塑料成型理论

1、注塑成型相关理论知识日期：03/07/28有关塑料的理论知识：（一）塑料的定义：塑料是指以树脂为主要成分，一般含有添加剂，在加工过程中能流动成型，是一种可塑 材料。较为具体的解释是，一种以合成或天然的高分子化合物为主要成分，在一定的温度和 压力条件下，可塑制成一定形状，当外力解除后，在常温下仍能保持其形状不变的材料。其 具有二个特征：1在一定温度下具有可塑性；2它的全部或主要成分是高分子化合物。（二）塑料按其对热作用的反映可分为热塑性塑料和热固性塑料的两在类。1热塑性塑料的特点：该材料树脂为线型或支链型大分子链的结构，加热分子间可互相移动，可以软化，温 度继续升高时可以熔融，而冷却时又重返固态

2、。即存在有三态分别为：玻璃态、熔融 态、粘流态。且这一过程是可逆的，可以反复多次的，其分子结构和性能无显著变化， 故该种塑料在理论上可回收反复利用多次，但经过一次受热成形后其性能将会不断下 降。这一类塑料常用的有： PE、PP、PS、PVC、PMMA、ABS、PC、PBT、PET、 PA、PPO、PSU 等。2热固性塑料的特点：该材料加热初期在某一温度下能转变成可塑性熔体，软化后可制成各种形状的 制品，但如果是继续提高温度，延长加热时间，高分子内部将产生交联作用形成网状体 形结构，发生固化而失去塑性。固化后的塑料既不能溶于溶剂，也不能用加热方法使其 软化到原始状态，若继续提高加热温度就会发生分

3、解，所以这是不可逆过程，是不能回 收反复加工的。这一类塑料常用的有：PF （电木）、MF、UF等。（三）塑料按其用途可分为通用塑料，通用工程塑料，特种工程塑料和功能塑 料。1通用塑料主要有：PE、PP、PS、PVC、ABS、PF等。2通用工程塑料主有：PMMA、POM、PA、PC、PBT等。3特种工程塑料主要有：PPO、PSU、PPS等。4功能塑料是指具有某种特别工能的塑料原料。（四）塑料按分子链在凝固后的结构形态可分为非结品型无定形塑料和结品性塑料。1结品性塑料该塑料在凝固时,有晶核到晶粒的生成过程，形成一定的体态。这一类材料在成型时收缩性较大，同时模温对制品质量影响较大。常用主要有：PE、

4、PP、PA、POM、PBT 等。2非结品性 无定形 塑料该塑料没有晶核与晶粒的生长过程，只是自由的大分子链的“冻结”。这一类材料在成型时收缩性较小，透光率较好。常用主要有：PS、ABS、PMMA、PC、PVC 等。（五）适用于注塑成型塑料的要求对注塑料的要求是在热压作用下能熔融流动的，冷却后能制成一定形状的，因而热 塑性塑料和热固性塑料中的绝大多数均可适用注射成型工艺。（六）塑料的识别特征1、外观识别：a、颜色；b、其他物理特性。2、燃烧观察法：a、有无发软熔融过程；b、火焰的颜色、烟量；c、燃烧的气味。（七）塑料的干燥：在塑料连续受热而不变形的温度下，排除塑胶原料中的水 分和其他易气化物质。

5、（八）塑料的着色（九）塑料的粘度：熔融塑料流动时大分子之间相互摩擦的性质称为塑料的粘 性，是熔融塑料流动性高低的直接反映，通常以“熔体指数”表示。影 响粘度的因素：1、分子量2、低分子添加剂的影响3、外界温度的影响4、剪切速率的影响5、压力的影响、注塑成形机的结构组成及功能：（一）注塑成型机的定义：是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种塑料制品的主要成型设 备，由注射装置、合模装置及液压传动与电气控制系统三大部分组成。注射装置：主要包括料筒及其加热装置、螺杆、喷嘴、预塑马达、注射油缸等， 负责完成塑料的加热塑化和注射两个基本职能。螺杆的结构：分三段，即加料段、压缩段、均化段。加料段

6、：螺槽较深，起材料输送作用。压缩段：由加料段向均化段螺槽深度逐渐变浅，把加料段输送来的材料压实并强 烈混合发热至熔融塑化，同时将气体压缩回加料段经料斗排出。均化段：螺槽较浅，使溶胶更充分混炼至完全可塑化。合模装置：主要包括固定模板、移动模板、连接模板用的拉杆、开合模油缸、 制品顶出装置，保证模具可靠地闭合，完成开模动作和推出制品。液压传动和电报导控制系统：主要包括电动机、油泵、液压管道、各类阀件及 其他液压件、电气控制柜、仪表监控装置等，负责按指定的要求和动作程序、时 间分配来驱动和控制注塑机完成塑化、注射成形各个工艺过程。（二）注塑机按外表特征分：1卧式注射机是一种最常见的类型，其合模装置与

7、注射装置的轴线呈一线水平排列。具有机身低 易操作和维修，自动化程度高，安装较平稳等特点。2立式注射机合模装置与注射装置的轴线呈一线垂直排列，具有占地面积小，模具装拆方 便，嵌件安装容易，自料斗落入物料能较均匀地进行塑化等优点。缺点是顶出 制品不易自动脱落，常需人工或其他方式取出，不易实现自动化操作和大型制 品注射，机身高，加料维修不便，一般其注射量在60cm3以下。3角式注射机注射装置和合模装置的轴线互成垂直排列。仅适宜小型机，应用较少，对加工 中心部分不允许留有浇口痕迹的平面制品较适用。（三）注塑机的功能：1加热塑料，使其达到熔化状态。2对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。（四）成形

8、机的规格：1、以锁模力的大小表示；2、以最大注射量表示。（五）周边设备1、干燥机：热风循环干燥机、除湿干燥机、真空干燥机；2、模温机；3、送料装置。三、注塑机的工作过程：注塑成形过程是一个循环工作过程，一般以合模为起点全制品成形后开模取出制品再合模 进入下一循环的周期过程。一般包括下面几个环节：1合模与高压锁紧2注射装置前移3注射与保压4制品冷却和预塑化5注射装置后退根据具体成形加工工艺确定是否用这一过程6开模和顶出制品取出四、塑胶成形品不良分析及处理：1、充填不足溶胶在型腔内未完全充填，成形品有一部分缺少的状态的现象。这是一个常见的又比较容易解 决的问题，当用工艺手段解决不了时，从模具设计制

9、造上考虑进行改进，一般都能解决。2、飞边：又称溢边、披锋、毛刺等是多余塑胶粘在成形品上的现象。大多发生在模具的分合位置上，如动模和定模的分型面、滑 块的滑配部位、镶件的缝隙、顶针孔隙等处。飞边在很大程度上是由于模具缺陷或机台锁模力失效造 成。3、银纹：又称料花、银条银纹是塑料在充模过程受到气体的干扰而出现在制件表面熔料流动方向上的缺陷。气体成分包 括水汽、分解气、溶剂气以及空气，以水气和分解气为多见。当这些气体在注射作用结束后仍然滞留 在制件表面，沿料流方向刻蚀成一连串在光照下闪烁的大大小小泡点时称之为“银条”。4、收缩凹陷：又称缩水因塑料冷却固化而造成收缩凹陷，这是成型时常产生的缺陷，又常常

10、难以消除，主要出现在胶 位厚度大，冷却缓慢，塑料容积变化大的部位。如厚壁位置、与薄壁相邻的厚壁位置、筋条、螺母嵌 件的背面等。5、熔接缝：又称熔接线、结合线熔融塑料在型腔中由于遇到嵌件、空洞（包括栅格）、流速不连贯的区域、充填料流中断的区 域而以多股形式汇合时，因不能完全熔合而产生线状的熔接缝。此外，在发生浇口喷射充模时也产生 熔接缝。熔接缝的存在，极大的消弱了制件的机械强度。对PC，熔接缝强度最高只达非熔接区的 90%；对ABS，熔接缝冲击强度只达50%；对PS强度只达75%，因多浇口而造成的只达50%。6、翘曲（变形、弯曲、扭曲）制件的翘曲包括常温下的翘曲和受试时间和受试温度的翘曲。造成翘曲主要与模具设计、塑料 类型以及成形工艺三方面有关。从根本上说，模具设计决定了制作的翘曲倾向。7、开裂这里指的开裂，包括制件表面丝状裂纹、微裂、顶白、开裂及因制件粘模、流道粘模而造成的 创伤或创伤危机。按开裂出现的时