注塑成型工艺

注塑成型工藝一、塑料的基本常識(一)塑料：1.概念：以有机合成樹脂(高分子材料)為主要成份，加入其它助劑而构成的人造材料。這些助劑包括潤滑劑、增塑劑、抗氧化劑、抗靜電劑、著色劑、阻燃劑等。2.成型：低分子化合物聚合反應大分子化合物聚合反應：使原子以共价鍵的方式形成大分子結构的過程。例如：聚乙烯(PE)：NCH=CH2聚合反應[CH-CH]N222乙烯單体分子聚乙烯結构單元分子式3.优點：(与其它工業用品相比較)(1)密度小，質量輕----廣泛應用于航空用品(2)強度高：鋼材：160Mpa塑料：170—400Mpa(3)絕緣性能好，介電損耗低----廣泛應用于插頭、插座、電源外包線(4)化學穩定性高----聚四氟乙烯抗腐比黃金還好，而得名“塑料王”(5)耐磨----廣泛用于日常生活用品(6)減震、隔音性能好4.分類：(1)按用途可分：A、普通塑料：成本低，使用范圍廣，如PP、PBT、AS(2)接受熱性能分：A、熱固性塑料：質地堅硬，耐熱，尺寸穩定，但不再生，不可回收，如電木粉，環氧樹脂；B、熱塑性塑料：加熱變軟，冷后又變硬，可回收，如PP、PC、PVC(3)按有無出現結晶現象，可分結晶形塑料和非結晶形塑料(無定形塑料)，一般前者為不透明或半透明如PE、PP等，后者為透明如PMMA、ABS、PC、壓剋力，但并非絕對，如ABS為定形而不透明。5.熱塑性塑料的基本性能(1)結晶性：高分子鍊部分形成有序排列，組成規態結构的過程；(2)流動性：塑料在一定的漫度和壓力作用下，能夠充滿模腔各部分的性能；(3)熱穩定性：塑件在受熱時性能上發生變化的程度；(4)吸濕性：塑料對水分的親疏程度(5)相容性：兩种或兩种不同品种的塑料，在熔融狀態下不產生相斥現象的能力(6)收縮性：結晶塑料制件收縮率為1.2—4%，非結晶制件為0.3—1.0%(7)其它：熱敏性或水敏性等。6.再生料性能：包括不良品、膠道、冷料把、溢料(爛膠)，塑料每經過一個加工周期都會造成大分子鍊斷裂，分子量下降，這將會降低原有的各种性能，使部品光澤度差，收縮變大，易脆，使机械、電化學性能及使用壽命下降，所以應合理控制二次料的使用量。(二)我們公司常用塑料米工藝特性簡介1、PP(聚丙烯)(1)結晶形塑料，吸濕性小(不用烘干)，易破裂，与金屬接触易分解反應；(2)流動性好，冷卻速度快，應合理控制模具澆注系統和整個模具的冷卻散熱速度；(3)收縮值大，易縮孔，凹陷變形，制品后處理(4)制品壁厚應均勻，避免出現缺口，以防應力集中，造成制品頂裂或拉白；(5)注意控制模具溫度，模溫低于50度時，制品表面光澤度差，易產生熔接不良和流痕，而模溫高于50度時，制品易產生翹曲變形；(6)取向能力大，不宜采用直接澆口，負責澆口附近易殘余較大應力而產生變形。2、PC(聚碳酸脂)(1)非結晶形塑料，吸濕性大(要烘干)，耐沖擊，韌性好，耐蠕變；(2)流動性差，受樹脂溫度及注射壓力，模溫影響大，制品不宜太薄否則難填充；(3)收縮值(0.5—0.7%)小，尺寸穩定；(4)制品對缺口敏感，轉角處應以圓弧過渡R＞1.5MM，易產生應力開裂，制品受熱部分嚴重的要進行回火處理；(5)制品對模具表面光澤度要求高，V9—V10以上；(6)取向能力差，模具應開設排气槽，以防流動不佳產生霧狀。3、ABS(苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚物)(1)非結晶形塑料，吸濕性大(要烘干)含水量＜0.3%為佳，表面光澤度要求高的，烘干時間可加長，耐沖擊，綜合性能好；(2)流動性一般，受料溫及模溫等工藝參數影響大(适宜高料溫成型，在不分解的情況下)(3)模具設計應A、盡可能減小阻力，以利減少熔接痕，B、脫模斜度宜取2度以上，頂出力不宜大，以防頂白；(4)宜制作一般机械零件，耐磨零件，傳動零件及通訊結构零件。4、PBT(聚丁對苯二甲酸脂)(1)非結晶形塑料，吸濕性大(要烘干)，對于韌性要求高的部品烘干時間要适當延長及提高烘干溫度；(2)流動性一般，冷卻速度快，收縮值小，熱穩定性差，易分解；(3)射嘴孔宜取2—3.5MM，射嘴需加熱，否則易堵；(4)模溫要求80—120度，低于80度時，制品易填充不良及表面光澤差(麻面)；(5)主流道錐度易取較大值，并配置拉料杆，澆注系統的流動阻力應盡量小。(三)常見塑料的識別特征1、外觀識別法(1)PP、PE等有不同程度的可彎性，手触有硬蜡樣潤膩感，敲擊時有軟性角質類聲音，且能浮于水；(2)AS、PC、ABS等無延展性，手触有剛性感，敲擊時聲音較清脆。2、燃燒觀察法塑料代號燃燒難易自熄性火焰狀態塑料變化狀態气味ABS易繼續燃燒黃色黑煙軟化燒焦特殊气味PP易繼續燃燒上黃下藍，有少量黑煙熔融滴落石油味PE易繼續燃燒上黃下藍熔融滴落石蜡燃燒味AS易繼續燃燒橙黃色，濃黑煙呈炭束飛揚軟化起泡特殊苯乙烯單体味PC緩慢燃燒緩慢自熄黃色黑煙炭束熔融起泡特殊花果味PVC難离火即滅上黃下綠白煙軟化可拉出絲刺激性酸味附錄(一)部分塑料及樹脂縮寫代號塑料或樹脂名稱縮寫代號塑料或樹脂名稱縮寫代號丙烯晴-苯乙烯共聚物AS環氧樹脂EP丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS通用聚苯乙烯PS聚丁烯對苯二甲酸脂PBT聚醯胺PA(尼龍)聚甲基丙烯酸甲脂PMMA聚丙烯PP聚氧乙烯PVC聚甲醛POM聚碳酸脂PC聚乙烯PE附錄(二)常用塑料的加工溫度塑料代號加工溫度(℃)分解溫度(℃)烘干溫度/時間ASPS—260大于250—1.5H1807588ABS—260大于265—1001.5H18080PP—28050—600.5H(抽粒料)200PC260—320大于320100-1252H以上PVC160—18519080—901H以上PBT250—28590—1202H以上POM170—19024090—1000.5H以上PA(尼龍)270--300大于31080—903H以上二、塑料成型工藝過程包括成型前的准備，注射成型過程及制件成型后的修飾處理三階段。(一)成型前的准備1、材料的准備：成型前對所需加工成型的樹脂与回收料進行准備及質量檢驗，包括料有無烘干；2、拌料：(1)將攪拌机的料筒擦干淨，檢查電器控制開關是否良好；(2)按色母或色粉与原料的并列稱量，并放入攪拌；(3)配色粉的要研磨，且要加分散油，以保証色粉分散均勻。3、清洗料筒：(1)若新加入塑料的加工溫度高于料筒的存料時，先開溫至新料之加工溫度再清除；(2)若新加入塑料的加工溫度低于料筒的存料時，需先清除料筒內的料再將溫；(3)深色料換淺色料務必開溫用PC料或ABS料(二次料)清洗。4、工治具的准備：包括吊鉤(或鏈條)、水路新頭、油管、保護開關、离型劑等。5、模具安裝及調整：(1)測量(目測)模具的厚度，調整模板之間的距离，在曲臂打直的情況下比模厚(2—5MM)；(2)將注塑机模板油污、髒物清淨，并卸掉螺栓、壓鐵，檢查所換模具所需頂杆數量、位置，年裝好；(3)吊上模具，用低壓低速閉模与調模來調整模具，使澆道孔与噴嘴孔在同一軸心線上，且模具要水平；(4)鎖緊模具，注意調節壓鐵螺釘支撐點應与模腳等高，螺栓應盡量靠近模腳；(5)判斷冷卻水路的循環狀況，接好冷卻水(注意進出水走向)，判斷是否接油管及行程保護開關；(6)調節模具松緊度，使閉模時曲臂勉強伸直為准(壓力表顯示50KG并歸位)(二)成型過程：包括關模注射保壓冷卻(定型)加料開模托模等工序，其中加熱塑化、加壓注射、冷卻定型為三個基本步驟。(1)塑化：使塑料近到能夠成型加工的溶融狀態，其直接影響制件質量，使塑料分解充分；(2)注射：包括充模，使制件密實及補料等工序，通過注射壓力、時間、速度來控制；(3)冷卻：保証制件有一定的強度、剛性及形狀。(三)制件成型后的修飾及處理：包括去除制件多余之毛坯、治具整型、熱處理(回火)及印刷或涂裝等。三、注塑成型工藝規范的控制制件品質有材料、模具及成型工藝三种因素，而影響成型工藝的又有壓力(P)、時間(T)、及速度(S)三种因素(溫度)1、塑料的粘度及條件對粘度的影響(1)粘度：熔融塑料流動時大分子之間相互摩擦性質大小的系數(2)分子量愈大，分子間作用力愈強，粘度也愈大(3)低分子添加劑可以降低大分子鍊之間的作用力，使粘度減小(4)溫度愈高，大分子鍊的熱運動愈強，粘度愈低。2、溫度的影響(1)烘干溫度：直接影響制件表面狀況(射紋及光澤度)(2)料筒溫度：主要影響加工性能，其次影響制件表面質量和光澤(3)噴嘴溫度：為防止噴嘴流延，通常控制在比料筒溫度低些，但又不能使射嘴堵塞，另外，熔融料通過射嘴時會使噴嘴孔升溫。(4)模腔溫度：直接影響塑件尺寸及性能，生產周期及脫模等，根据塑料的特性通過冷卻水或模溫机來控溫3、壓力影響(1)注射壓力：在射出過程中，壓力急劇上升，最終達到一個峰值，這個峰值就稱注射壓力(2)保持壓力：從注射完畢到澆口完全冷卻封閉這段時間要靠相當高的保持壓力支持，以補充靠近澆口位置的料量，并在澆口冷凝封閉前制止料倒流到料筒(3)注射壓力的選擇：、對于形態复雜，薄壁制品，大面積流程長的制件以及流動性差的塑料應采用較高注射壓力；B、肉厚大的制件以低壓多料注射為宜；C、在品質要求高情況下，盡量采用高溫低壓工藝。4、注射速度影響：速度控制是通過調節單位時間內向注射油缸供油多少來實現。(1)低速注射時：有利制件尺寸穩定，內應力低，防止制件縮孔，凹陷，但制件易出現分層和熔合線，冷料等；(2)高速注射時：充模順利，粘度下降小，但易使制件出現湍流或渦流，起泡，泛黃，燒焦，脫模困難等；(3)對于粘度高的塑料(如PC)冷卻速度快，流程長，壁厚太薄的制件，宜用高壓，高速注射；(4)在多級注射時，先用低速，使熔料平穩進模腔，防止發生渦流，后用高速保証制件充滿，再用低速使制件保持丰滿，不致發生收縮凹陷，亦可消除气泡將殘余應力消除到最低。附錄：注塑件常見缺陷及分析對策一、充不滿1、設備選型不當：在選用注塑机設備時，注塑机台的最大注射量必須大于塑件總量，在驗核時，注射總量不能超出注塑机塑化量的85%。2、供料不足：原料粒徑是否均一，加料口底部有無“加橋”現象，若加料處溫度過高，也會導致落料不暢，應疏通和冷卻加料口；3、原料流動性太差：主要原因是模具的結构參數，應改模具澆注系統(加大或改流向)或在原料中增加助劑(流動劑)；4、溫度影響：模具溫度太低，料筒溫度太低或射嘴溫度太低，應适當提高；5、工藝參數影響：注射壓力不足，注射時間不足，注射速度太慢等，應适當加大；6、模具影響：結构設計不合理，應加大壁厚及開設排气槽。二、溢料毛邊1、合模力不足，模具未調緊，正常情況下，關模高壓完成，壓力顯示表以50Mpa為准；2、溫度影響：料筒溫度太高或模具溫度太高，應适當降低；3、工藝參數影響：注射壓力在模腔中分布不均，充模速率不均衡；注射速度太快，注射時間太長，潤滑劑使用過多；4、模具缺陷：合模線處有异物；頂出板有异物；動定模吻合不好。三、熔接痕(結合線)1、成型工藝參數影響：注射壓力太小，注射速度太低，應适當提高；2、溫度影響：對模具中產生熔接痕的相應部分進行局部加熱，改善熔料的匯合性能；3、模具影響：模具排气不良，應增開排气槽；4、其他：射嘴孔徑太小；脫模劑使用過多。四、波流紋1、原料流動不良：可适當提高模具溫度及射嘴溫度，還可适當擴大澆口和流道截面積；2、工藝參數影響：可采用PC料，快—慢—快分級成型；PP料，慢—快分級成型；加大熔膠量及背壓或減小熔膠速度；3、模具影響：可擴大澆口面積，改善模具排气條件。五、凹陷及縮痕(縮水)1、原料不符合成型要求：原料應与模具開發之需求材質相同；2、成型工藝參數影響：注射壓力太低，注射時間及保持壓時間太短，注射速度太快，冷卻不足均會影響塑件外表面；3、溫度影響：原料溫度太高，模具溫度太高，可适當降低；4、模具影響：可加大進料口。