注塑成型的基本理論

所謂的注塑成型，他是通過塑膠原料，機器設備，塑料模具，成型工藝條件四大要點來完成的，在機器設備通過适當的溫度控制下将塑膠原料在機器設備的塑化裝置的傳動下，通過機器溫度，位置，時間，壓力及速度的傳遞将塑化後的原料就如打針一樣将塑料注入模具型腔内，通過一定的冷卻定型後，将形成一個完整合格我們需要的塑料産品。

在我們平常很多企業之中，不管是 小微企業老闆還是調機師傅們都覺得這個注塑成型工藝很簡單，不就是數字的加和減，但是各位師傅們老闆們你們别忘記了，做每一項工作都有他的一個原理及過程，不是單單加和減數字這麼簡單的事。比如說大家都知道注塑成型是通過注塑機，塑膠原料，模具，工藝條件來實現的，那麼你們知道後面還有哪些過程嗎？

注塑成型的主要過程

一：注塑成型的（四大）要點的構成

1：塑膠原料

2：注塑機

3：塑料模具

4：成型工藝條件

注塑成型的（四大）要點的構成的主解：

一：塑膠原料：

塑膠材料的類型：

一：塑膠材料可分為熱固性,熱塑性，工程料三種：

1.熱固性塑膠：指不能重複使用之塑膠 ,其分子最終成體型結構。

2.熱塑性塑膠：指可重複再造使用之塑膠，結晶性塑膠指塑膠液體在變為固體時可以成為規則形的塑膠,其分子大部分是依線形或支鍊型結構排列。

3.工程塑膠：工程塑膠指使用在機械構件,可長期使用在 100 攝氏度以上，抗拉伸強度在一平方厘米 500kg 以上;抗彎曲強度在一平方厘米 2400kg 以上的塑膠。

一：熱固性原料種類

常用的熱固性塑料品種有酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、有機矽樹脂、聚氨酯等

（1）脲醛樹脂（UF）

（2）三聚氰胺－甲醛樹脂（MF）

（3）不飽和聚酯樹脂（UF）

（4）環氧樹脂（EP）

（5）有機矽樹脂（SI）

（6）聚氨酯（PU）

（7）氟樹脂

二：熱塑性原料種類

熱塑性塑料根據性能特點、用途廣泛性和成型技術通用性等，可分為通用塑料、工程塑料、特殊塑料等。

通用塑料的主要特點：用途廣泛、加工方便、綜合性能好。

如聚乙烯（PE ）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP ）、聚苯乙烯（PS ）、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯（ABS）又通稱為“五大通用塑料”。

工程塑料和特殊塑料的特點是：高聚物的某些結構和性能特别突出，或者成型加工技術難度較大等，往往應用于專業工程或特别領域場合。

主要的工程塑料有：尼龍（PA )、聚碳酸酯（PC ）、聚氨酯（PU）、聚四氟乙烯（特富龍, PTFE）、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) 聚甲醛（POM）等。

特殊塑料如“醫用高分子”類的“合成心髒瓣膜”、“人工關節”等。

熱塑性塑料的區分：

（1）結晶性：

POM、PE、PP、PET、PPS、PA-6、PA-66、LCP、PBT、PP/PMMA、PP/PS、PP/TPO、TPE、TPO

（2）非結晶性

PS、PC、ABS、PMMA、PPE、PPE/PS、HIPS、PVC、PC/ABS

塑膠原料的種類很多，在我們國内普遍用到的塑膠原料：

（PA、聚酰胺）（PP、聚丙稀）（PE、聚乙稀）(PS、聚苯乙烯)

（POM、聚甲醛）（PP0、聚苯醚）（PPS、聚苯硫醚）（PPE、聚丙乙烯）

（PVC、聚氯乙烯）（PC、聚碳酸酯）（EVA、聚乙—乙酸乙脂）

（ABS、丙烯腈、丁二烯 苯乙烯）(HIPS、改性聚苯乙烯）

（PET、聚對苯二甲酸乙二醇酯)（PBT、聚對苯二甲酸丁二醇酯）

（TPR、熱塑性聚氨酯彈性體）(TPE、熱塑性彈性體)（PU、聚氨基甲酸酯）

（PMMA、聚甲基丙烯酸甲酯）（PC/ABS、聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）等塑膠原料等。

二：注塑機：

注塑機種類：

1、依注射方式可分為：

1.卧式注塑機 2.立式注塑機 3.角式注塑機 4.多色注塑機

2、依鎖模方式可分為：

1.直壓式注塑機 2.曲軸式注塑機 3.直壓、曲軸複合式

3、依加料方式可分為：

1.柱塞式注塑機 2.單程螺杆注塑機 3.往複式螺杆注塑機

注塑機四大系統：

一：射出系統：

1多段化、攪拌性及耐腐蝕性。

2.射速、射出、保壓、背壓、螺杆轉速分段控制。

3.攪拌性、壽命長的螺杆裝置。

4.料管互換性，自動清洗。

5.油泵之平衡、穩定性。

二：鎖模系統：

1.高速度、高鋼性。

2.自動調模、換模裝置。

3.自動潤滑系統。

4.平衡、穩定性。

三：油壓系統：

1.全電子式回饋控制。

2.動作平順、高穩定性、封閉性。

3.快速、節能性。

4.液壓油冷卻，自濾系統。

四：.電控系統:

1.多段化、具記憶、擴充性之微電腦控制。

2.閉環式電路、回路。

3.SSR(比例、積分、微分 )溫度控制。

4.自我診斷.警報功能。

5.自動生産品質管制、記錄。

一：注塑機的三大保護裝置：

（一）液壓系統保護裝置

液壓系統保護裝置包含以下部件；

液壓保護：在液壓油路中增加一個液壓油閥，可起到開關作用。當原液壓油閥未能有效打開時，液壓回路會發生中斷，而增加的液壓開關閥能降低鎖模動作油路異常導通（油閥卡住、油閥内洩）的概率，從而提升了保護系數。

在實際控制中，液壓保護有機械液壓聯動保護和電氣液壓聯動保護兩種模式。

機械液壓聯動保護：當安全門關閉時，通過安全門機械力直接作用或者通過傳動杆施加機械力給液壓開關閥，通斷液壓回路。電氣液壓聯動保護：當鎖模條件滿足後，首先電腦輸出鎖模液壓開關閥信号，此信号與前安全門專門設置的行程開關的觸點（安全門關，觸點接通）串聯，輸出到液壓開關閥，然後液壓開關閥動作，觸發閥芯位移檢測開關，輸出一個開關電信号給電腦。電腦在設定時間内檢測到此信号，才會輸出鎖模信号，從而提升了電氣液壓保護的保障系數。

但在實際應用中，存在以下隐患：機械液壓聯動保護裝置的傳動杆松動、卡住或者液壓開關閥卡住導緻異常導通，從而保護失效；電氣液壓聯動保護裝置的液壓開關閥卡住，開關閥位移檢查開關異常或外部線路短路導緻開關閥異常，從而保護失效。

電氣液壓聯動保護裝置通過電氣信号對液壓開關閥進行控制，在液壓方面的可靠性不如通過機械力直接對開關閥進行通斷控制，但它提高了電氣控制的保障性。

（二）機械安全系統保護裝置：

1. 機械保護：當注塑機異常動作時，可通過機械裝置及時有效的阻擋來進行安全保護。在正常情況下，前安全門關上，機械鎖擋闆被安全門壓住，離開阻擋位置，從而機器得以有效鎖模。出現異常時，當前安全門未能有效關上時，機械鎖擋闆将處于阻擋位置，以阻擋異常鎖模動作的進行。

但在實際應用中，存在以下隐患：擋塊卡住，沒有進入阻擋；擋塊丢失；擋杆為半牙型（如圖1所示）時，當擋杆異常旋動後，有效阻擋面積将變小而導緻保護失效；擋闆為全牙型擋杆時，開模到位後，擋塊落在擋杆牙頂上或無牙部位而導緻保護失效；擋杆采用無牙光杆（早期注塑機大多采用這種方式）時，開模到位後，擋闆落在光杆上或擋杆與擋闆位置相隔太遠，導緻保護失效（每次換模後，需要調節擋杆的有效長度，才能确保擋闆與擋杆形成有效阻擋，因此費時費力、實用性差）。以上這些隐患均可導緻機械鎖在使用中往往處于失效狀态。

（三）電氣系統保護裝置

電氣保護：未達到鎖模電氣條件時，注塑機電氣控制系統不會輸出鎖模信号。具體是指當前後安全門關閉，注塑機鎖模前一動作有效複位後，啟動鎖模，注塑機電氣控制系統輸出鎖模及動作信号。如果安全門關的有效信号中斷，控制系統無鎖模輸出。

三：塑料模具：

塑膠模具結構與組成：

大部份使用二闆模、三闆模，也有部份帶滑塊的行位模。

基本結構:

1.公模（下模 也叫後模） 公模固定闆、公模輔助闆、頂針闆、公模闆。

2.母模（上模 又叫前模) 母模闆、母模固定闆、入料咀、定位圈。 3.衡溫系統 冷卻.穩（衡）定模具溫度。

四：成型工藝條件

一：注塑成型的（五大）要素組成

（一）：溫度

(1)溫度的組成部分：

1：料管溫度、2：模具溫度、3：烤料溫度

4：室内溫度

（二）位置

(2)位置的組成部分：

1：儲料位置、2：射出位置：3：開關模位置

4：頂出位置、5：保壓轉換位置

（三）時間

(3)時間的組成部分：

1：射出時間、2：保壓時間、3：冷卻時間

4：儲料時間、5：開關模時間、6：頂出時間

（4）壓力

(4)壓力的組成部分：

1：射出壓力、2：保壓壓力、3：儲料壓力、4：背壓壓力、5：開關模壓力、6：頂出壓力

（五）速度

(5)速度的組成部分：

1：射出速度、2：保壓速度、3：儲料速度

4：開關模速度、5：頂出速度

一：注塑機的背壓分解：

（1）注塑背壓的定義

注塑機在塑化時，螺杆後退受到一定的阻力，螺杆端部熔料建立其一定的壓力，這種壓力稱為塑化壓力，也稱之為背壓。

塑機加工時背壓的形成簡述 在塑料熔融、塑化過程中，熔料不斷移向料筒前端（計量室内），且越來越多，逐漸形成的一個壓力，然而在推動螺杆向後退時。為了阻止螺杆後退過快，确保熔料均勻壓實，需要給螺杆提供一個反方向的壓力，這個反方向阻止螺杆後退的壓力稱為背壓。

背壓的大小取決于螺杆結構，塑件質量要求，塑料種類及其特性等。背壓的運用，要根據産品的原料的特性，以及在生産過程出現的問題進行更正。

（2）注塑背壓的作用

1:所謂背壓就是用一種力來持續注塑壓力,以達到降低産品表面塑膠充分注滿的作用。

2：他的作用主要是增強料筒内的塑料密度，增強混煉能力。

二：如何調試背壓：

（一）适當調校背壓的好處

1 、能将炮筒内的熔料壓實，增加密度，提高射膠量、制品重量和尺寸的穩定性。

2 、可将料管内的氣體“擠出”，減少制品表面的氣花、内部氣泡、提高光澤均勻性。減慢螺杆後退速度，使炮筒内的熔料充分塑化，增加色粉、色母與熔料的混合均勻度，避免制品出現混色現象。

3 、減慢螺杆後退速度，使炮筒内的熔料充分塑化，增加色粉、色母與熔料的混合均勻度，避免制品出現混色現象

4 、适當提升背壓，可改善制品表面的縮水和産品周邊的走膠情況。

5 、能提升熔料的溫度，使熔料塑化質量提高，改善熔料充模時的流動性，制品表面無冷膠紋。

（二）背壓太低時，易出現下列問題

1 、背壓太低時，螺杆後退過快，流入炮筒前端的熔料密度小（較松散），夾入空氣多。

2 、會導緻塑化質量差、射膠量不穩定，産品重量、制品尺寸變化大。

3 、制品表面會出現縮水、氣花、冷料紋、光澤不勻等不良現象。

4 、産品内部易出現氣泡，産品周邊及骨位易走不滿膠。

（三）過高的背壓 , 易出現下列問題

1 、炮筒前端的熔料壓力太高、料溫高、粘度下降 , 熔料在螺杆槽中的逆流和料筒與螺杆間隙的漏流量增大 , 會降低塑化效率 ( 單位時間内塑化的料量 ).

2 、對于熱穩定性差的塑料 ( 如 :PVC 、 POM 等 ) 或着色劑，因熔料的溫度升高且在料筒中受熱時間增長而造成熱分解，或着色劑變色程度增大，制品表面顔色 / 光澤變差。

3 、背壓過高，螺杆後退慢，預塑回料時間長，會增加周期時間，導緻生産效率下降。

4 、背壓高，熔料壓力高，射膠後噴嘴容易發生熔膠流涎現象，下次射膠時，入料咀流道内的冷料會堵塞料頭或制品中出現冷料斑。

5 、在成型過程中，常會因背壓過大，噴嘴出現漏膠現象，浪費原料并導緻射嘴附近的發熱圈燒壞。

6 、預塑機構和螺杆筒機械磨損增大。

（四）背壓的調校

注塑背壓的調校應視原料的性能、幹燥情況、色粉或者色母的質量、産品結構及質量狀況而定，背壓一般調校在 3-15kg/cm 3 。當産品表面有少許氣花、混色、縮水及産品尺寸、重量變化大時，可适當增加背壓。當射嘴出現漏膠、流涎、熔料過熱分解、産品變色及回料太慢時可考慮适當減低背壓。

背壓是注塑成型工藝中控制熔料質量及産品質量的重要參數之一，合适的背壓對于提高産品質量有着重要的作用，不可忽視！

本注塑成型培訓大綱由李海洋先生獨家編輯指導，翻制無效

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