注塑机工艺流程-注塑成型工艺过程详解

注塑机工艺流程-注塑成型工艺过程详解注塑机工艺流程_注塑成型工艺过程详解注塑成型工艺是指将熔融的原料通过加压、注入、冷却、脱离等操作制作一定形状的半成品件的工艺过程。塑件的注塑成型工艺过程主要包括合模-——填充——(气辅，水辅)保压——冷却——开模——脱模等6个阶段。注塑机工艺流程1、填充阶段填充是整个注塑循环过程中的第一步，时间从模具闭合开始注塑算起，到模具型腔填充到大约95%为止。理论上，填充时间越短，成型效率越高，但是实际中，成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。高速填充。高速填充时剪切率较高，塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形，使整体流动阻力降低；局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。因此在流动控制阶段，填充行为往往取决于待填充的体积大小。即在流动控制阶段，由于高速填充，熔体的剪切变稀效果往往很大，而薄壁的冷却作用并不明显，于是速率的效用占了上风。低速填充。热传导控制低速填充时，剪切率较低，局部粘度较高，流动阻力较大。由于热塑料补充速率较慢，流动较为缓慢，使热传导效应较为明显，热量迅速为冷模壁带走。加上较少量的粘滞加热现象，固化层厚度较厚，又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。由于喷泉流动的原因，在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。因此两股塑料熔胶在交汇时，接触面的高分子链互相平行；加上两股熔胶性质各异（在模腔中滞留时间不同，温度、压力也不同），造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察，可以发现有明显的接合线产生，这就是熔接痕的形成机理。熔接痕不仅影响塑件外观，同时由于微观结构的松散，易造成应力集中，从而使得该部分的强度降低而发生断裂。一般而言，在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳，因为高温情形下，高分子链活动性较佳，可以互相穿透缠绕，此外高温度区域两股熔体的温度较为接近，熔体的热性质几乎相同，增加了熔接区域的强度；反之在低温区域，熔接强度较差。2、保压阶段保压阶段的作用是持续施加压力，压实熔体，增加塑料密度（增密），以补偿塑料的收缩行为。在保压过程中，由于模腔中已经填满塑料，背压较高。在保压压实过程中，注塑机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动，塑料的流动速度也较为缓慢，这时的流动称作保压流动。由于在保压阶段，塑料受模壁冷却固化加快，熔体粘度增加也很快，因此模具型腔内的阻力很大。在保压的后期，材料密度持续增大，塑件也逐渐成型，保压阶段要一直持续到浇口固化封口为止，此时保压阶段的模腔压力达到最高值。在保压阶段，由于压力相当高，塑料呈现部分可压缩特性。在压力较高区域，塑料较为密实，密度较高；在压力较低区域，塑料较为疏松，密度较低，因此造成密度分布随位置及时间发生变化。保压过程中塑料流速极低，流动不再起主导作用；压力为影响保压过程的主要因素。保压过程中塑料已经充满模腔，此时逐渐固化的熔体作为传递压力的介质。模腔中的压力借助塑料传递至模壁表面，有撑开模具的趋势，因此需要适当的锁模力进行锁模。涨模力在正常情形下会微微将模具撑开，对于模具的排气具有帮助作用；但若涨模力过大，易造成成型品毛边、溢料，甚至撑开模具。因此在选择注塑机时，应选择具有足够大锁模力的注塑机，以防止涨模现象并能有效进行保压。3．冷却阶段在注塑成型模具中，冷却系统的设计非常重要。这是因为成型塑料制品只有冷却固化到一定刚性，脱模后才能避免塑料制品因受到外力而产生变形。由于冷却时间占整个成型周期约70%～80%，因此设计良好的冷却系统可以大幅缩短成型时间，提高注塑生产率，降低成本。设计不当的冷却系统会使成型时间拉长，增加成本；冷却不均匀更会进一步造成塑料制品的翘曲变形。根据实验，由熔体进入模具的热量大体分两部分散发，一部分有5%经辐射、对流传递到大气中，其余95%从熔体传导到模具。塑料制品在模具中由于冷却水管的作用，热量由模腔中的塑料通过热传导经模架传至冷却水管，再通过热对流被冷却液带走。少数未被冷却水带走的热量则继续在模具中传导，至接触外界后散溢于空气中。注塑成型的成型周期由合模时间、充填时间、保压时间、冷却时间及脱模时间组成。其中以冷却时间所占比重最大，大约为70%～80%。因此冷却时间将直接影响塑料制品成型周期长短及产量大小。脱模阶段塑料制品温度应冷却至低于塑料制品的热变形温度，以防止塑料制品因残余应力导致的松弛现象或脱模外力所造成的翘曲及变形。影响制品冷却速率的因素有：塑料制品设计方面。主要是塑料制品壁厚。制品厚度越大，冷却时间越长。一般而言，冷却时间约与塑料制品厚度的平方成正比，或是与最大流道直径的1.6次方成正比。即塑料制品厚度加倍，冷却时间增加4倍。模具材料及其冷却方式。模具材料，包括模具型芯、型腔材料以及模架材料对冷却速度的影响很大。模具材料热传导系数越高，单位时间内将热量从塑料传递而出的效果越佳，冷却时间也越短。冷却水管配置方式。冷却水管越靠近模腔，管径越大，数目越多，冷却效果越佳，冷却时间越短。冷却液流量。冷却水流量越大（一般以达到紊流为佳），冷却水以热对流方式带走热量的效果也越好。冷却液的性质。冷却液的粘度及热传导系数也会影响到模具的热传导效果。冷却液粘度越低，热传导系数越高，温度越低，冷却效果越佳。

基本原理：

微孔发泡成型过程可分成三个阶段：首先是将超临界流体(二氧化碳或氮气)溶解到热融胶中形成单相溶体；然后通过开关式射嘴射人温度和压力较低的模具型腔，由于温度和压力降低引发分子的不稳定性从而在制品中形成大量的气泡核，这些气泡核逐渐长大生成微小的孔洞。工艺流程：

工艺特点：

（1）精密注塑；

（2）突破了传统注塑的诸多局限，可显著减轻制件的重量、缩短成型周期；

（3）极大地改善了制件的翘曲变形和尺寸稳定性。

应用：

汽车仪表盘，门板、空调风管等

5、纳米注塑成型（NMT）

纳米注塑NMT(NanoMoldingTechnology)：是金属与塑胶以纳米技术结合的工法，先将金属表面经过奈米化处理後，塑胶直接射出成型在金属表面，让金属与塑胶可以一体成形。工艺流程：

纳米成型技术根据塑胶的位置分为两类工艺：

（1）塑胶为非外观面的一体成型

（2）塑胶为外观面的一体成型

工艺特点：

（1）制品具有金属外观质感，

（2）制品机构件设计简化，让产品更轻、薄、短、小，且较CNC加工法更具成本效益。

（3）降低生产成本并且高结合强度，及大幅降低相关耗材的使用率

适用的金属与树脂材料：

（1）铝、镁、铜、不锈钢、钛、铁、镀锌板、黄铜；

（2）铝合金的适应性较强，包括1000到7000系列；

（3）树脂包括PPS、PBT、PA6、PA66、PPA；

（4）PPS具有特别强的粘合强度(3000N/c㎡)。

应用：手机外壳、笔记本电脑外壳等

二、挤出成型（型材）

挤出成型：又称挤塑成型，主要适合热塑性塑料的成型，也适合部分流动性较好的热固性和增强塑料的成型。其成型过程是利用转动的螺杆，将被加热熔融的热塑性原料，从具有所需截面形状的机头挤出，然后由定型器定型，再通过冷却器使其冷硬固化，成为所需截面的产品。工艺流程：

工艺特点：

（1）设备成本低；

（2）操作简单、工艺过程容易控制、便于实现连续自动化生产；

（3）生产效率高；产品质量均匀、致密；

（4）通过改变机头口模可成型各种断面形状的产品或半成品。

应用：

在产品设计领域，挤出成型具有较强的适用性。挤出成型的制品种类有管材、薄膜、棒材、单丝、扁带、网、中空容器、窗户、门的框架、板材、电缆包层、单丝以及其它异型材等。三、压延成型（片材、薄膜）压延成型：是塑料原料通过一系列加热的压辊，使其在挤压和展延作用下连接成为薄膜或片材的方法。工艺流程：

工艺特点：

优点：

产品质量好、生产能力大、可自动化连续生产；

缺点：

设备庞大、精度要求高、辅助设备多、制品宽度受压延机辊筒长度的限制。

应用：

多用于生产PVC软质薄膜、薄板、片材、人造革、壁纸、地板革等。四、吹塑成型吹塑成型：是将从挤出机挤出的熔融热塑性原料，夹入模具，然后向原料内吹入空气，熔融的原料在空气压力的作用下膨胀，向模具型腔壁面贴合，最后冷却固化成为所需产品形状的方法。

吹塑成型分为薄膜吹塑和中空吹塑两种。

1．薄膜吹塑

薄膜吹塑是将熔融塑料从挤出机机头口模的环行间隙中呈圆筒形薄管挤出，同时从机头中心孔向薄管内腔吹入压缩空气，将薄管吹胀成直径更大的管状薄膜（俗称泡管），冷却后卷取。

2．中空吹塑

中空吹塑成型是借助气体压力，将闭合在模具型腔中的处于类橡胶态的型坯吹胀成为中空制品的二次成型技术，是生产中空塑料制品的方法。中空吹塑成型按型坯的制造方法不同，有挤出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑。（1）挤出吹塑：挤出吹塑成型是用挤出机挤出管状型坯，趁热将其夹在模具模腔内并封底，再向管坯内腔通入压缩空气吹胀成型。（2）注射吹塑：所用的型坯由注射成型而得。型坯留在模具的芯模上，用吹塑模合模后，从芯模中通入压缩空气，将型坯吹胀，冷却，脱模后即得制品。

优点：

制品壁厚均匀、重量公差小、后加工少、废边角小；适宜于生产批量大的小型精制品。（3）拉伸吹塑：将已经加热到拉伸温度的型坯放置在吹塑模具中，用拉伸杆进行纵向拉伸，用吹入的压缩空气进行横向拉伸吹胀，从而得到产品的方法。应用：①薄膜吹塑主要用于制造塑料薄模；

②中空吹塑主要用于制作中空塑料制品（瓶子、包装桶、喷壶、油箱、罐、玩具等）。

五、压制成型压制成型主要用于热固性塑料的成型，根据成型物料的性状和加工设备及工艺的特点，压制成型可分为模压成型和层压成型两种。

1．模压成型模压成型又称压缩模塑，是热固性塑料和增强塑料成型的主要方法。其工艺过程是将原料在已加热到指定温度的模具中加压，使原料熔融流动并均匀地充满模腔，在加热和加压的条件下经过一定的时间，使原料形成制品。

特点：

模压成型制品质地致密、尺寸精确、外观平整光洁、无浇口痕迹、稳定性较好。应用：在工业产品中，模压成型的制品有电器设备（插头和插座）、锅柄、餐具的把手、瓶盖、坐便器、不碎餐盘（美耐皿）、雕花塑料门等。

2．层压成型

层压成型：是以片状或纤维状材料作为填料，在加热、加压条件下把相同或不同的材料的两层或多层结合成为一个整体的方法。

工艺流程：

层压成型工艺由浸渍、压制和后加工处理三个阶段组成，多用于生产增强塑料板材、管材、棒材及模型制品等。

特点：

质地密实、表面平整光洁。

六、压注成型压注成型：是在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法，又称传递成型。其工艺类似于注塑成型工艺，压注成型时塑料在模具的加料腔内塑化，再经过浇注系统进入型腔，而注塑成型在注塑机料筒内塑化。工艺流程：

压注成型与压缩成型的区别：

压缩成型过程是先加料后闭模，而压注成型则一般要求先闭模后加料。

工艺特点：

优点：（与压缩成型比较）

（1）塑料在进入型腔前已塑化，能生产外形复杂、薄壁或壁厚变化很大、带有精细嵌件的塑件。

（2）缩短成型周期，提高生产效率，塑件密度和强度得到提高。

（3）由于塑料成型前模具完全闭合，分型面的飞边很薄，因而塑件精度容易保证表面粗糙度也较低。

缺点：

（1）总会有一部分余料留在加料室内，原料消耗较大；

（2）浇口痕迹的修整使工作量增大；

（3）成型压力比压缩成型大；收缩率比压缩成型的大；

（4）模具的结构也比压缩模的结构复杂；

（5）工艺条件比压缩成型要求更严格，操作难度大。

七、滚塑成型滚塑成型：是先将塑料原料加入模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，使模内的塑料原料在重力和热能的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，再经冷却定型、脱模，最后获得制品。工艺流程：

优点：

（1）提供更多设计空间，降低装配成本；

（2）更改简单，成本低廉；

（3）节约原材料。应用：水球、浮球、小游泳池、自行车座垫、冲浪板，机器外壳、防护罩、灯罩、农用喷