塑胶成形技术讲座

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2013年9月塑胶成形技术讲座QualityfirstSONYContents

2.基础知识

1.工艺原理

3.工艺流程

4.超级工程图&工程监查

5.常见品质问题及原因

所谓注塑成型(InjectionMolding)是指，将已加热融化的塑胶愿原料喷射注入到模具内，经由冷却与固化後，得到成形塑胶产品的方法。

工艺原理QualityfirstSONY注塑成型:

注塑成型其具体过程是，将粒状或粉状塑料从注塑机的料斗送入加热的料筒中，经加热塑化成熔融状态，由螺杆施压而通过料筒端部的喷嘴注入低温的、闭合的模具型腔中经冷却硬化而保持模腔所赋予的形状，开模取出胶体后就完成了一个工作周期。

工艺原理QualityfirstSONY注塑成型:

工艺原理QualityfirstSONY注塑成型:

胶料胶料型腔模具QualityfirstSONY注塑成型优点：生产速度快、效率高，操作可实现自动化，花色品种多，形状可以由简到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精确，产品易更新换代，能成形状复杂的制件，注塑成型适用于大量生产与形状复杂产品等成型加工领域。注塑成型缺点：模具成本高，且清理困难，小批量制品不宜采用。工艺原理QualityfirstSONYContents

2.基础知识

1.工艺原理

3.工艺流程

4.超级工程图&工程监查

5.常见品质问题及原因塑胶材料注塑机模具注塑工艺条件成形产品

QualityfirstSONY

注塑成型要素:

基础知识一.高分子及塑料基本概念1.高分子聚合物polymer

1.1定义﹕由许多结构单元以共价键结合而成的分子量在10﹐000以上的聚合物称为高分子聚合物由高分子的定义可知高分子的特征之一就是分子量很大。分子量越大则分子链间的凡得瓦吸引力越强。因此高分子的物性与分子量之间有非常密切的关系。主要组成原子为

C

H

O

N

S

Si

F

Cl

基础知识QualityfirstSONY1.2分类﹕1.2.1根据来源可分为﹕

天然高分子﹕蛋白质﹑淀粉﹑纤维﹑天然橡胶合成高分子﹕PC﹑PE﹑PP﹑PS﹑PVC﹑PBT﹑PA...1.2.2根据使用性质可分为﹕

塑料﹑橡胶﹑粘合剂﹑涂料等

1.2.3根据材料用途可分为﹕

导电高分子﹑医用高分子﹑高分子催化剂等1.2.4按结构分类：线型结构、支链型结构和网状结构(也称体型结构)基础知识QualityfirstSONY

A线型结构：整个分子犹如一条长链。这种结构通常卷曲成不规则的团状，受拉伸时则可成直线状。线型结构的高聚合物具有良好的弹性和塑性，在适当的溶剂中可以溶解，加热可软化或熔化。因此线型结构的高聚合物易于加工成型，并可重复使用。（如聚乙烯）B支链型结构：线型长链分子上带有长短不等的支链的高分子。其性能和加工都接近于线型分子结构。线型结构和支链性结构的高分子化合物都具有热塑性，即可以反复受热熔化、冷却固化；另外，它们还可以缓慢地溶解在适当的溶剂里。C网状结构（也称体型结构）：高分子链之间形成化学键，产生交联，形成网状结构。具有热固性，加工成型后不能受热熔化，而且难溶于溶剂（如酚醛树脂）。线型结构支链型结构网状结构（也称体型结构）基础知识QualityfirstSONY2.塑料plastics

2.1定义﹕在制造及加工过程中的某阶段可流动成型或由聚合固化定形的高分子聚合物2.2分类﹕

2.2.1以成型性能分热塑性及热固性塑胶A.热塑性塑料﹕分子链间无永久的化学交联，只有分子间作用力，链间发生物理交联，是可逆反应。受热到一定程度可软化或熔化﹐降温后可固化并可反复循环的塑料﹐如PA,ABS,PC,PBT，LCP等

B.热固性塑料:凡受热后塑化或软化,分子间透过交联剂发生不可逆的化学反应，而固化成形,冷却后再受热时不发生塑化变形的称为热固性塑胶.(不可回收使用)﹐如酚醛树脂﹑环氧树脂﹑醇酸树脂等,热塑性塑料软化或熔化分解加热冷却再加热热固性塑料加热不熔再加热分解基础知识2.2.2以分子排列结构来分A.结晶性塑料:分子排列规整﹐有明显熔点﹐如PP,PA﹑PBT﹑POM等优点﹕耐化学药品性佳﹑耐热性佳﹑流动性佳缺点﹕结晶收缩翘曲﹑高吸水性﹑耐冲击性差B.无定形塑料﹕分子排列无序﹐熔点不明显﹐如ABS﹑PC﹑PMMA等优点﹕耐冲击﹑透明度高﹑尺寸稳定缺点﹕耐化学性差﹑耐热性差﹑流动性差基础知识QualityfirstSONY超级工程塑胶高级工程塑胶工程塑胶通用塑胶特殊功能弹性体2.2.3以功能来分基础知识QualityfirstSONY通用塑胶◎产量大价格低,应用广的称为通用塑胶◎只可作为一般非结构使用◎通用塑胶占了全球产量的四分之三以上◎例如:聚氯乙烯(PVC),聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚笨乙烯(PS),ABS,酚醛塑料(PF)※但通过塑料改性后,某些通用塑料也可作为结构材料使用,如PP＋GF工程塑胶◎能做工程材料和代替金属制造各种机械设备或零件的称为工程塑料.◎具有优异的综合性能包括机械,电性能,耐热性能,耐化学性能,尺寸稳定性,并可在较宽阔范围和较长时间良好地保持这些性能.◎主要有:工程塑胶:聚碳酸酯(PC),聚甲醛(POM),尼龙,PET,PBT高级工程塑胶:聚甲醚(PPO),聚砜(PSU),聚苯硫醚(PPS),聚醚砜(PES),LCP超级工程塑胶:聚醚醚酮(PEEK),聚酰胺亚胺(PAI),聚酰亚胺(PI)基础知识QualityfirstSONY常用塑料特性比较（热变形温度等）基础知识QualityfirstSONY常用塑料特性比较（热变形温度等）8~10kg-cm/cm基础知识QualityfirstSONY常用塑料特性比较（热变形温度等）基础知识QualityfirstSONY特殊功能塑胶专为某一、两种功能而制造的塑胶,这一类塑胶会在其其特殊功能上远胜于其他塑胶。例如:导电塑料(conductiveplastics)开关、电阻、碳粉、可电镀塑料(electro-platableplastics)防火塑料(flamereardedplastics)＋防火剂硬PVC可降解(光/生物)塑料(bio/photodegadableplastic)弹性体(橡胶,高弹体)◎在室温下具有高弹性,即受到很小的外力,形变可高达十倍以上,去除外力后以能恢复原状的高分子材料.如:丁苯橡胶,顺丁橡胶等◎橡胶通常经硫化而轻度交联,受热不分解.◎有一类非化学交联的高分子材料即有高弹性又能热塑成形,称为热塑性弹性体TPE。如:SBS,SEBS,TPU,PP/EPDM等基础知识QualityfirstSONY2.3塑料的特点2.3.1优点-轻而坚韧,便宜,便于大量制造从合成,成形,运输各方面来看,塑胶所耗用的能源比任何其它的材料都少,其最大的优点是成形加工容易.使用塑胶的目的:◎降低材料费成本-因为资源丰富便宜,但是须使用于最适当的地方.◎降低加工成本-塑胶适合量产,加工工程可简化甚至自动化,此外,塑胶多半经过单一制程即得成品,不需涂装,修饰加工,因此,投资设备额可减少,加工上须考虑尽量减少人工.◎减轻重量-比重只有铁的八分之一.减轻部分可利用于提升性能之用.◎避免生锈或腐蚀-塑胶不会有腐蚀生锈的问题,由于不需做防锈处理,可免电镀,涂装等过程,由此可减少工数.不过废弃物不会腐烂,处理上须费一番考虑.◎实现理想的形状-可制成板金,冲压办不到的形状或特性.◎实理理相的造形和外观-色彩艳丽,通常不需涂装.造形性极佳,可实现美丽式样.◎隔热性好-可用于保温,保冷等用途.◎电绝缘性好-没有感电,短路之虑.多半高周波特性良好.基础知识2.3.2塑胶的缺点及注意点◎精密度稍差-膨胀系数大,通常比金属类多一位数.此外有些塑胶会因湿度或经久变形或发生尺寸变化.◎耐热性通常不佳-耐高温性较差,通常不超过100度.◎可燃性-大部分属于可燃性,有些塑胶燃烧时产生有毒气体,焚化时,容易产生黑烟或腐蚀性气体,或发热量过大,容易损伤焚化炉.◎强度不够-除通常提到的破裂强度外,实际上则因刚性不足发生的困扰多.刚性通常比金属小二位数.◎耐溶剂,耐油性低-有些会溶解或产生龟裂,尤其在应力下沾油时,有些发生应力龟裂◎会劣化(老化)-塑胶会因为紫外线,热,蒸汽及药品而劣化.◎不具电磁波屏蔽性-体积电阻通常是1015,防止带电级是107,导电级是100,特种电磁波屏蔽级是10-2基础知识QualityfirstSONY2.4塑料的基本成份

基材﹕PA,PBT,LCP,PPS﹑PC等

物性补强填充物﹕玻纤﹑碳纤﹑矿物质等

功能性填充物﹕阻燃剂﹑润滑剂﹑稳定剂、色粉等填充物之主要功能﹕

提高强度与刚性﹐承受主要负载

提高耐热性﹐使用寿命和可靠性

提高尺寸稳定性和平整度

降低成本

满足特殊功能要求﹕导电﹑导热﹑防火

满足外观要求基础知识QualityfirstSONY2.5常用添加剂2.5.1填充剂:作用：1增加容量，降低成本2改进塑料性能如硬度、尺寸稳定性、阻燃性、耐热耐候性3：减小收缩率分类：增量型、增强型、阻燃型、导电型、耐热型、着色型、耐候型、抗粘连型A.碳酸钙（CaCO3）：其质地较软，对设备磨损较小，是塑料生产中使用最广泛的填充剂。除有增量作用外，还可改善成型加工性能和制品品质，提高刚性。这种填料在PVC中应用较多 B.滑石粉(简称T）：白色鳞片状结晶，含有纤维状物，化学性质稳定，是无机填料中最软的，有滑腻感。可提高制品刚性、尺寸稳定性，防止蠕变，改善润滑性。但用量过多不利焊接C.无机填充剂有：陶土、硫酸钙（石膏）、石棉、云母、玻璃纤维等。D.有机填充剂有：木粉、果壳粉、有机纤维等

基础知识QualityfirstSONY2.5.2增强剂:用以提高塑料的力学性能即提高材料强度、刚度和硬度等的添加剂。同时还可改善其它物理性能如提高耐热性，降低收缩率、改善尺寸稳定性、导热性和热膨胀性A.玻璃纤维:由熔融玻璃经快速拉伸并冷却形成的纤维状物质。优点：比强度大、耐热、耐碱腐蚀、化学性能稳定，电绝缘性优良；缺点：脆性较大、耐磨和耐揉性差表面光滑较难与树脂粘结，对皮肤由刺痛感。是目前使用最多的一种增强剂.

B.碳纤维:由元素碳构成的一类纤维材料，多数由有机纤维炭化而成。优点：质量小、强度高、刚性好、耐蠕变、耐摩擦、耐疲劳、易导电和导热尺寸精度稳定性高、热膨胀性小，消振性好、耐热、耐腐蚀，为非磁性体。缺点：价格高、冲击强度稍低于玻璃纤维.

2.5.3增塑剂:

使树脂塑性增加，加工性能改善如：降低塑料玻璃化温度、熔点、软化温度或流动温度，使塑料粘度变小，流动性增加。并提高制品柔韧性。分类：邻苯二甲酸脂（使用最广）、脂肪族二元酸脂、磷酸脂、环氧化合物、多元醇脂、含氯化合物基础知识QualityfirstSONY2.5.4着色剂:改变塑料固有颜色的物质。分类：1）无机着色剂：透明度和鲜明度较差、色泽较黯淡，价格低，使用最多。2）有机着色剂：色彩鲜艳、着色力强。3）荧光增白剂：可消除塑料的微黄色，使色彩鲜明、醒目。4）珠光剂：均匀分布于塑料中，能在一定角度上强烈反射光线，产生如同珍珠一样的晶莹闪光。有带鱼鱼鳞或铅化物 2.5.5热稳定剂: 改善塑料在加工和使用过程中，由于受热引起的降解导致其性能劣化的一种添加剂。一般所述的热稳定剂多是指对PVC的热稳定剂。还有POM热稳定剂。分类：盐基铅盐热稳定剂（毒性大、不透明，价格低）、金属皂类热稳定剂、有机锡类热稳定剂用量2％～5％ 2.5.6阻燃剂:提高可燃性塑料难燃性的一种添加剂。分类：1）添加型阻燃剂：使用方便，适用面广，有：磷酸脂、磷酸三甲苯脂、磷酸三、三氧化二锑、氢氧化铝、氯化石蜡、六溴苯、十溴联苯醚等。2）反应型阻燃剂：阻燃性持久，对塑料性能影响较小，价格高、使用不太普遍，主要用于环氧树脂、聚氨脂等热固性塑料中。有卤代酸酐、四氯邻苯二甲酸酐塑、四溴邻苯二甲酸酐。 基础知识QualityfirstSONY2.5.7

润滑剂:

能够改善聚合物成型加工时流动性的物质。分类：1）外润滑剂：改善塑料熔料与模具热金属表面的摩擦状况与熔体相容性差，易从熔料中向外迁移，在熔料与模具间形成一层很薄的隔离膜，使塑料不粘住模具表面。有石蜡、硬酸脂及其盐类。2）内润滑剂：改善塑料熔料的内摩擦生热和熔体的流动性，降低内摩擦力。有PE、PTFE、PP等。有时需几种润滑剂配合使用产生复合润滑剂，可以起到多方面作用，效果更好。用量0.5％～1％ 2.5.8光稳定剂 :一种抑制或减弱光对塑料的降解作用，提高塑料耐光性的物质。太阳光中紫外线是对塑料产生老化作用的主要原因，故又叫紫外线吸收剂。分类：1）光屏蔽剂又叫遮光剂：有碳黑（最好）、氧化锌、氧化钛。1）紫外线吸收剂（使用最普遍的光稳定剂）：有水杨酸脂类、二苯甲醇类（产量最大、应用最广） 2.5.9UV吸收剂 ：形成保护膜，过滤及吸收紫外线，分解过氧化物，降低塑胶温度，有水杨酸脂、二苯甲酮、甲苯三批咯 、丙稀系.

基础知识QualityfirstSONYABS丙烯--丁二烯--苯二烯共聚物结构式性质丙烯腈提供耐热及抗化性，丁二烯提供韧性及耐冲击性，苯乙烯提供挺性及加工性优点1、坚硬，易押出2、易染色3、难燃4、耐冲击5、表面性佳缺点1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率用途把手、消费电子产品外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品二﹑常用塑料特性介绍基础知识QualityfirstSONYPC聚碳酸酯结构式—[O-R-O-CO]—n性质220～230℃熔融，没有明显的熔点，玻化温度145～150℃.在很宽范围（15～130℃）内有良好的力学性能（高抗冲击性和耐蠕变性），具有高透明度、良好的尺寸稳定性和电绝缘性优点1、具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广2、高度透明性及自由染色性3、H.D.T.高4、耐疲劳性佳5、耐候性佳6、电气特性优7、无味无臭对人体无害符合卫生安全8、成形收缩率低、尺寸安定性良好缺点成形品设计不良易产生内部应力问题，易产生应力开裂现象用途电子电器：CD片、开关、电器外壳、信号筒、电话机汽

车：保险杆、分电盘、安全玻璃工业零件：照相机本体、机器外壳、安全帽、潜水镜、安全镜片基础知识QualityfirstSONYPE聚乙烯结构式┤CH2-CH2├n性质聚乙烯无臭，无毒，聚乙烯是最结构简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料。聚乙烯是通过乙烯（CH2=CH2）的加成聚合而成的。优点具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，缺点聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。用途家庭用品、绝缘体、胶管、胶布、胶膜、容器基础知识QualityfirstSONYPP聚丙烯结构式〔－CH2－CH(CH3)－〕n.性质非晶体聚合物，成型后收缩率小于0.6,低密度特性使产量大于一般料之20%到30%优点1、成本低2、透明可染色3、尺寸安定特性4、高刚性缺点1、碎裂性高2、抗溶剂性差3、耐温差用途文具、玩具、保丽龙餐具基础知识QualityfirstSONYPVC聚氯乙烯结构式性质未加可塑剂前，PVC为一坚硬之塑料，耐湿性佳，但亦被酮类、酯类溶剂分解优点1、尺寸安定性佳2、低成本3、耐候性佳4、加不同比例之可塑剂，可轻易调整软硬度缺点1、耐化性差2、耐温性差3、密度较一般塑料类为高4、热分解后会产生氯化氢用途管材、玩具、薄板、胶膜、容器、人造皮、地板材料、收缩膜。基础知识QualityfirstSONY聚酰胺(PA、尼龙Nylon)结构式[NH(CH2)mNH-CO(CH2)n-2CO]性质结晶性热可塑性塑料﹐有明显熔点﹐Nylon6Tm为220~230℃﹐Nylon66则为260~270℃﹐Nylon本身具吸水基故有吸水性﹐成形前须干燥﹐温度过高干燥则尼龙粒变色优点1﹑具高抗张强度2﹑耐韧﹑耐冲击性特优3﹑自润性﹑耐磨性佳﹑耐药品性优

4﹑低温特性佳5﹑具自熄性缺点尼龙吸湿性高﹑长期尺寸精密度及物性受影响。用途连接器﹑卷线轴﹑定时器﹑护盖断路器﹑开关壳座﹑散热风扇﹑门把﹑油箱盖﹑进气隔栅﹑水箱护盖﹑灯座﹑椅座﹑自行车输框﹑溜冰鞋底座﹑纺织梭﹑踏板﹑滑输QualityfirstSONY芳香聚酰胺(PA6T)结构式性质结晶性热可塑性塑料﹐有明显熔点﹐Nylon6TTm为300~310℃﹐Tg为85℃﹐HDT(热变形温度)为135℃(纯料)﹑290℃(30%GF)优点1﹑具高抗张强度2﹑耐高温3﹑耐化学药品性优4﹑抗蠕变性佳5﹑不易出毛边6﹑低吸水性缺点加工温度窄﹑热稳定性较差用途连接器﹑卷线轴﹑定时器﹑护盖断路器﹑开关壳座﹑散热风扇﹑门把﹑油箱盖﹑进气隔栅﹑灯座﹑自行车﹑溜冰鞋底座﹑踏板﹑滑输基础知识QualityfirstSONY饱和聚酯对苯二甲酸丁酯(PBT)结构式

性质为高结晶性热可塑性塑料﹐熔点220~230℃﹐结晶速率比PET快优点1﹑机械性质安定抗张强度与抗张模数和尼龙相似2﹑摩擦系数小有自润性3﹑吸水率低4﹑电气性质优良5﹑尺寸安定性良好6﹑耐药品性﹑耐油性极佳缺点1﹑Tg(30℃)低﹐在荷重下H.D.T.为60℃2﹑抗冲击强度不良,一般以玻纤补强为FR-PBT来使用用途无熔线断电器﹑电磁开关﹑驰返变压器﹑家电把手﹑连接器﹑外壳﹑车门把手﹑保险杆﹑分电盘盖﹑挡泥板﹑导线护壳﹑轮圈盖﹑OA风扇﹑键盘﹑钓具卷线器、零件﹑灯罩基础知识QualityfirstSONY聚硫化二甲苯(PPS)结构式

性质非晶体﹐融点为285℃﹐Tg为85℃优点1﹑耐热2﹑难溶解3﹑耐药品性4﹑耐燃性缺点成形时易产生毛边用途连接器﹑线圈架﹑表壳﹑洗涤用工具﹑计算机及OA零件

﹑各种传感器﹑化油器﹑电子控制零件基础知识QualityfirstSONY聚缩醛(POM)结构式-[-CH2-O-]-性质为结晶性热可塑性塑料﹐具明显熔点165~175℃﹐性质最接近金属﹐一般称其为塑钢优点1﹑具高机械强度和刚性2﹑最高的疲劳强度3﹑环境抵抗性﹑耐有机溶剂性佳4﹑耐反复冲击性强5﹑广泛的使用温度范围(-40℃~120℃)6﹑良好的电气性质7﹑复原性良好8﹑具自已润滑性﹑耐磨性良好

9﹑尺寸安定性优缺点1﹑加工过程若长时间高温下易起热分解2﹑无自熄性3﹑抗酸性差4﹑成形收缩率大用途洗衣机﹑果汁机零件﹑定时器组件﹑车把零件﹑电动窗零件﹑机械零件﹑齿轮﹑把手﹑玩具﹑螺杆﹑拉链QualityfirstSONY液晶聚酯(LCP)结构式性质为半芳香族聚酯﹐具高强度﹑高弹性率﹑低线性膨胀率优点1﹑尺寸安定性佳2﹑流动性极佳3﹑耐溶剂性极佳4﹑高机械强度5﹑难燃性缺点与流动方向垂直之机械物性较差﹑结合线强度低用途速接器﹑线圈﹑开关﹑插座﹑泵零件﹑阀零件﹑汽车燃料外围零件﹑电子炉用容器基础知识QualityfirstSONY聚醚酮(PEEK)结构式

性质融点高达334℃﹐Tg点143℃﹐结晶体化率最高48%优点1﹑耐热性﹑所有工程塑料中最高2﹑电气特性3﹑耐放射性4﹑耐药品性5﹑耐热水性6﹑难燃性缺点结晶化温度高﹐速度慢用途电线包覆﹑离合器零件﹑复印机零件﹑高温用连接器

﹑可挠性印刷电路板﹑高端服务器基础知识QualityfirstSONY饱和聚酯对苯二甲酸乙酯(PET)结构式

性质结晶性热可塑性塑料﹐具明显熔点245~260℃﹐在室温下有优良之机械性能及耐摩擦﹑磨耗性能。但因Tg低所以其热机械性能差﹐一般都添加玻纤以提高耐热及机械性能﹐此类称FR-PET优点1﹑尺寸安定性佳2﹑机械性能优异3﹑潜变性小

4﹑电气特性佳5﹑耐候性优6﹑耐有机熔剂﹑油及弱酸7﹑耐气性耐水性好8﹑具自熄性缺点1﹑机械性质具有方向性﹑流动性较高2﹑结晶速度较慢3﹑干燥及加工条件要求严格用途断电器﹑整流器﹑线轴﹑吹风机风口﹑线轴灯罩﹑电装组件﹑挡泥板﹑煞车器把手﹑冷却风扇把手基础知识QualityfirstSONY聚醚砜(PES)结构式

性质非晶体﹐在100℃以上之弹性率为所有热可塑性树脂中最高优点1﹑尺寸安定性2﹑难燃性3﹑耐药品性缺点吸湿性高用途电位计、积体电路用插座﹑X光视镜﹑牙科用机器零件﹑培林护圈﹑高温连接器

基础知识QualityfirstSONY聚醚酰亚胺(PEI)结构式

性质非晶体热可塑性树脂﹐Tg点217℃﹐热变形温度在18.6kg/cm2负荷时为200℃优点1﹑机械强度高2﹑难燃性3﹑优越电气特性4﹑耐药品性5﹑成型加工特性6﹑耐候性缺点会被卤素系脂肪族如次甲基氯﹑三氯乙烷等侵蚀用途汽车底套﹑电气零件﹑热交换零件﹑各种保险丝盒﹑连接器﹑挠线管类﹑座位托盘﹑安全带扣﹑引擎零件﹑医疗仪器﹑印刷电路板基础知识QualityfirstSONY三﹑材料选择相关问题成本考虑防火等级材料类型产品颜色结构耐温性强度其他要求成型性采购其他客户要求技朮瓶颈基础知识QualityfirstSONY客户要求﹕ 防火等级﹕UL94-V0﹑V1﹑V2﹑HB 材料类型﹕如PA66﹑PBT﹑PA46﹑PA6T等 颜色﹕黑色﹑白色﹑灰色等技朮瓶颈:

耐温性﹕SMT制程﹑波峰焊制程﹑使用环境高低温 结构﹕薄壁﹑壁厚变化大﹑韧性要求高 强度﹕保持力﹑端子干涉量﹑结合线强度 其他﹕产品使用环境﹑量产模穴数﹑模具排气基础知识QualityfirstSONY成本考虑:成型性﹕良率﹑成型周期﹑回收性﹑干燥设备投入采购﹕采购单价﹑比重﹑交期﹑付款﹑库存压力其他﹕costdown空间﹑供货商配合能力﹑secondsource.选择难易度材料重要性能比较（连接器常用料）流动性﹕LCP>PA46>PA66>PA9T>PA6T>PBT>PPS耐温性﹕LCP>PA9T>PA6T>PA46>PBT>PPS>PA66着色性﹕PBT>PA66>PA9T>PA6T>PA46>PPS>LCP刚度﹕LCP>PA9T>PA46>PA6T>PPS>PBT>PA66基础知识QualityfirstSONYQualityfirstSONY注塑机的性能通常用一些参数加以表示，其基本参数有注射量、注射压力、注射速度、注射时间、塑化能力、锁模力、移模速度和合模装置基本尺寸等。注射机的规格表示法目前各国尚不统一，但主要以注射量、合模力、注射量与合模力同时表示等三种表示法。注塑机目前，世界上有几百种牌号的注塑机；不同注塑机制造商所生产的注塑机的性能、精密性、稳定性、可靠性及功能有所不同,但其注塑工作原理是相同的，无论何种牌号的注塑机，设定注塑工艺参数的方法是一样的。注塑机是塑料注射成型加工的机器，它的功能是通过模具的开闭，在一定的压力、速度和温度下，向模具中注入熔融的树脂，经冷却定型后制成与模具型腔的形状、大小相同的注塑成型品（塑料制品）。基础知识QualityfirstSONY从外形上一般分为卧式注塑机、立式注塑机、角式注塑机三种；其中，卧式注塑机应用最广，机型最多。卧式注塑机一般分为：液压式注塑机、全电动注塑机、双色注塑机、气辅注塑机、氮气增速注塑机及专用注塑机等。液压式注塑机又分为：螺杆式注塑机、柱塞式注塑机等。液压式注塑机是由液压驱动来提供机器锁模、射胶动作的能量；大多数注塑机都属于液压式注塑机，包括卧式注塑机、立式注塑机、角式注塑机、双色注塑机、气辅注塑机、氮气增速注塑机等。注塑机的种类基础知识（1）卧式注塑机：卧式注塑机是最常用的类型。其特点是注射总成的中心线与合模总成的中心线同心或一致，并平行于安装地面。

（2）立式注塑机：其特点是合模装置与注射装置的轴线呈一线排列而且与地面垂直。

（3）角式注塑机：注射装置和合模装置的轴线互成垂直排列。根据注射总成中心线与安装基面的相对位置有卧立式、立卧式、平卧式之分

注塑机分類QualityfirstSONY基础知识QualityfirstSONY注塑机基础知识一般情况下，通用型注塑机基本结构包括三大部分：注射装置、合模装置（锁模与脱模装置）和液压传动与电气控制系统。模具

所谓模具（Mold）是指，为了将材料树脂做成某种形状，而用来承接射出注入树脂的金属制模型。并用温水、油、加热器等进行温度管理。

QualityfirstSONY基础知识模具的构成QualityfirstSONY基础知识注射模基本類型1.

二板式模具(由定模和動模組成):QualityfirstSONY基础知识2.三板式模具在動模板與定模板之間,這有一塊活動的模板適用範圍

1.中心進料的多型腔模具.2.中心進料的點形澆口單型腔模具.3.表面進料复式點形澆口註射模4.邊緣進料的不平衡多型腔模

缺點1.制造成本高2.加工复雜3.模具重量增大4.製造周期長QualityfirstSONY基础知识水口袸套定位環支承銷心型熔料輔助袸套射出成型塑膠制品匣式加熱器熱流道支管空气間隙A板冷卻水道空气間隙B板頂出銷3.無澆道模具(熱澆道)QualityfirstSONY基础知识已溶解的材料是从浇口进入模具内，再经由流道与流道口填充到模槽内。接下来则经由冷却工程与开模成型机脱模杆上的模具脱模板，推顶出成形品。注塑成型QualityfirstSONY基础知识注塑成型QualityfirstSONY基础知识成形品成形品是由进料系统与产品两部份所构成。常称呼为一啤或一SHOT。通常一啤包含有好几个产品。常称做一出几或几个取数（日语说法）。QualityfirstSONY基础知识进料系統由主流道,分流道,澆口及冷料穴組成,又称为水口./emold/webedu/jiaocheng1-slcxmjsj/page4/4.htm主流道分流道浇口冷料穴QualityfirstSONY基础知识各种浇口类型侧浇口QualityfirstSONY基础知识点浇口潜浇口圆盘浇口环形浇口单浇口双浇口扇形浇口各种流道类型QualityfirstSONY断面的形状基础知识QualityfirstSONYContents

2.基础知识

1.工艺原理

3.工艺流程

4.超级工程图&工程监查

5.常见品质问题及原因QualityfirstSONY在塑胶产品企业进行注塑生产时，要获得优良的注塑制品需要具备以下五个主要先决条件：①具备性能可靠的注塑机；②满足使用要求的辅助设备（干燥机、冻水机、碎料机和混料机等）；③选择适用的塑料；④优良的注塑模具；⑤高素质的调机技术人员。注塑成形先决条件QualityfirstSONY工艺流程QualityfirstSONY注塑生产流程图QualityfirstSONY工艺流程QualityfirstSONY射出成形核心工程是以下列六大顺序执行：合模射出保压冷却开模取出产品重复执行这种作业流程，就可连续生产制品。工艺流程注塑成形核心工程成形条件所谓成形条件是指，为了获得所需的成形品，而利用成型机的汽缸温度、射出速度、模具温度等组合成无数个设定条件。由于可获得的成形品外观、尺寸、机械物性会因成形条件而异，因此要找出最佳的成形条件，就必须仰赖熟练的技术与经验。

注射成型工艺条件——四要素：温度、压力、速度、时间五要素：温度、压力、速度、时间、位置QualityfirstSONY工艺流程QualityfirstSONYQualityfirst工艺流程一、温度注射成型过程中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度等。塑化物料的温度（塑化温度）和从喷嘴注射出来的熔体温度（注射温度）主要取决于料筒和喷嘴两部分的温度。为了保证制品有较高的形状的尺寸精度，避免制品脱模后发生较大的翘曲变形，模具温度必须低于塑料的热变形温度。QualityfirstSONY工艺流程二、压力注射成型过程中的压力包括注射压力、保压力和背压力。1、注射压力——注射压力用以克服熔体从料筒向型腔流动的阻力，提供充模速度及对熔料进行压实等。2、保压力和保压时间——保压力的大小取决于模具对熔体的静水压力，与制品的形状、壁厚有关。一般来说，形状复杂和薄制品，由于采用的注射压力大，保压力可略低于注射压力。对于厚壁制品的保压力的选择比较复杂，保压力大时容易加大分子取向，使制品出现较为明显的各向向性。在保压力与注射力相等时，制品的收缩率可降低，批量产品中的尺寸波动小，但会使制品出现较大的压力。3、背压力与螺杆转速——背压力是指注射螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力，简称为背压。背压主要体现对物料的塑化效果及其塑化能力，故也称为塑化压力。增大背压除了可驱除物料中的空气，提高熔体密实程度之外，还可使熔体内压力增大，螺杆后退速度减小，塑化时的剪切作用增强，摩擦热量增大，塑化效果提高。但是，背压增大后若不提高螺杆转速，熔体在螺杆槽中将会产生较大的逆流和漏流，使塑化能力降低。压力工程影响尺寸及变形；QualityfirstSONY工艺流程三、速度1、螺杆推进的速度-射出速度；2、螺杆旋转的速度-回料速度；3、模具开合的速度；4、顶出的速度；速度工程影响外观；如流纹、结合线等；QualityfirstSONY工艺流程四、时间完成一次注射成型过程所需的时间称为成型周期。它包括以下几个部分：

成型周期总冷却时间在保证塑料制品质量的前提下，应尽量缩短成型周期中的各段时间，以提高生产率。其中，最重要的是注射时间和冷却时间，它们对产品的质量有着决定性的影响。充模时间（螺杆前进时间），即注射时间压实时间（螺杆停留时间），即保村时间闭模冷却时间（螺杆后退时间也包括在这段时间内）其它时间（开模、脱模、涂脱模剂、安放嵌件和闭模等）时间工程影响尺寸及变形；QualityfirstSONY工艺流程注塑工艺设定要考虑的7个因素(1)收缩率:①塑料品种②塑件特性③进料口形式、尺寸、分布④成型条件(2)流动性:

①塑料品种②温度③压力④模具结构(3)结晶性:

①塑料品种②一般结晶型塑料为不透明或半透明（如POM等），无定形塑料为透明（如PMMA等(4)热敏性塑料及易水解塑料:(5)应力开裂及熔体破裂(参常见问题）(6)热性能及冷却速度:各种塑料有不同的比热容、热导率、热变形温度等热性能.各种塑料按其种类特性及塑件形状要求，必须保持适当的冷却速度。(7)吸湿性QualityfirstSONY工艺流程QualityfirstSONYContents

2.基础知识

1.工艺原理

3.工艺流程

4.超级工程图&工程监查

5.常见品质问题及原因初物检查（外観）初物检查（寸法）最终检查原料干燥

锁模/射出/增压/冷却/脱膜工程概要出货检查132456QC工程图&工程监查QualityfirstSONY塑料成型工程確認内容：原料干燥QC工程图&工程监查QualityfirstSONY塑料成型工程確認内容：射出成形QC工程图&工程监查QualityfirstSONYSonyDigitalProductsWuxiCo.,LTD塑料成型工程確認内容：首件检查，外观寸法QC工程图&工程监查QualityfirstSONYSonyDigitalProductsWuxiCo.,LTD塑料成型工程確認内容：首件检查，寸法QC工程图&工程监查QualityfirstSONY塑料成型工程確認内容：最终检查QC工程图&工程监查QualityfirstSONY塑料成型工程確認内容：出货检查QC工程图&工程监查QualityfirstSONYQualityfirstSONYContents

2.基础知识

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5.常见品质问题及原因重大胶件品质事故举例

一公司生产多士炉，生产出货时，货正常。几个月后，客户来了投诉：20万多士炉，80%破裂。后经调查：用PC料啤塑多士炉外壳时，产生应力开裂。要因分析：PC料粘膜，使用脱模剂，渗入PC分子链，造成PC分子链断裂。结果：16万多士炉海外运回，重拆并组装，并赔偿巨额损失。常见品质问题及原因QualityfirstSONY化学品侵蚀应力影响色差黑点流痕气泡熔接线孔穴烧焦分层尺寸偏差披锋/毛边喷射痕凹坑波纹翘曲脱摸问题缺胶溢胶缩水银纹浇口痕条纹丝线常见品质问题及原因常见品质问题QualityfirstSONY成型缺陷的影响因素成型缺陷影响因素原料成型工艺注塑机及周边设备产品结构模具常见品质问题及原因QualityfirstSONY

成型缺陷的处理步骤定义Define分析Analysis测量Measurement改善Improve控制Control发生了何种缺陷？何时发生？频次如何？不良数/不良率是多少？相关因素有哪些？主要因素是什么？根本原因是什么？MAS(measurementsystemanalysis)分析，短射分析，数据量测。制定改进计划并实施巩固成果（记录完整的成型工艺），并将此种改善方法应用到类似的产品上进行改善。常见品质问题及原因QualityfirstSONY成型缺陷速度位置压力松退切换射胶计量残量转速射胶速度保压速度背压射压保压烘料熔料温度模温温度成型工艺烘料烘料时间时间烘料冷却时间注塑机烘料稳定性锁模力最大注射量最大压力螺杆直径压缩比长径比射嘴稳定性吸水性收缩率流动性结晶性原料型腔系统顶出系统流道系统产品结构浇口平衡性形式位置大小位置平衡性形式大小冷却系统温差分布流量介质排气系统加强筋脱模斜度流程纹面R角壁厚模具851.外观表征表面溶解，发白，裂开，裂纹，如延伸率，机械强度等物性下降等2.原因与材料不相容的化学品，如清洗剂，润滑剂，稀释剂等3.影响因素时间温度内应力外部施加应力化学品浓度 剂量化学品侵蚀常见品质问题及原因QualityfirstSONY86应力开裂及熔体破裂有的塑料对应力敏感，成型时易产生内应力并质脆易裂，塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂现象。为此，除了在原料内加入添加剂提高抗开裂性外，对原料应注意干燥，合理地选择成型条件，以减少内应力和增加抗裂性。并应选择合理的塑件形状，不宜设置嵌件等措施来尽量减少应力集中。模具设计时应增大脱模斜度，选用合理的进料口及顶出机构，成型时应适当地调节料温、模温、注塑压力及冷却时间，尽量避免塑件过与冷脆时脱模，成型后塑件还宜进行后处理提高抗开裂性，消除内应力并禁止与溶剂接触。当一定流动速率的聚合物熔体，在恒温下通过喷嘴孔时其流速超过某值后，熔体表面发生明显横向的裂纹称为熔体破裂，有损塑件外观及物性。故在选用熔体流动速率高的聚合物时，应增大喷嘴、浇道、进料口截面，减少注塑速度，提高料温。常见品质问题及原因QualityfirstSONY诊断:因胶量不够或阻力过大,熔胶不能完全填充模腔.常见部位:远离浇口处﹑困气处或肉厚较薄处不正确的进料注射压力不足和速度过低注射时间太短有问题的止回阀不良的排气模温过低料温过低或料熔体粘度太高模具水口太小缺胶/走胶/啤不满）常见品质问题及原因QualityfirstSONY.QualityfirstSONY常见品质问题及原因QualityfirstSONY缺胶详解（一）造成缺胶的原因很多，涉及的因素可能有注塑机、模具、工艺和原料产品等多个方面。(1)注塑机①注塑机塑化容量小，不足以提供足够料量，需要换塑化容量大的机器。当制品质量超过注塑机实际最大注射质量时，显然供料量是不入敷出的。若制品质量接近注塑机实际注射质量时，就有一个塑化不够充分的问题，料在机筒内受热时间不足，结果不能及时地向模具提供适当的熔料。这种情况只有更换容量大的注塑机才能解决问题。②温度计显示的温度不真实，明高实低，造成料温过低。这是由于温控装置如热电偶及其线路或温差毫伏计失灵，或者是由于远离测温点的电热圈老化或烧毁，加温失效而又未曾发现或没有及时修复更换。③喷嘴部分堵住，检查嘴孔是否有异物或未熔料，可能是喷嘴内孔直径太大或太小。太小，则由于流通直径小，料条的比容增大，容易制冷，堵塞进料通道或消耗注射压力；太大，则流通截面积大，塑料进模的单位面积压力低，形成注射力小的状况。喷嘴与主流道入口配合不良，常常发生模外溢料、模内充不满的现象。喷嘴本身流动阻力很大或有异物、塑料碳化沉积物等堵塞；喷嘴或主流道入口球面损伤、变形，影响与其的良好配合；注座机械故障或偏差，使喷嘴与主流道轴心产生倾侧位移或轴向压紧面脱离；喷嘴球径比主流道入口球径大，因边缝出现间隙、在溢料挤迫下逐渐增大喷嘴轴向推开力等都会造成制品注不满。QualityfirstSONY常见品质问题及原因QualityfirstSONY缺胶详解（二）④检查料斗料量及斗口是否堵塞，塑料熔块是否堵塞加料通道。由于塑料在料斗干燥器内局部熔化结块，或机筒进料段温度过高，或塑料等级选择不当，或塑料内含的润滑剂过多都会使塑料在进入料口缩径位置或螺杆起螺端深槽内过早地熔化，料粒与熔料互相黏结形成“过桥”，堵塞通道或包住螺杆，随同螺杆旋转作圆周滑动，不能前移，造成供料中断或无规则波动。这种情况只有在凿通通道、排除料块后才能得到根本解决。⑤喷嘴冷料入模。注塑机通常都因顾及压力损失而只装直通式喷嘴。但是如果机筒前端和喷嘴温度过高，或在高压状态下机筒前端贮料过多，产生“流延”，使塑料在未开始注射而模具敞开的情况下，意外的抢先进入主流道入口并在模板的冷却作用下变硬，而妨碍熔料顺畅地进入型腔。这时，应降低机筒前端和喷嘴的温度以及减少机筒的贮料量，减低背压压力，避免机筒前端熔料密度过大。⑥注塑周期过短。由于周期短，料温来不及跟上也会造成缺料，在电压波动大时尤其明显。要根据供电电压对周期作相应调整。调整时一般不考虑注射和保压时间，主要考虑调整从保压完毕到螺杆退回的那段时间，既不影响充模成型条件，又可延长或缩短粒料在机筒内的预热时间。QualityfirstSONY常见品质问题及原因QualityfirstSONY缺胶详解（三）（2）模具①是否因为排气不足而影响，检查排气孔是否堵塞或增加多个排气位。②入水口太小或流道太细长，需相应加大入水口，加粗流道，转角应圆弧过渡。③塑胶件局部断面过薄，需要在结构上改进，加多个入水口。④对多型腔而言，入水口位置是否恰当视情形做调整。QualityfirstSONY常见品质问题及原因QualityfirstSONY缺胶详解（四）（3）注塑成型工艺①进料调节不当，缺料或多料，要适当增加背压。加料计量不准或或加料控制系统操作不正常、注塑机或模具或操作条件所限导致注射周期反常、预塑背压偏小或机筒内料粒密度小都可能造成缺料。②注射压力太低看，注射时间短，柱塞或螺杆退回太早，需要增加注射压力和注射时间。熔融塑料在偏低的工作温度下黏度较高，流动性差，应采用较大的压力和速度注射。③注射速度慢，需增加注塑速度。注射速度对于一些形状复杂、厚薄变化大、流程长的制品，以及黏度较大的塑料如增韧性ABS等具有十分突出的意义。当采用高压尚不能注满制品时，应可考虑采用高速注射才能克服注不满的毛病。④料温过低，增加熔胶温度。机筒前端温度低，进入型腔的熔料由于模具的冷却作用而使黏度过早地上升到难以流动的地步，妨碍了对远端的充模；机筒后段温度低，黏度大的塑料流动困难，阻碍了螺杆的前移，结果造成看起来压力表显示的压力足够而实际上熔料在低压低速下进入型腔；喷嘴温度低则可能是固定加料时喷嘴长时间与冷的模具接触散失了热量，或者喷嘴加热圈供热不足或接触不良造成料温低，可能堵塞模具的入料通道；如果模具不带冷料井，用自锁喷嘴，采用后加料程序，喷嘴能保持必需的温度；刚开机时喷嘴太冷有时可以用火焰枪作外加热以加速喷嘴升温。QualityfirstSONY常见品质问题及原因QualityfirstSONY缺胶详解（五）（4）原料物料流动性差。塑料厂常常使用再生碎料，而再生碎料往往会反映出黏度增大的倾向。实验指出：由于氧化裂解生成的分子断链单位体积密度增加了，这就增加了在机筒和型腔内流动的黏滞性，再生碎料助长了较多气态物质的产生，使注射压力损失增大，造成充模困难。为了改善塑料的流动性，应考虑加入外润滑剂如硬脂酸或其他盐类，最好用硅油（黏度300～600cm2/s）。润滑剂的加入既提高了塑料的流动性，又提高了稳定性，减少了气态物质的气阻。披峰/毛边诊断:模具在啤塑过程中合模面缝隙溢流出胶，并留存在产品边位上的余料，毛头拖丝。出称毛边、飞边。锁模力过低和机构故障过高的注射压力注射速度太快不足够的模板分型面破损过大的投影面积材料粘度过低料温过高常见品质问题及原因QualityfirstSONY缩水/沉陷诊断:产品在模具中因收缩而造成的局部表面下陷的缺陷。一般表现的产品之柱位或厚胶位表面，形成一种凹似印状。无足够的材料或较厚肋注射压力过低射胶时间太短机器融胶能力不足模温太高浇口过小流道过长错误的肋/壁厚比料温过高错误浇口位置错误的排气位置QualityfirstSONY条纹(银纹/飞溅点/丝状点)诊断:塑胶粒中

残留非水性的挥发物材料降解(料筒有热点,材料在喷嘴处有死角)注射压力或速度过低或过高背压过低被困的挥发性物质在浇口，机器喷嘴或热流道摩擦烧焦料温过高在塑胶粒中有污染过多水分材料干燥过度常见品质问题及原因气泡诊断注射压力太低止回阀功能不足够塑化太快射退太长不正确进料在料斗进料中夹带空气模具排气不良模温过低流动从薄到厚熔料过热常见品质问题及原因QualityfirstSONY空穴诊断:注射速度过快注塑压力过低过短的射胶时间背压太低料温过高模具温度过低浇口过小,浇口分型面过长不合适的流道系统和/或喷嘴尺寸制件壁厚错误的材料等级不正确的料流常见品质问题及原因QualityfirstSONY熔结线诊断:产品表面的一种线状痕迹，由于成型中两股料流相遇时在其界面处未完全熔合而造成。提高注射速度•增大注射压力•增加注射保压时间•提高模具温度•通过提高机筒温度来升高熔体温度•在焊接区给模腔加排气孔•在焊接区旁加一个溢料穴•改变浇口位置，以变换流动纹理•减少充填量QualityfirstSONY常见品质问题及原因流痕QualityfirstSONY常见品质问题及原因成形品表面的线状痕迹，此一痕迹显示了融胶流动的方向。射出成形机1．射压和保压2．停留时间(ResidenceTime)不当3．循环时间(CycleTime)不当4．料管温度太低5．喷嘴温度太低模具1．模温太低2．浇口(Sprue)、流道(Runner)、或/和浇口(Gate)太小3．排气(Venting)不足1．流动性不佳2．采用成形润滑剂(MoldingLubricant)不当操作员1．习惯不好操作员过早或过晚开关成形机的门，会使得成形结果前后不一致。当料管加热器因不规律的热损失而试图及时补充热量时，塑料温度不易均一，而有冷点(ColdSpot)产生，射压和保压不易将冷点附近的表皮紧压在模面上，留下融胶在流动方向的缩痕。2当的轮班休息，可以防止操作员因体力不继、精神不集中，而造成失误。采用机器人(Robots)等进行自动化是保持成形循环一致的一条路。黑点/混色来源：