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注塑加工塑料成型原理与成型工艺特性
返回列表 来源: 马驰科注塑加工厂 发布日期: 2022.05.05 浏览次数:1

东莞市马驰科注塑加工厂介绍塑料成型的基本原理与注塑加工工艺特点,以及塑料制件结构设计方面的知识,为各类塑料注塑加工成型模具的设计打好基础。塑料的种类很多,其成型的方法也很多,有注射成型、压缩成型、压注成型、挤出成型、气动与液压成型、泡沫塑料的成型等,其中前四种方法为常用。

注塑加工塑料成型原理与成型工艺特性

(一)注射成型原理、特点及应用

1.注射成型原理

由于注射机分成柱塞式注射机和螺杆式注射机两种,因此,以下东莞市马驰科注塑加工厂分别介绍这两种注射机的注射成型原理。将颗粒状或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中,经过加热熔化呈流动状态后,在柱塞的推动下,熔融塑料被压缩并向前移动,进而通过料筒前端的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭合型腔中,充满型腔的熔料在受压的情况下,经冷却固化后即可保持模具型腔所赋予的形状,然后开模分型获得成型塑件。这样在操作上完成了一个注塑加工成型周期,以后就不断地重复上述周期的生产过程。

螺杆式注射机注射成型原理。将颗粒状或粉状塑料加入到料斗中,在外部安装电加热圈的料筒内,颗粒状或粉状的塑料在螺杆的作用下,边塑化边向前移动,预塑着的塑料注塑加工在转动着的螺杆作用下通过其螺旋槽被输送至料筒前端的喷嘴附近,螺杆的转动使塑料注塑加工进一步塑化,料温在剪切摩擦热的作用下进一步提高,塑料注塑加工得以均匀塑化。当料筒前端积聚的熔料对螺杆产生一定的压力时,螺杆就在转动中后退,直至与调整好的行程开关相接触,具有模具一次注射量的塑料预塑和储料结束,接着注射液压缸开始工作,与液压缸活塞相连接的螺杆以一定的速度和压力将熔料通过料筒前端的喷嘴注入温度较低的闭合模具型腔中,保压一定时间,经冷却固化后即可保持模具型腔所赋予的形状,然后开模分型,在推出机构的作用下,将注射成型的塑料制件推出型腔。

通常,一个注塑加工成型周期从几秒钟至几分钟不等,时间的长短取决于塑件的大小、形状和厚度、模具的结构、注射机的类型及塑料的品种和成型注塑加工工艺条件等因素。每个塑件的重量可从小于一克至数十千克不等,视注射机的规格及塑件的需要而异。

东莞市马驰科塑料注塑加工

2.注射成型的特点及应用

注射成型是热塑性塑料成型的一种重要方法。到目前为止,除氟塑料外,几乎所有的热塑性塑料都可以采用此法成型。它具有成型周期短,能一次成型外形复杂、带有金属或非金属嵌件的塑料制件;东莞市马驰科注塑加工厂对成型各种塑料注塑加工的适应性强;生产效率高,易于实现全自动化生产等一系列优点。因此,广泛地用于塑料制件的生产中,其产品占目前塑料制件生产的 30%左右。但应当注意的是,注射成型的设备价格及模具制造费用较高,不适合单件及批量较小的塑料件的生产。

目前,注射成型工艺发展很快,除了热塑性塑料注射成型以外,一些热周性塑料也可以成功地用于注射成型,且具有效率高、注塑加工产品质量稳定的特点;低发泡塑料注射成型提供了缓冲、隔音、隔热等优良性能的塑料注塑加工制件;双色或多色注射成型提供了多种颜色、美观适用的塑料商品。此外,应用热流道注射成型注塑加工工艺在获得大型塑件和降低浇注系统凝料等方面具有明显优点。注射成型还是获得中空塑料制品型坯的重要工艺方法。

(二)注射成型工艺

完整的注射工艺过程,按其先后顺序应包括:成型前的准备、注射过程、塑件的后处理等。

1.成型前的准备

东莞市马驰科注塑加工厂为使注射过程能顺利进行并保证塑料制件的质量,在成型前应进行一些必要的准备工作,包括原料外观的检验和注塑加工工艺性能的测定;原料的染色及对粉料的造粒;易吸湿的塑料容易产生斑纹、气泡和降解等缺陷,应进行充分的预热和干燥;生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时的料简清洗;带有嵌件塑料制件的嵌件预热及对脱模困难的塑料制件的脱模剂选用等。由于注射原料的种类、形态,塑件的结构,有无嵌件以及使用要求的不同,各种塑件成型前的准备工作也不完全一样。

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2.注射过程

注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模几个步骤。

(1)加料:由于注射成型是一个间歇过程,因而需定量加料,以保证操作稳定,塑料注塑加工塑化均匀,获得良好的塑件。加料过多、受热的时间过长等容易引起物料的热降解,同时注射机功率损耗增多;加料过少,料筒内缺少传压介质,型腔中塑料熔体压力降低,难于补塑,容易引起塑件出现收缩、凹陷、空洞等缺陷。

(2)塑化:加入的塑料在料筒中进行加热,由固体颗粒转换成黏流态并且具有良好的可塑性的过程称为塑化。决定塑料注塑加工塑化质量的主要因素是物料的受热情况和所受到的剪切作用。通过料筒对物料加热,使聚合物分子,出现由固体向液体转变;一定的温度是塑料得以形变、熔融和塑化的必要条件;而剪切作用则以机械力的方式强化了混合和塑化过程,使混合和塑化扩展到聚合物分子的水平,它使塑料熔体的温度分布、物料组成和分子形态都发生改变,并更趋于均匀;同时螺杆的剪切作用能在塑料中产生更多的摩擦热,因而螺杆式注射机对塑料的塑化比柱塞式注射机要好得多。总之,对塑料的塑化要求是:塑料熔体在进入型腔之前要充分塑化,既要达到规定的成型温度,又要使塑化料各处的温度尽量均匀一致,还要使热分解物的含量达到值;并能提供满足上述质量要求的足够的熔融塑料以保证生产连续并顺利地进行,这些要求与塑料的特性、工艺条件的控制及注射机塑化装置的结构等密切相关。

(3)注射:不论何种形式的注射机,注射的过程可分为充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模等几个阶段。

1)充模:塑化好的熔体被柱塞或螺杆推挤至料筒前端,经过喷嘴及模具浇注系统进入并填满型腔,这一阶段称为充模。

2)保压:在模具中熔体冷却收缩时,继续保持施压状态的柱塞或螺杆迫使浇口附近的熔料不断补充入模具中,使型腔中的塑料注塑加工能成型出形状完整而致密的塑件,这一阶段称为保压。

3)倒流:保压结束后,柱塞或螺杆后退,型腔中压力解除,这时型腔中的熔料压力将比浇口前方的高,如果浇口尚未冻结,就会发生型腔中熔料通过浇口流向浇注系统的倒流现象,使塑件产生收缩、变形及质地疏松等缺陷。如果保压结束之前浇口已经冻结,那就不存在倒流现象。

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4)浇口冻结后的冷却:当浇注系统的塑料已经冻结后,继续保压已不再需要,因此可退回柱塞或螺杆,卸除料筒内塑料注塑加工的压力,并加入新料,同时通入冷却水、油或空气等冷却介质,对模具进行进一步的冷却,这一阶段称为浇口冻结后的冷却。实际上冷却注塑加工过程从塑料注入型腔起就开始了,它包括从充模完成、保压到脱模前的这一段时间。

5)脱模:塑件冷却到一定的温度即可开模,在推出机构的作用下将塑料注塑加工制件推出模外。

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