如何做好注射成型工艺

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2023-04-07

如今，加工工艺的发展趋势是向高科技方向发展，这些技术包括：微注塑、高填充复合注塑、水辅助注塑、混合使用各种特殊注塑工艺、发泡注塑、模具技术、模拟技术等。

　　注塑成型工艺流程主要包括4个阶段，如充填-保压-冷却-脱模等。这4个阶段直接决定了产品的质量，它是一个完整的连续过程。

塑料参数

注塑压力

　　注塑压力是由注塑系统的液压系统提供的。影响熔体填充压力的因素很多，归纳起来有3类：（1）材料因素，如塑料的种类、粘度等；（2）结构因素，如浇注系统的类型、数量和位置、模腔的形状和产品的厚度等；（3）成型的工艺要素。

注塑时间

　　注射时间是指塑料熔体填充模腔所需的时间，不包括开模和合模的辅助时间。注射时间远低于冷却时间，约为冷却时间的1/10至1/15，这一规律可作为预测塑料件全部成型时间的依据。

注塑温度

　　注射温度是影响注射压力的一个重要因素。注塑机机筒内有5至6个加热段，每种原料都有自己合适的加工温度（详细的加工温度可在材料供应商提供的数据中找到）。注塑成型的温度必须控制在一定范围内。如果温度过低，熔体的可塑性就会很差，影响成型件的质量，增加加工难度；如果温度过高，原料就容易被分解。

操作过程

　　填充阶段：填充是整个注塑周期的开始，时间从合模开始注塑开始计算，直到模腔填充到95%左右。理论上，填充时间越短，成型效率越高，但在实际操作中，成型时间或注射速度受很多条件制约。

　　保压阶段：保压阶段的作用是不断施加压力，压实熔体，提高塑料的密度（致密化），以补偿塑料的收缩行为。在保压过程中，由于模腔内已经充满了塑料，所以背压很高。在保压压实过程中，注塑机螺杆只能缓慢向前作小幅度运动，塑料的流速也较慢，这称为保压流。随着塑料被模具壁冷却和固化，熔体的粘度迅速增加，所以在模具腔内的阻力很大。在保压的后期，材料密度继续增加，成型件逐渐形成。

　　冷却阶段：在注塑模具中，冷却系统的设计非常重要。这是因为只有当成型的塑料制品冷却并固化到一定的硬度时，才能防止塑料制品在脱模后因外力而变形。由于冷却时间约占整个成型周期的70%至80%，因此，设计良好的冷却系统可以大大缩短成型时间，提高注塑成型的生产率并降低成本。设计不当的冷却系统会使成型时间延长并增加成本；不均匀的冷却会进一步造成塑料制品的翘曲和变形。

　　脱模阶段：注塑成型的成型周期由合模时间、填充时间、保温时间、冷却时间和脱模时间组成。其中，冷却时间所占比例较大，约为70%至80%。因此，冷却时间将直接影响成型周期的长度和塑料制品的产量。在脱模阶段，塑料制品的温度应冷却到低于塑料制品的热变形温度，以防止塑料制品因残余应力而松弛或因脱模外力而翘曲变形。

所谓注塑成型（injection molding），是指将已加热熔融的材料喷射注入模具内，经冷却与固化后，得到成型品的方法。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。

注塑成型是塑胶成型加工中普通采用的方法，它适用于全部热塑性塑料（热塑性塑料：在特定的温度范围内能反复加热熔融和冷却硬化的一类塑料，如 ABS、PP、 PE、PC、PA、POM）和部分热固性塑料，塑胶产品的大部分零部件都是通过注塑成型制造的。

注塑成型的成型周期短（几秒到几分钟），成型制品质量可由几克到几十千克，能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的模塑品。因此，该方法适应性强，生产效率高。

注塑成型又称注射模塑成型，它是一种注射兼模塑的成型方法。注塑成型方法的优点是生产速度快、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。

不利的一面是模具成本高，且清理困难，所以小批量制品就不宜采用此法成型。一个完整的注塑生产过程还应包括一些辅助工序。