注塑成型是一門工程技術(shù)，它所涉及的內(nèi)容是將塑料轉(zhuǎn)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(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間。

一、溫度控制

1、料筒溫度：注射模塑過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，由于來源或牌號(hào)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，塑料在不同類型的注射機(jī)內(nèi)的塑化過程也是不同的，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(xiàn)象"。噴嘴溫度也不能過低，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(duì)制品的內(nèi)在性能和表觀質(zhì)量影響很大。模具溫度的高低決定于塑料結(jié)晶性的有無、制品的尺寸與結(jié)構(gòu)、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)。

二、壓力控制： 注塑過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(jī)時(shí)，螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力稱為塑化壓力，亦稱背壓。這種壓力的大小是可以通過液壓系統(tǒng)中的溢流閥來調(diào)整的。在注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的轉(zhuǎn)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(yīng)在保證制品質(zhì)量?jī)?yōu)良的前提下越低越好，其具體數(shù)值是隨所用的塑料的品種而異的，但通常很少超過20公斤/平方厘米。

2、注射壓力：在當(dāng)前生產(chǎn)中，幾乎所有的注射機(jī)的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對(duì)塑料所施的壓力(由油路壓力換算來的)為準(zhǔn)的。注射壓力在注塑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(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)。

三、成型周期

完成一次注射模塑過程所需的時(shí)間稱成型周期，也稱模塑周期。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(shè)備利用率。因此,在生產(chǎn)過程中,應(yīng)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(duì)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(duì)型腔內(nèi)塑料的壓力時(shí)間,在整個(gè)注射時(shí)間內(nèi)所占的比例較大,一般約為20-120秒(特厚制件可高達(dá)5~10分鐘)。在澆口處熔料封凍之前,保壓時(shí)間的多少,對(duì)制品尺寸準(zhǔn)確性有影響,若在以后,則無影響。保壓時(shí)間也有最惠值,已知它依賴于料溫,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(zhǔn)。冷卻時(shí)間主要決定于制品的厚度,塑料的熱性能和結(jié)晶性能,以及模具溫等。冷卻時(shí)間的終點(diǎn),應(yīng)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)間過長(zhǎng)沒有必要,不僅降低生產(chǎn)效率,對(duì)復(fù)雜制件還將造成脫模困難,強(qiáng)行脫模時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生脫模應(yīng)力。成型周期中的其它時(shí)間則與生產(chǎn)過程是否連續(xù)化和自動(dòng)化以及連續(xù)化和自動(dòng)化的程度等有關(guān)。

一般的注塑機(jī)可以根據(jù)以下的程序作調(diào)校：

根據(jù)原料供應(yīng)商的資料所提供的溫度范圍，將料筒溫度調(diào)至該范圍的中間，并調(diào)整模溫。

估計(jì)所需的射膠量，將注塑機(jī)調(diào)至估計(jì)的最大射膠量的三分之二。調(diào)校倒索(抽膠)行程。估計(jì)及調(diào)校二級(jí)注塑時(shí)間，將二級(jí)注塑壓力調(diào)至零。

初步調(diào)校一級(jí)注塑壓力至注塑機(jī)極限的一半(50%) ;將注塑速度調(diào)至最高。 估計(jì)及調(diào)校所需要的冷卻時(shí)間。 將背壓調(diào)至3.5bar。 清除料筒內(nèi)已降解了的樹脂。 采用半自動(dòng)注塑模式;開始注塑程序，觀察螺桿的動(dòng)作。

就需要而適當(dāng)調(diào)節(jié)射膠速度和壓力，若要使充模時(shí)間縮短，可以增加注塑壓力。如前所述，由于十足充模之前會(huì)有一個(gè)過程，充模最終壓力可以調(diào)至一級(jí)注塑壓力的100%。壓力最終都要調(diào)得夠高，使可以達(dá)到的最大速度不受設(shè)定壓力限制。若有溢料，可以把速度減低。

每觀察一個(gè)周期之后，便把射膠量及轉(zhuǎn)換點(diǎn)調(diào)節(jié)。設(shè)定程序，使可以在第一級(jí)注塑時(shí)已能獲得按射膠重量計(jì)算達(dá)到95-98% 的充模。

當(dāng)?shù)谝患?jí)注塑的注射量、轉(zhuǎn)換點(diǎn)、注塑速度及壓力均調(diào)節(jié)妥當(dāng)后，便可進(jìn)行第二級(jí)的保壓壓力的調(diào)校程序。

按需要適當(dāng)調(diào)校保壓壓力，但切勿過份充填模腔。

調(diào)校螺桿速度，確保剛在周期完成之前熔膠已完成，而注塑周期又沒有受到限制。

縮短周期時(shí)間予提高生產(chǎn)率

對(duì)大部分的注塑廠商來說，注塑周期可直接影響以下兩個(gè)主要目的：1、每天從機(jī)械中得到更多的制件;2、制件合乎客人的要求。

注塑周期由以下組成：

周期開始--螺桿開始前進(jìn)，注射;

制件澆口冷卻

螺桿開始轉(zhuǎn)動(dòng)--塑化行程開始

螺桿回位完成--螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止

如必要的話抽膠發(fā)生

模具打開(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--周期重新開始。

自動(dòng)注塑周期是在持續(xù)的相同次序下，同樣的事情一次又一次地重復(fù)。周期有三個(gè)主要部分：

開模時(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(biāo)是在極短時(shí)間內(nèi)完成所有必要的動(dòng)作，完成頂出，并確保模具得到保護(hù)(包括拉出和退回滑塊和側(cè)位模芯)。所以，任何，延遲開模時(shí)間的模具或注塑機(jī)的問題必須維修。另外，如每次注射的開模時(shí)間都不一樣，制件將亦不一樣。

注塑填充模腔(由1-2)

以流動(dòng)性較好的材料而言(如Delrin?聚甲醛，Zytel?及Zytel? ST尼龍，及Crastin?、Rynite?聚脂)，這填充時(shí)間應(yīng)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(wěn)定的螺桿推進(jìn)時(shí)間，及最低和穩(wěn)定的注塑壓力。

當(dāng)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(dāng)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(shè)計(jì)所影響。

流動(dòng)阻力應(yīng)在模具內(nèi)改善及減少，以達(dá)至填充平衡及穩(wěn)定。否則由于填充不均勻而導(dǎo)致不同模腔所注塑的制品尺寸不同，強(qiáng)度不足，或外觀不良。

保壓時(shí)間(2-3)

當(dāng)注塑結(jié)晶形材料時(shí)，保壓時(shí)間是最重要的一段過程。這段時(shí)間是由熔體填充模腔99%開始至澆口凝固為終止。模件的強(qiáng)度及韌性都是決定于注塑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(yù)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(dǎo)致模件強(qiáng)度不足的關(guān)鍵。

冷卻時(shí)間(4-7)

當(dāng)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)開始。由于Delrin?聚甲醛，Zytel?及Zytel? ST尼龍，及Crastin?、Rynite?聚脂等半結(jié)晶材料的凝固溫度很高，所以需要冷卻的時(shí)間便很少。若以一般模件來說，在熔膠完成后，模件應(yīng)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(xiàn)出問題的話，可慢慢將冷卻時(shí)間延長(zhǎng)，直至問題解決為止。

開模時(shí)間(8-11)

模具開放的時(shí)間是整個(gè)周期的重要部份，特別是對(duì)有裝嵌件的模具更是如此，甚至在比較標(biāo)準(zhǔn)的模具中，模具開放時(shí)間也經(jīng)常高過整個(gè)周期的20%。

影響開模的因素：

第一項(xiàng)要考慮的是模具的速度和移動(dòng)距離，模具在打開并頂出制件過程中移動(dòng)的距離應(yīng)減少以免浪費(fèi)移動(dòng)時(shí)間，當(dāng)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(dāng)注射成型機(jī)處于良好狀態(tài)，從高速打開到低速頂出的轉(zhuǎn)換能夠相當(dāng)平穩(wěn)。設(shè)備需要一些保養(yǎng)以完成這些速度上的變化，但是這些花費(fèi)可以從模塑時(shí)間減少，節(jié)省時(shí)間而得到多倍的回報(bào)。為了達(dá)到最少的模具移動(dòng)時(shí)間，調(diào)整減速限制開關(guān)，以便預(yù)出過程中模具不會(huì)過于接觸或破壞制件，并優(yōu)化行程的高速段。再者，適當(dāng)?shù)闹芷谛缘谋ｐB(yǎng)以確保這減速每次能重復(fù)。產(chǎn)生鎖模壓力時(shí)間在整個(gè)模具開放時(shí)間中是另一個(gè)阻延，這個(gè)時(shí)間可能經(jīng)過機(jī)械磨損和液壓閥失效的影響，因此周期性的機(jī)械保養(yǎng)可以保持良好的操作狀態(tài)。

注意：

縮短模具打開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，像頂針周圍的飛邊(披鋒)

縮短頂出行程到所必需的最小值

用最快的開模和閉模速度，同時(shí)要適當(dāng)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(jī)械或液壓閥的故障

在模具中大量的裝嵌件活動(dòng)也增長(zhǎng)模具開放時(shí)間。稍加考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)(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(dǎo)致，理應(yīng)修理模具，以減低延誤。