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注射成型工艺及设备


注射成型是塑料成型工艺中的一种重要方法,它适用于除少数几种以外的几乎所有的热塑性材料。

·注射成型工艺
1、成型前的准备
a、原料干燥
原料干燥的目的是除去某些塑料中含有的超量水分,防止成型制品出现银丝、斑纹、气泡等疵点。
b、料筒清洗
注射机在新启用或在生产中遇到更换原料,以及发现塑料中有分解现象时,都必须对注射机料筒进行清洗。

2、成型工艺过程
注射成型是将粒状或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒,经加热熔化呈流动状后,再由柱塞或螺杆推动,通过料筒端部的喷嘴注入温度较低的模具中,经冷却固化,松开模具后即得制品。
a、塑化过程
塑化过程是注射成型的准备过程,即塑料在料筒内经加热熔融而达到流动状态,具有良好可塑性的过程。
b、流动与冷却过程
流动与冷却过程是指利用柱塞或螺杆的推动,将熔料注入模具,充满型腔后在一定条件下冷固成型,直到脱模的过程。

3、工艺控制因素
工艺控制因素有成型温度(料筒和喷嘴温度、模具温度)、成型压力(塑化压力、注射压力、保持压力)、注射速度、注射速率、成型时间(注射时间、保压时间、冷却时间)、注射量、塑化量等。
a、成型温度
料筒温度的高低对塑料成型过程中的塑化性能影响很大。一般在成型前需加以调整。料筒温度与喷嘴温度之间也存在着密切的联系,为了防止流涎现象,喷嘴温度通常略低于料筒最高温度。
b、成型压力
成型压力包括塑化压力、注射压力和保持压力三种,它直接影响塑料的塑化和制品质量。
c、注射速度和注射速率
注射速度是指注射时柱塞或螺杆的移动速度,其单位为cm/s。注射速率是指单位时间内熔料从喷嘴注射出的理论容量,其单位为cm3/s。
d、成型时间
成型时间又称成型周期或模塑周期,是指完成一次注射成型过程所需要的时间。在成型时间中,以注射时间和冷却时间最为重要,它们对制品的质量有决定性的影响。
e、注射量
注射量是指注射机在对空注射(无模具)条件下,柱塞或螺杆在一次最大注射行程中所能生产的制品质量和体积,也就是最大注射量。
f、塑化量
塑化量是指注射机每小时能够塑化达到注射温度的塑料量,以KG/H表示。
g、缓冲垫
为了得到良好的制品,在成型过程中必须准确地控制加料量,并在每次注射后在料筒前端留有一定的剩料,起到压力传递时的缓冲垫作用。

4、成型工艺条件
按材料商提供的工艺成型条件再综合自身因素加以调整。

·注射成型设备
1、注射机的分类
注射机的分类方法也有多种,如按塑化方式可分为柱塞式、螺杆式和无螺杆式注射机等;按成型原料的类别可分为热塑性、热固性和发泡注射机等;按机器的传动方式可分为液压式和机械式注射机等。其具体分类情况如下:
a、按外形特征分类
注射机按外形特征分类,可分为立式、卧式、角式和多模式等类型。
b、按加工能力分类
注射机按加工能力分类,可分为超小型、小型、中型、大型和超大型等类型。这主要根据注射机的合模力和注射量的大小来确定。
c、按用途分类
注射机按用途分类,可分为热塑性塑料注射机、热固性塑料注射机、低发泡塑料注射机、排气型注射机、高速注射机、多色注射机、精密注射机、鞋用注射机、螺纹制品专用注射机、纤维增强塑料专用注射机等类型。
d、按操作方式分类
注射机按操作方式分类,可分为手动型、半自动型和全自动型注射机。这主要由注射机在生产过程中操作时的自动化程度来分类。
e、按传动方式分类
注射机按传动方式分类,可分为手动机械式、电动式、液压传动式和气压式等类型。
f、按料筒数量分类
注射机按加热料筒的数量分类,可分为单筒式注射机和多筒式注射机两种类型。
g、按塑化方式分类
注射机按塑化方式分类,可分为柱塞-柱塞式注射机、螺杆-柱塞式注射机和往复螺杆式注射机三种类型。
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