应的颜色的材料，一般采购的材料量要求多一点，这样可防止颜色批量生产的误差。3.枯燥枯燥 在塑料连续受热而不变形的温度下，排除塑料原料中的水汽和其它易气化物质，这个过程称为枯燥。 塑料原料中残存的水分在高温下气化成为蒸汽，留存在制件内部或者外表，形成银丝、斑纹 气泡、麻点等缺陷。 水分及其它易挥发的低分子化合物的存在，在高热、高压的加工环境下起催化作用，使某些敏感性大的塑料如聚碳酸酯、尼龙、局部ABS发

6、生交联或者裂化降解，影响外观质量和性能。对于螺杆式注塑机，过量的水汽在生产过程中朝料斗方向排，抵消了料斗内塑料的自重，使落料困难，料筒内的水汽造成熔体起泡、降解、粘度下降后泄露增加，使得加料操作不稳定。尼龙、聚碳酸脂PC、聚砜PF、有机玻璃PMMA、ABS、AS等塑料容易吸湿，此类材料能够迅速从空气中吸收水分，并快速渗入材料基体内部，因此成型前必须进行枯燥。塑料原料的枯燥方式有热风料斗枯燥、热风循环烘箱枯燥、远红外枯燥，通常使用热风料斗枯燥方式进行。在使用热风料斗枯燥应注意以下问题：a) 热风温度不宜太高，热风温度过高，从而使料斗下部塑料熔融结块，影响热风的均匀吹送；b) 用干混法着色的塑料，

7、颜料一定要选择分散性高、粘附能力强的助染剂，在长时间的热风作用下不易与塑料别离；c) 转换原料或颜色时，必须进行仔细清扫，必要时清扫热空气分配器内部，防止杂色混入。4.料筒的清洗料筒的清洗 在生产中需要改变品种、更换原料、调整颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注塑机机筒进行清洗或拆换。机筒的清洗通常有两种方法： a)用后面使用的材料直接清洗前面的材料，直到清洗干净为止。 b)使用使用PE或PP清理机筒。四、注射制品的翘曲、变形是很棘手的问题。简四、注射制品的翘曲、变形是很棘手的问题。简单的零件可从模具设计方面着手解决，而成型条单的零件可从模具设计方面着手解决，而成型条件的调整效果那么是很有

8、限的。件的调整效果那么是很有限的。 翘曲、变形的原因及解决方法可参照以下各项：翘曲、变形的原因及解决方法可参照以下各项： a)、由成型条件引起剩余应力造成变形时，可通过降低注、由成型条件引起剩余应力造成变形时，可通过降低注射压力、提高模温并使模具温度均匀及提高树脂温度或采射压力、提高模温并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力。用退火方法予以消除应力。 b)、脱模不良引起应力变形时，可通过增加推杆数量或面、脱模不良引起应力变形时，可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度等方法加以解决。积、设置脱模斜度等方法加以解决。 c)、由于冷却方法不适宜，使冷却不均匀或冷却时、由于冷却方法不

9、适宜，使冷却不均匀或冷却时间缺乏时，可调整冷却方法及延长冷却时间等。例间缺乏时，可调整冷却方法及延长冷却时间等。例如，可尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路如，可尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路d)、对于成型收缩所引起的变形，就必须修正模具的设计了。其中，最重要的是应注意使制品壁厚一致。有时，在不得已的情况下，只好通过测量制品的变形，按相反的方向修整模具，加以校正。收缩率较大的树脂，般是结晶性树脂如聚甲醛、尼龙、聚丙烯、聚乙烯及PET树脂等比非结晶性树脂如PMMA树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂及AS树脂等的变形大。另外，由于玻璃纤维增强树脂具有纤维配向性，变形也大。五、我们公司目前给

10、五、我们公司目前给ABB配套的热塑料件以配套的热塑料件以PC,尼龙为主。而尼龙为主。而尼龙件的产品都是要阻燃增强，增强的材料的收缩变形比较厉尼龙件的产品都是要阻燃增强，增强的材料的收缩变形比较厉害，因此有局部的尺寸很难保证稳定，都通过定型的后工序来害，因此有局部的尺寸很难保证稳定，都通过定型的后工序来保证尺寸的要求，尤其是比较复杂的零件的尺以控制。保证尺寸的要求，尤其是比较复杂的零件的尺以控制。如图RA4075的零件由于零件的结构开口比较多和大，造成尺寸变形收缩影响装配，以前有些人说可以根据变形量的多少来设计模具的结构，如果是简单结构的零件是可以这样做的，当复杂的零件一旦改了角度和尺寸相关的尺

11、寸会产生变化，保证A尺寸保证不了B尺寸，另外设备加工时的压力和保压的时间及料桶温度，都会对尺寸的稳定起变化.因此在相关的工艺调整到位还不能解决变形情况下采用定型工艺是合理的。 另外一方面也简单讲一下模具设计收缩的问题，塑料材料的收缩率纵向和横向的收缩是不一致的，而在设计模具的图样时收缩缩放一般是按一定比例统一设计，由于纵向和横向的收缩不同会造成局部尺寸要求高的会超差。另外模具制造过程中机床加工的精度的误差也会造成尺寸的偏差，因此塑料模尺寸有局部超差是很正常，很难保证所有的尺寸都合格，一般是保证主要的功能尺寸合格。 如164854/001的产品。料口设计，产品特点，质量控制点。六六、另一种材料另

12、一种材料PC由于流动性能差，产品容易出由于流动性能差，产品容易出现内应力和熔接痕的出现，在加工的时候工艺不现内应力和熔接痕的出现，在加工的时候工艺不到到位情况很容易出现各种问题。位情况很容易出现各种问题。 在这里介绍一下在这里介绍一下PC成型过程中的几点本卷须知：成型过程中的几点本卷须知： . PC在高温小对微量水分很敏感在高温小对微量水分很敏感,水分会引起树脂水分会引起树脂降解降解,故成型前必须进行枯燥。故成型前必须进行枯燥。 .流动性差流动性差,流动比流动比140,故需要提高压力故需要提高压力,但压力过但压力过高又可使塑料制品开裂。高又可使塑料制品开裂。 .熔融粘度对温度十分敏感熔融粘度对

13、温度十分敏感,温度升高粘度下降温度升高粘度下降,但粘但粘度与剪切速率的关系不大度与剪切速率的关系不大,因此成型时温度的调节比因此成型时温度的调节比压力的调节更为重要。压力的调节更为重要。.融料较硬,对模具的磨损较大,应提高模具的硬度或对模具镀铬。.注射温度,多见用偏快的注射速度成型。.背压,10个左右的背压,在没有气纹和混色的情况下可适当降低。PC材料熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端材料熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端局部被冷却、在结合处未能完全融合而产生的。一般局部被冷却、在结合处未能完全融合而产生的。一般情况下，主要影响外观，对涂装、电镀产生影响。严情况下，主要影响外观，对涂装

14、、电镀产生影响。严重时，对制品强度产生影响特别是在纤维增强树脂重时，对制品强度产生影响特别是在纤维增强树脂时，尤为严重。时，尤为严重。可参考以下几项予以改善：可参考以下几项予以改善： 调整成型条件，提高流动性。如，提高树脂温度、提高模具温调整成型条件，提高流动性。如，提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速度等。度、提高注射压力及速度等。 增设排气槽，在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。增设排气槽，在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。 尽量减少脱模剂的使用。尽量减少脱模剂的使用。 设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处，成型后再予以切断去除。设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处，成型后再予以

15、切断去除。 假设仅影响外观，那么可改变水口位置，以改变熔接痕的位假设仅影响外观，那么可改变水口位置，以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等，予以修饰。置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等，予以修饰。以上是熔接痕工艺上的调整方法，但也只能对简单的零件是从以上是熔接痕工艺上的调整方法，但也只能对简单的零件是从局部的改善而已。如图样局部的改善而已。如图样ABB的零件的零件RA4039在结构上有很多在结构上有很多碰破的方孔的出现，造成很多不同方向的熔融树脂冷却熔接形碰破的方孔的出现，造成很多不同方向的熔融树脂冷却熔接形成一条条线，通过以上的局部工艺是可以改善熔接痕的明显程成一

16、条条线，通过以上的局部工艺是可以改善熔接痕的明显程度，而不能完全消除的。主要是产品的结构和材料的性能造成。度，而不能完全消除的。主要是产品的结构和材料的性能造成。 在这里我就简单介绍了一下注塑的工艺及我们公司生产的零件的情况。注塑的工艺所牵涉的范围很广内容很多，这里由于个人的能力和时间关系就不仔细的多讲了。压塑工艺压塑工艺 热固性材料包括酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂等。及我们公司目前主要给ABB产品加工材料以BMC,SMC.材料为主。材料是IDI公司，BMC：46-12玻纤长度6MM，含量约20%； G7B玻纤长度6MM，含量约18-19%； 46-16-28%玻纤长度12MM； SM

17、C-E206玻纤长度24MM，含量约30%。1.团状模塑料 (BMC) 也就是DMC 团状模塑料 (BMC) ，是由树脂、纤维增强材料和几种其它成份而合成的胶粘油灰状物质。一般来说，BMC中有5 - 25%是纤维增强材料，它主要由一条条长度范围为0.75到12.7毫米的短切玻璃纤维构成.在不同的应用领域时，BMC表现出多样化的特性：严谨的外形控制，良好的阻燃性和抗电痕性、优越的介电强度和耐腐蚀、耐污性、超卓的机械特性, 极少的收缩和稳定的色泽。BMC有着缤纷的色彩, 外表易于粉剂喷涂，上漆和其它涂层技术。2.片状模塑料片状模塑料 (SMC) 片状模塑料 (SMC)虽然化学特性与团状模塑料(BM

18、C)相似，其制造工艺却大相径庭。SMC做成片状，这样就更易于应用在各个领域中，而它的机械强度也比其热固性家族的同伴突出许多。SMC中通常含有10 - 65%的纤维增强材料，由一条条长度范围为12.7到50.8毫米的短切玻璃纤维构成。 虽然也可用于压塑和注塑工艺，但最适合片状模塑料 (SMC)的仍然是压塑成型。SMC可以模塑成各种复杂的形状，报废率却极低。无论是其超卓的外观还是机械性能，片状模塑料 (SMC)都比团状模塑料 (BMC)更胜一筹，因此用它来制造高强度电气部件及各种各样的结构件比较适合。就就BMC和和SMC的材料的加工工艺目前的材料的加工工艺目前我们了解到有以下几种我们了解到有以下几

19、种：a)常规的模压工艺。b)热固性注塑工艺。c) 柱塞传递成形工艺。a)常规的模压工艺常规的模压工艺1、热固性材料的压塑成型的明显优点是系统简单。将材料置入一加热型腔，保压至所要求固化时间。因工艺过程简单，并能得到较好强度。由于无浇口和流道，不浪费材料，这是相比照于注塑工艺零件的统一性好，无铸口和流痕。比方：比方：159806/912159808/0012、 热固性材料的压塑成型的缺点设备简单，也是压塑设备的主要特点。一般的液压设备有加热电器系统就可操作，上下模压板结合在一起，加温，加压，将材料制成预定形状。多数压塑过程采用液压操作；也有采用气动操作的。上下两压板在压力之下在4个角柱上上下移动

20、。根据压塑设备的大小，压力一般为201000吨。详看设备图片由于液压设备的自动化设置比较低，而压塑的工艺生产的材料供给需人工称料，根据产品重量的多少，把团状的材料用手工撕开所需要的重量放在电子秤上，称好相应的重量放在模具里，加温，加压，固化成形。压塑的工艺流程压塑的工艺流程装模具装模具 模具加温模具加温 设置工艺参数设置工艺参数 适当吹冷模具适当吹冷模具 称料称料 加料加料 闭模闭模 排气根据材料的需要排气根据材料的需要 固固化化 脱模清理模具脱模清理模具 去毛刺去毛刺 自自检检 定型根据产品的需要定型根据产品的需要 3、由于人工操作的步骤比较多，自动化的程度比较少，因此会存在员工在称料会过多

21、或少的情况出现，如果多了会容易把模具模芯拉坏或涨大模腔，少了材料产品会出现缺料。而且像压塑模的维修保养也麻烦，在模芯和模腔里面配合的缝隙里面很容易会出现锈斑，因此每次重新生产前复杂的模具保养做不到位会浪费很多原材料，需生产好几十模的产品才能把模具搞干净。尤其是生产白色和浅色的产品因此材料的损耗还是比较大的，尤其批量少批次多的情况。现在做的比较好的模具清洗保养有些公司采用超声波洗模具，比较有效果能彻底洗清模具里面的污垢，但设备的本钱和费用比较高，我们现在还没有进行试用。要有相应生产规模后应该可以配置。b) 热固性注塑工艺热固性注塑工艺 热固性注塑分三种工艺： 1、加工酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂

22、2、DMC和SMC材料； 3、 环氧树脂加工。这种材料工艺我们没有用到热固性注塑的设备和常规的热塑热固性注塑的设备和常规的热塑性注塑的结构比较相似的。工艺上有性注塑的结构比较相似的。工艺上有些主要明显的区别有以下几点：些主要明显的区别有以下几点：1、料筒的设计，热塑性的料筒需加温把材料融化后用注射压力注到模腔里成形，而热固性注塑的料筒必须保持常温采用注射压力注到模腔里，利用模腔的高温固化成形。因此热固性注塑的料筒设计要有冷却保温的作用。2、设备的电器控制性能有所不同主要是表达在，热固性的电器要控制模具的温度，固化的时间控制要比注塑的长。还要增加一些辅助的压料的液压装置。如图RA30163、热固

23、性注塑的材料不可回收重复使用，材料的浪费比其他的几种工艺都要多。但由于设备的自动化程度高，设备液压可做到各种复杂的动作，适合制作结构比较复杂，批量大，抽芯比较多的产品。4、加工酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂和加工DMC及SMC有所不同，酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂的原材料是颗粒状，在料斗里颗产生自己往下掉的力，螺杆产生转速后可自行下料加工。而DMC和SMC不行因是团状和片状的材料，不能进入料桶的口部，需要一个加压的装置挤压材料进入料桶口部，让螺杆转速后加工。c) 柱塞传递成形工艺柱塞传递成形工艺 柱塞传递成形工艺的设备和常规我们现在用的压机大致是一样的。主要是增加了下顶缸的设置，像做冷拉伸模一样。增

24、加电脑数据编程控制。如图1、柱塞传递成形艺的流程、柱塞传递成形艺的流程装模具装模具 模具加温模具加温 设置工艺参数设置工艺参数适当吹冷模具适当吹冷模具 称料称料 加料加料 闭模闭模 下顶杆柱塞工作上顶后保压下顶杆柱塞工作上顶后保压 固化固化 下顶杆继续上顶脱模下顶杆继续上顶脱模 清理模具清理模具去毛刺去毛刺 自检自检 定型根据产品的需定型根据产品的需要如图要如图2、柱塞传递工艺和压塑的最大区别在于，压塑是把材料放在模腔里靠压力和温度固化成形，而柱塞传递顾名思义的要在模具里面开个柱塞孔，把料放在孔内，用相应配合的柱子利用设备的下顶杆的力做活塞运动把料注射到模腔里面，当然模具设计必须和注塑的模具一样需要有料口。柱塞成形的原理和热固性注塑比较像，但为什么会延伸出这样的工艺，主要是从产品的强度方面有区别。因热固性注塑要通过螺杆的转速产生挤压的力完成储藏材料的功能，螺杆的转速会对材料有个剪切力对材料的玻纤会产生破坏性，再通过注射口和料口的剪切，材料的强度性能下降比较多。而注塞的工艺料是直接放在柱塞孔，柱塞只能做活塞的动作不会对材料有剪切的力产生，只有在注入到料口时会有剪切力的产生，相对热固性的注