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注塑件成型是一門(mén)工程技術(shù)，它所涉及的內容是將塑料轉變?yōu)橛杏貌⒛鼙３衷行阅艿闹破?。注射成型的重要工藝條件是影響塑化流動(dòng)和冷卻的溫度，壓力和相應的各個(gè)作用時(shí)間。 溫度控制 1、料筒溫度：注射模塑過(guò)程需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。前兩種溫度主要影響塑料的塑化和流動(dòng)，而后一種溫度主要是影響塑料的流動(dòng)和冷卻。每一種塑料都具有不同的流動(dòng)溫度，同一種塑料，由于來(lái)源或牌號不同，其流動(dòng)溫度及分解溫度是有差別的，這是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同類(lèi)型的注射機內的塑化過(guò)程也是不同的，因而選擇料筒溫度也不相同。 2、噴嘴溫度：噴嘴溫度通常是略低于料筒最高溫度的，這是為了防止熔料在直通式噴嘴可能發(fā)生的"流涎現象"。噴嘴溫度也不能過(guò)低，否則將會(huì )造成熔料的早凝而將噴嘴堵*，或者由于早凝料注入模腔而影響制品的性能 3、模具溫度：模具溫度對制品的內在性能和表觀(guān)質(zhì)量影響很大。模具溫度的高低決定于塑料結晶性的有無(wú)、制品的尺寸與結構、性能要求，以及其它工藝條件（熔料溫度、注射速度及注射壓力、模塑周期等）。 壓力控制：注塑件過(guò)程中壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，并直接影響塑料的塑化和制品質(zhì)量。 1、塑化壓力：（背壓）采用螺桿式注射機時(shí)，螺桿頂部熔料在螺桿轉動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力稱(chēng)為塑化壓力，亦稱(chēng)背壓。這種壓力的大小是可以通過(guò)液壓系統中的溢流閥來(lái)調整的。在注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的轉速都不變，則增加塑化壓力時(shí)即會(huì )提高熔體的溫度，但會(huì )減小塑化的速度。此外，增加塑化壓力常能使熔體的溫度均勻，色料的混合均勻和排出熔體中的氣體。一般操作中，塑化壓力的決定應在保證制品質(zhì)量?jì)?yōu)良的前提下越低越好，其具體數值是隨所用的塑料的品種而異的，但通常很少超過(guò)20公斤/平方厘米。 2、注射壓力：在當前生產(chǎn)中，幾乎所有的注射機的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對塑料所施的壓力（由油路壓力換算來(lái)的）為準的。注射壓力在注塑件成型中所起的作用是，克服塑料從料筒流向型腔的流動(dòng)阻力，給予熔料充模的速率以及對熔料進(jìn)行壓實(shí)。 成型周期 完成一次注射模塑過(guò)程所需的時(shí)間稱(chēng)成型周期，也稱(chēng)模塑周期。它實(shí)際包括以下幾部分： 成型周期:成型周期直接影響勞動(dòng)生產(chǎn)率和設備利用率。因此,在生產(chǎn)過(guò)程中,應在保證質(zhì)量的前提下,盡量縮短成型周期中各個(gè)有關(guān)時(shí)間。在整個(gè)成型周期中,以注射時(shí)間和冷卻時(shí)間最重要,它們對制品的質(zhì)量均有決定性的影響。注射時(shí)間中的充模時(shí)間直接反比于充模速率,生產(chǎn)中充模時(shí)間一般約為3-5秒。 注射時(shí)間中的保壓時(shí)間就是對型腔內塑料的壓力時(shí)間,在整個(gè)注射時(shí)間內所占的比例較大,一般約為20-120秒(特厚制件可高達5~10分鐘)。在澆口處熔料封凍之前,保壓時(shí)間的多少,對制品尺寸準確性有影響,若在以后,則無(wú)影響。保壓時(shí)間也有最惠值,已知它依賴(lài)于料溫,模溫以及主流道和澆口的大小。如果主流道和澆口的尺寸以及工藝條件都是正常的,通常即以得出制品收縮率波動(dòng)范圍最小的壓力值為準。冷卻時(shí)間主要決定于制品的厚度,塑料的熱性能和結晶性能,以及模具溫等。冷卻時(shí)間的終點(diǎn),應以保證制品脫模時(shí)不引起變動(dòng)為原則,冷卻時(shí)間性一般約在30~120秒鐘之間,冷卻時(shí)間過(guò)長(cháng)沒(méi)有必要,不僅降低生產(chǎn)效率,對復雜制件還將造成脫模困難,強行脫模時(shí)甚至會(huì )產(chǎn)生脫模應力。成型周期中的其它時(shí)間則與生產(chǎn)過(guò)程是否連續化和自動(dòng)化以及連續化和自動(dòng)化的程度等有關(guān)。 一般的注塑件機可以根據以下的程序作調校： 根據原料供應商的資料所提供的溫度范圍，將料筒溫度調至該范圍的中間，并調整模溫。 估計所需的射膠量，將注塑件機調至估計的最大射膠量的三分之二。調校倒索(抽膠)行程。估計及調校二級注塑件時(shí)間，將二級注塑件壓力調至零。 初步調校一級注塑件壓力至注塑件機極限的一半(50%)；將注塑件速度調至最高。估計及調校所需要的冷卻時(shí)間。將背壓調至3.5bar。清除料筒內已降解了的樹(shù)脂。采用半自動(dòng)注塑件模式；開(kāi)始注塑件程序，觀(guān)察螺桿的動(dòng)作。 就需要而適當調節射膠速度和壓力，若要使充模時(shí)間縮短，可以增加注塑件壓力。如前所述，由于十足充模之前會(huì )有一個(gè)過(guò)程，充模最終壓力可以調至一級注塑件壓力的100%。壓力最終都要調得夠高，使可以達到的最大速度不受設定壓力限制。若有溢料，可以把速度減低。 每觀(guān)察一個(gè)周期之后，便把射膠量及轉換點(diǎn)調節。設定程序，使可以在第一級注塑件時(shí)已能獲得按射膠重量計算達到95-98%的充模。 當第一級注塑件的注射量、轉換點(diǎn)、注塑件速度及壓力均調節妥當后，便可進(jìn)行第二級的保壓壓力的調校程序。 按需要適當調校保壓壓力，但切勿過(guò)份充填模腔。 調校螺桿速度，確保剛在周期完成之前熔膠已完成，而注塑件周期又沒(méi)有受到限制。 縮短周期時(shí)間予提高生產(chǎn)率 對大部分的注塑件廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，注塑件周期可直接影響以下兩個(gè)主要目的：1、每天從機械中得到更多的制件；2、制件合乎客人的要求。 注塑件周期由以下組成： 周期開(kāi)始--螺桿開(kāi)始前進(jìn)，注射； 制件澆口冷卻 螺桿開(kāi)始轉動(dòng)--塑化行程開(kāi)始 螺桿回位完成--螺桿轉動(dòng)停止 如必要的話(huà)抽膠發(fā)生 模具打開(kāi)（可能包括模芯的拉出） 制件充分冷卻便可以頂出 頂出 模具閉合（可能包括模芯的回位） 模具閉上--周期重新開(kāi)始。 自動(dòng)注塑件周期是在持續的相同次序下，同樣的事情一次又一次地重復。周期有三個(gè)主要部分： 開(kāi)模時(shí)間；填充時(shí)間；模具閉合時(shí)間；保壓時(shí)間 提高生產(chǎn)力的目標是在極短時(shí)間內完成所有必要的動(dòng)作，完成頂出，并確保模具得到保護（包括拉出和退回滑塊和側位模芯）。所以，任何，延遲開(kāi)模時(shí)間的模具或注塑件機的問(wèn)題必須維修。另外，如每次注射的開(kāi)模時(shí)間都不一樣，制件將亦不一樣。 注塑件填充模腔（由1-2） 以流動(dòng)性較好的材料而言，這填充時(shí)間應占整個(gè)周期1/10至1／8的時(shí)間，填充時(shí)最關(guān)鍵的是快速及穩定的螺桿推進(jìn)時(shí)間，及最低和穩定的注塑件壓力。 當螺桿向前推進(jìn)將溶體由料管經(jīng)噴咀，豎流道，橫流通，澆口，再射入模腔，當中會(huì )遇到阻力。這阻力是由噴咀直徑、流道尺寸、澆口大小、產(chǎn)品厚度，以及模具排氣設計所影響。 流動(dòng)阻力應在模具內改善及減少，以達至填充平衡及穩定。否則由于填充不均勻而導致不同模腔所注塑件的制品尺寸不同，強度不足，或外觀(guān)不良。 保壓時(shí)間（2-3） 當注塑件結晶形材料時(shí)，保壓時(shí)間是最重要的一段過(guò)程。這段時(shí)間是由熔體填充模腔99％開(kāi)始至澆口凝固為終止。模件的強度及韌性都是決定于注塑件后有否保持壓力到熔體上直至部件／澆口凝固。保持壓力時(shí)亦要預先保留一小段的熔膠位置在螺桿前。這保壓的一段就是防止熔體凝固收縮后的空洞，或澆口位置的弱處等導致模件強度不足的關(guān)鍵。 冷卻時(shí)間（4-7） 當熔體進(jìn)入模腔，碰到金屬表面時(shí)，熔體冷卻的步驟就己經(jīng)開(kāi)始。由于聚甲醛,尼龍，及聚碳等半結晶材料的凝固溫度很高，所以需要冷卻的時(shí)間便很少。若以一般模件來(lái)說(shuō)，在熔膠完成后，模件應該已經(jīng)有足夠的冷卻時(shí)間。如果在頂出模件時(shí)發(fā)現出問(wèn)題的話(huà)，可慢慢將冷卻時(shí)間延長(cháng)，直至問(wèn)題解決為止。 開(kāi)模時(shí)間（8-11） 模具開(kāi)放的時(shí)間是整個(gè)周期的重要部份，特別是對有裝嵌件的模具更是如此，甚至在比較標準的模具中，模具開(kāi)放時(shí)間也經(jīng)常高過(guò)整個(gè)周期的20％。 影響開(kāi)模的因素： 第一項要考慮的是模具的速度和移動(dòng)距離，模具在打開(kāi)并頂出制件過(guò)程中移動(dòng)的距離應減少以免浪費移動(dòng)時(shí)間，當然，模具移動(dòng)必須在模具再次關(guān)閉前足以讓制件順利脫離模具，所以，讓制件脫模所需移動(dòng)距離愈短，則其所花的的間愈少，當注射成型機處于良好狀態(tài)，從高速打開(kāi)到低速頂出的轉換能夠相當平穩。設備需要一些保養以完成這些速度上的變化，但是這些花費可以從模塑時(shí)間減少，節省時(shí)間而得到多倍的回報。為了達到最少的模具移動(dòng)時(shí)間，調整減速限制開(kāi)關(guān)，以便預出過(guò)程中模具不會(huì )過(guò)于接觸或破壞制件，并優(yōu)化行程的高速段。再者，適當的周期性的保養以確保這減速每次能重復。產(chǎn)生鎖模壓力時(shí)間在整個(gè)模具開(kāi)放時(shí)間中是另一個(gè)阻延，這個(gè)時(shí)間可能經(jīng)過(guò)機械磨損和液壓閥失效的影響，因此周期性的機械保養可以保持良好的操作狀態(tài)。 注意： 縮短模具打開(kāi)行程到所必需的最小，以便制件和流道脫落 排除任何使頂出困難的因素，像頂針周?chē)娘w邊(披鋒) 縮短頂出行程到所必需的最小值 用最快的開(kāi)模和閉模速度，同時(shí)要適當慢慢地中止和閉合以防止損壞模具 尋找所有閉模和產(chǎn)生鎖模壓力中的阻延，它們表示機械或液壓閥的故障 在模具中大量的裝嵌件活動(dòng)也增長(cháng)模具開(kāi)放時(shí)間。稍加考慮產(chǎn)品設計(減少倒扣)就往往能使頂出動(dòng)作自動(dòng)化或半自動(dòng)化進(jìn)行 若這延誤是由模具損耗所導致，理應修理模具，以減低延誤。 養成良好的注塑件機操作習慣 養成良好的注塑件機操作習慣對提高機器壽命和生產(chǎn)安全都大有好處。 開(kāi)機之前： （1）檢查電器控制箱內是否有水、油進(jìn)入，若電器受潮，切勿開(kāi)機。應由維修人員將電器零件吹干后再開(kāi)機。 （2）檢查供電電壓是否符合，一般不應超過(guò)15%。 （3）檢查急停開(kāi)關(guān)，前后安全門(mén)開(kāi)關(guān)是否正常。驗證電動(dòng)機與油泵的轉動(dòng)方向是否一致。 （4）檢查各冷卻管道是否暢通，并對油冷卻器和機筒端部的冷卻水套通入冷卻水。 （5）檢查各活動(dòng)部位是否有潤滑油（脂），并加足潤滑油。 （6）打開(kāi)電熱，對機筒各段進(jìn)行加溫。當各段溫度達到要求時(shí)，再保溫一段時(shí)間，以使機器溫度趨于穩定。保溫時(shí)間根據不同設備和塑料原料的要求而有所不同。 （7）在料斗內加足足夠的塑料。根據注塑件不同塑料的要求，有些原料最好先經(jīng)過(guò)干燥。 （8）要蓋好機筒上的隔熱罩，這樣可以節省電能，又可以延長(cháng)電熱圈和電流接觸器的壽命。 操作過(guò)程中： （1）不要為貪圖方便，隨意取消安全門(mén)的作用。 （2）注意觀(guān)察壓力油的溫度，油溫不要超出規定的范圍。液壓油的理想工作溫度應保持在45~50℃之間，一般在35~60℃范圍內比較合適。 （3）注意調整各行程限位開(kāi)關(guān)，避免機器在動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生撞擊。 工作結束時(shí)： （1）停機前，應將機筒內的塑料清理干凈，預防剩料氧化或長(cháng)期受熱分解。 （2）應將模具打開(kāi)，使肘桿機構長(cháng)時(shí)間處于閉鎖狀態(tài)。 （3）車(chē)間必須備有起吊設備。裝拆模具等笨重部件時(shí)應十分小心，以確保生產(chǎn)安全。 注塑件機使用中的一些知識 背壓的功用 背壓的應用可以確保螺桿在旋轉復位時(shí)，能產(chǎn)生足夠的機械能量，把塑料熔化及混合。背壓還有以下的用途： 把揮發(fā)性氣體，包括空氣排出射料缸外；把附加劑（例如色粉、色種、防靜電劑、滑石粉等）和熔料均勻地混合起來(lái)；使流經(jīng)螺桿長(cháng)度的熔料均勻化；提供均勻穩定的塑化材料以獲得精確的成品重量控制。 所選用的背壓數值應是盡可能地低（例如4-15bar,或58-217.5psi），只要熔料有適當的密度和均勻性，熔料內并沒(méi)有氣泡、揮發(fā)性氣體和未完全塑化的塑料便可以。 背壓的利用使注塑件機的壓力溫度和熔料溫度上升。上升的幅度和所設定背壓數值有關(guān)。較大型的注塑件機（螺桿直徑超過(guò)70mm/2.75in）的油路背壓可以高至25-40bar(362.5-580psi)。但需要注意，太高的背壓引起在射料筒內的熔料溫度過(guò)高，這情況對于熱量很敏感的塑料生產(chǎn)是有破壞作用的。 而且太高的背壓亦引起螺桿過(guò)大和不規則的越位情況，使射膠量極不穩定。越位的多少是受著(zhù)塑料的黏彈性特性所影響。熔料所儲藏的能量愈多，螺桿在停止旋轉時(shí)，產(chǎn)生突然的向后跳動(dòng)，一些熱塑性塑料的跳動(dòng)現象較其他的塑料厲害，例如LDPE、HDPE、PP、EVA、PP/EPDM合成物和PPVC，比較起GPPS、HIPS、POM、PC、PPO-M和PMMA都較易發(fā)生跳動(dòng)現象。 為了獲得最佳的生產(chǎn)條件，正確的背壓設定至為重要，這樣，熔料可以得到適當的混合，而螺桿的越位范圍亦不會(huì )超過(guò)0.4mm(0.016in)。 模具的開(kāi)合 一般來(lái)說(shuō)，大多數注塑件機所用的模具開(kāi)合時(shí)間比引用的時(shí)間要慢（約100-359%），這個(gè)差別與模具的重量、大小和復雜性有關(guān)，也和模具的安全保護（在開(kāi)合的操作中防止模具受損）有關(guān)。 典型的模具開(kāi)合時(shí)間如下（tcm:注塑件機引用的時(shí)間單位）： 傳統的雙板模具：1-2tcm 復合模具（包括側模芯和旋出裝置的使用）和多板模具：2-3.5tcm 如模具開(kāi)合的時(shí)間比實(shí)際運作的時(shí)間多15%，那么便需要修改模具或使用另一臺注塑件機來(lái)縮短時(shí)間。較新型注塑件機能提供更快的開(kāi)合速度，使用低模具開(kāi)合（模具傳感）壓力，以啟動(dòng)鎖模力合緊模具。 注塑件機操作員經(jīng)常沒(méi)有注意某一特定注塑件機的機板速度或時(shí)間，而以個(gè)人經(jīng)驗來(lái)設定模具開(kāi)合時(shí)間，這樣往往會(huì )令運作時(shí)間長(cháng)。在一個(gè)十秒的運作上減少一秒，便立即獲得10%的改善，這個(gè)改善往往就是構成盈利和虧損的差別。