科学合理设定注塑工艺参数需要考虑哪些要素呢？

导读：注塑参数调试，经初步估算，需要考虑不少于30个参数。那么哪些是首要的因素呢？下面驼驮小编根据驼驮维保师傅的经验总结，给大家讲解一下设定注塑工艺参数需要考虑哪些要素。

一、收缩率

影响热塑性塑料成型收缩的因素如下：

1.塑料品种

热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化引起的体积变化，内应力强，冻结在塑件内的残余应力大，分子取向性强等因素，因此与热固性塑料相比，收缩率较大，收缩率范围宽、方向性明显；另外，成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。

2.塑件特性

成型时熔融料与型腔表面接触，外层立即冷却，形成低密度的固态外壳。由于塑料的导热性差，使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。另外，有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向，密度分布及收缩阻力大小等，所以塑件的特性对收缩大小、方向性影响较大。

3.进料口

进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。直接进料口、进料口截面大（尤其截面较厚的）则收缩小但方向性大，进料口宽及长度短的则方向性小。距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。

4.成型条件

模具温度高，熔融料冷却慢、密度高、收缩大，尤其对结晶料则因结晶度高，体积变化大，故收缩更大。模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关，直接影响到各部分收缩量大小及方向性。

另外，保持压力及时间对收缩也影响较大，压力大、时间长的则收缩小但方向性大。注塑压力高，熔融料粘度差小，层间剪切应力小，脱模后弹性回跳大，故收缩也可适量的减小，料温高、收缩大，但方向性小。因此在成型时调整模温、压力、注塑速度及冷却时间等诸因素也可适当改变塑件收缩情况。

模具设计时根据各种塑料的收缩范围，塑件壁厚、形状、进料口形式尺寸及分布情况，按经验确定塑件各部位的收缩率，再来计算型腔尺寸。

对高精度塑件及难以掌握收缩率时，一般宜用如下方法设计模具：

（1）对塑件外径取较小收缩率，内径取较大收缩率，以留有试模后修正的余地。

（2）试模确定浇注系统形式、尺寸及成型条件。

（3）要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况（测量时必须在脱模后24小时以后）。

（4）按实际收缩情况修正模具。

（5）再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。

二、流动性

1.塑料流动性分类

热塑性塑料流动性大小，一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米得螺旋线流动长度、表现粘度及流动比（流程长度/塑件壁厚）等一系列指数进行分析。分子量小，分子量分布宽，分子结构规整性差，熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小，流动比大的则流动性就好，对同一品名的塑料必须检查其说明书判断其流动性是否适用于注塑成型。

按模具设计要求大致可将常用塑料的流动性分为三类：

（1）流动性好：PA、PE、PS、PP、CA、聚4-甲基-1-戍烯

（2）流动性中等：聚苯乙烯系列树脂（如ABS、AS）、PMMA、POM、聚苯醚

（3）流动性差：PC、硬PVC、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料

2.影响塑料流动性因素

各种塑料的流动性也因各成型因素而变，主要影响的因素有如下几点：

（1）温度

料温高则流动性增大，但不同塑料也各有差异，PS（尤其耐冲击型及MFR值较高的）、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙烯（如ABS、AS）、PC、CA等塑料的流动性随温度变化较大。对PE、POM、则温度增减对其流动性影响较小。所以前者在成型时宜调节温度来控制流动性。

（2）压力

注塑压力增大则熔融料受剪切作用大，流动性也增大，特别是PE、POM较为敏感，所以成型时宜调节注塑压力来控制流动性。

（3）模具结构

浇注系统的形式、尺寸、布置、冷却系统设计、熔融料流动阻力（如型面光洁度、料道截面厚度、型腔形状、排气系统）等因素都直接影响到熔融料在型腔内的实际流动性。凡促使熔融料降低温度，增加流动性阻力的则流动性就降低。

模具设计时应根据所用塑料的流动性，选用合理的结构。成型时则也可控制料温，模温及注塑压力、注塑速度等因素来适当地调节填充情况以满足成型需要。

三、结晶性

热塑性塑料按其冷凝时是否出现结晶现象可划分为结晶型塑料与非结晶型（又称无定形）塑料两大类。

结晶现象：塑料由熔融状态到冷凝时，分子由独立移动，完全处于无次序状态，变成分子停止自由运动，按略微固定的位置，并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。

作为判别这两类塑料的外观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般结晶性料为不透明或半透明（如POM等），无定形料为透明（如PMMA等）。但也有例外情况，如聚4-甲基-1-戍烯为结晶型塑料却有高透明性，ABS为无定形料但却并不透明。

在模具设计及选择注塑机时应注意对结晶型塑料有下列要求及注意事项：

（1）料温上升到成型温度所需的热量多，要用塑化能力大的设备。

（2）冷却回化时放出热量大，要充分冷却。

（3）熔融态与固态的比重差大，成型收缩大，易发生缩孔、气孔。

（4）冷却快，结晶度低，收缩小，透明度高。结晶度与塑件壁厚有关，壁厚则冷却慢，结晶度高，收缩大，物性好。所以结晶性料应按要求必须控制模温。

各向异性显着，内应力大。脱模后未结晶化的分子有继续结晶化倾向，处于能量不平衡状态，易发生变形、翘曲。

结晶化温度范围窄，易发生未熔料末注入模具或堵塞进料口。

四、热敏性塑料及易水解塑料

1. 热敏性

是指某些塑料对热较为敏感，在高温下受热时间较长或进料口截面过小，剪切作用大时，料温增高易发生变色、降解，分解的倾向。具有这种特性的塑料称为热敏性塑料，如硬PVC、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物、POM、聚三氟氯乙烯等。

热敏性塑料在分解时会产生单体、气体、固体等副产物，特别是有的分解气体对人体、设备、模具有刺激、腐蚀作用。

因此，模具设计、选择注塑机及成型时都要注意，应选用螺杆式注塑机，浇注系统截面宜大，模具和料筒应镀铬，必须严格控制成型温度，塑料中加入稳定剂，减弱其热敏性能。

2. 易水解性

有的塑料（如PC）即使含有少量水分，在高温、高压下也会发生分解，这种性能称为易水解性，对此必须预先加热干燥。

五、应力开裂及熔体破裂

1. 应对应力开裂 

有的塑料对应力敏感，成型时易产生内应力并质脆易裂，塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂现象。

对此，除了在原料内加入添加剂提高开抗裂性外，对原料也应注意干燥，合理的选择成型条件，以减少内应力和增加抗裂性；并应选择合理的塑件形状，不宜设置嵌件等措施来尽量减少应力集中。

模具设计时应增大脱模斜度，选用合理的进料口及顶出机构，成型时应适当的调节料温、模温、注塑压力及冷却时间，尽量避免塑件过于冷脆时脱模。

成型后塑件还宜进行后处理提高抗开裂性，消除内应力并禁止与溶剂接触。

2. 应对熔体破裂 

当一定融熔体流动速率的聚合物熔体，在恒温下通过喷嘴孔时，其流速超过某值后，熔体表面发生明显横向裂纹称为熔体破裂，会有损塑件外观及物性。

故若选用熔体流动速率高的聚合物等，应增大喷嘴、浇道、进料口截面，减少注塑速度，提高料温。

六、热性能及冷却速度

1. 热性能

各种塑料有不同比热、热传导率、热变形温度等热性能。比热高的塑料，塑化时需要热量大，应选用塑化能力大的注塑机；热变形温度高的塑料，冷却时间可短，脱模早，但脱模后要防止冷却变形；热传导率低的塑料，冷却速度慢（如离子聚合物等冷却速度极慢），故必须充分冷却，加强模具冷却效果。

热浇道模具适用于比热低，热传导率高的塑料。比热大、热传导率低、热变形温度低、冷却速度慢的塑料则不利于高速成型，必须选用适当的注塑机及加强模具冷却。

2. 冷却速度

各种塑料按其种类特性及塑件形状，要求必须保持适当的冷却速度。因此，模具必须按成型要求设置加热和冷却系统，以保持一定模温。

当料温使模温升高时应予冷却，以防止塑件脱模后变形，缩短成型周期，降低结晶度。当塑料余热不足以使模具保持一定温度时，则模具应设有加热系统，使模具保持在一定温度，以控制冷却速度，保证流动性，改善填充条件或用以控制塑件使其缓慢冷却，防止厚壁塑件内外冷却不匀及提高结晶度等。

对流动性好，成型面积大、料温不匀的则按塑件成型情况有时需加热或冷却交替使用或局部加热与冷却并用。为此模具应设有相应的冷却或加热系统。

七、吸湿性

塑料中因有各种添加剂，使其对水分有不同的亲疏程度，所以塑料大致可分为吸湿、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的两种，料中含水量必须控制在允许范围内，不然在高温、高压下水分变成气体或发生水解作用，会使树脂起泡、流动性下降、外观及力学性能不良。

所以吸湿性塑料必须按要求采用适当的加热方法及规范进行预热，在使用时防止再吸湿。

以上七点就是关于设定注塑工艺参数时需要考虑的因素，希望可以帮助到大家。在注塑生产过程中，若有设备维护、保养、调试等需求时，可以上驼驮维保平台，驼驮维保是专业解决工业设备售后维保难题的平台，服务类型包含口罩机、CNC、注塑机及辅机相关、自动化相关、油压机、包装机等工业设备全品类，维保范围包括安装、调试、维修、保养、驻厂。发布相关需求后，3分钟内可联系到附近的维保师傅，快速上门为客户解决工业设备难题，助力企业售后无忧。

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2024-02-02

如何保养数控机床？

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2020-10-26

了解这些，才能保护好你的注塑机！

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网络

2020-10-20

划重点！注塑成型过程及操作要点来啦！

为了方便大家能够更加了解注塑成型过程，更容易地操作注塑机，下面驼驮小编现将注塑机的工作顺序和成型方法以及操作方法介绍给大家,具体细节部分需要根据制品的成型条件进行设定，希望能对大家的工作有所帮助。1.注塑机的动作程序：射台前进→注射→保压→预塑→倒缩→射台松退→冷却→开模→顶出→退针→开门→关门→合模→射台前进。2.注塑机操作项目：注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制柜操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择，料筒各段温度及电流、电压的监控，注射压力和背压压力的调节等。3.注射过程动作选择：一般注塑机既可手动操作，也可以半自动和全自动操作。手动操作是在一个生产周期中，每一个动作都是由操作者拨动操作开关而实现的。一般在试机调模时才选用;半自动操作时机器可以自动完成一个工作周期的动作，但每一个生产周期完毕后操作者必须拉开安全门，取下工件，再关上安全门，机器方可以继续下一个周期的生产;全自动操作时注塑机在完成一个工作周期的动作后，可自动进入下一个工作周期。在正常的连续工作过程中无须停机进行控制和调整。但须注意，如需要全自动工作，则(1)中途不要打开安全门，否则全自动操作中断;(2)要及时加料;(3)若选用电眼感应，应注意不要遮闭了电眼。实际上，在全自动操作中通常也是需要中途临时停机的，如给机器模具喷射脱模剂等。正常生产时，一般选用半自动或全自动操作。操作开始时，应根据生产需要选择操作方式(手动、半自动或全自动)，并相应拨动手动、半自动或全自动开关。半自动及全自动的工作程序已由线路本身确定好，操作人员只需在电柜面上更改速度和压力的大小、时间的长短、顶针的次数等等，不会因操作者调错键钮而使工作程序出现混乱。当一个周期中各个动作未调整妥当之前，应先选择手动操作，确认每个动作正常之后，再选择半自动或全自动操作。4.预塑动作选择：根据预塑加料前后注座是否后退,即喷嘴是否离开模具,注塑机一般设有三种选择。(1)固定加料：预塑前和预塑后喷嘴都始终贴进模具，注座也不移动。(2)前加料：喷嘴顶着模具进行预塑加料，预塑完毕，注座后退，喷嘴离开模具。选择这种方式的目的是：预塑时利用模具注射孔抵助喷嘴，避免熔料在背压较高时从喷嘴流出，预塑后可以避免喷嘴和模具长时间接触而产生热量传递，影响它们各自温度的相对稳定。(3)后加料：注射完成后，注座后退，喷嘴离开模具然后预塑，预塑完再注座前进。该动作适用于加工成型温度特别窄的塑料，由于喷嘴与模具接触时间短，避免了热量的流失，也避免了熔料在喷嘴孔内的凝固。注射结束、冷却计时器计时完毕后，预塑动作开始。螺杆旋转将塑料熔融并挤送到螺杆头前面。由于螺杆前端的止退环所起的单向阀的作用，熔融塑料积存在机筒的前端，将螺杆向后迫退。当螺杆退到预定的位置时(此位置由行程开关确定，控制螺杆后退的距离，实现定量加料)，预塑停止，螺杆停止转动。紧接着是倒缩动作，倒缩即螺杆作微量的轴向后退，此动作可使聚集在喷嘴处的熔料的压力得以解除，克服由于机筒内外压力的不平衡而引起的“留涎”现象。若不需要倒缩，则应把倒缩停止开关调到适当位置，让预塑停止开关被压上的同一时刻，倒缩停止开关也被压上。当螺杆作倒缩动作后退到压上停止开关时，倒缩停止。接着注座开始后退。当注座后退至压上停止开关时，注座停止后退。若采用固定加料方式，则应注意调整好行程开关的位置。一般生产多采用固定加料方式以节省注座进退操作时间，加快生产周期。5.注射压力选择：注塑机的注射压力由调压阀进行调节，在调定压力的情况下，通过高压和低压油路的通断，控制前后期注射压力的高低。普通中型以上的注塑机设置有三种压力选择，即高压、低压和先高压后低压。高压注射是由注射油缸通入高压压力油来实现。由于压力高，塑料从一开始就在高压、高速状态下进入模腔。高压注射时塑料入模迅速，注射油缸压力表读数上升很快。低压注射是由注射油缸通入低压压力油来实现的，注射过程压力表读数上升缓慢，塑料在低压、低速下进入模腔。先高压后低压是根据塑料种类和模具的实际要求从时间上来控制通入油缸的压力油的压力高低来实现的。为了满足不同塑料要求有不同的注射压力，也可以采用更换不同直径的螺杆或柱塞的方法，这样既满足了注射压力，又充分发挥了机器的生产能力。在大型注塑机中往往具有多段注射压力和多级注射速度控制功能，这样更能保证制品的质量和精度。6.注射速度的选择：一般注塑机控制板上都有快速—慢速旋钮用来满足注射速度的要求。在液压系统中设有一个大流量油泵和一个小流量泵同时运行供油。当油路接通大流量时，注塑机实现快速开合模、快速注射等，当液压油路只提供小流量时，注塑机各种动作就缓慢进行。7.顶出形式的选择：注塑机顶出形式有机械顶出和液压顶出二种,有的还配有气动顶出系统,顶出次数设有单次和多次二种。顶出动作可以是手动，也可以是自动。顶出动作是由开模停止限位开关来启动的。操作者可根据需要，通过调节控制柜上的顶出时间按钮来达到。顶出的速度和压力亦可通过控制柜面上的开关来控制，顶针运动的前后距离由行程开关确定。8.温度控制：以测温热电偶为测温元件，配以电脑温度控制板成为控温装置，控制料筒和模具电热圈电流的通断，有选择地固定料筒各段温度和模具温度。料筒电热圈一般分为二段、三段或四段控制。电器柜上的电流表分别显示各段电热圈电流的大小。电流表的读数是比较固定的，如果在运行中发现电流表读数比较长时间的偏低，则可能电热圈发生了故障，或导线接触不良，或电热丝氧化变细，或某个电热圈烧毁，这些都将使电路并联的电阻阻值增大而使电流下降。在电流表有一定读数时也可以简单地用塑料条逐个在电热圈外壁上抹划，看料条熔融与否来判断某个电热圈是否通电或烧毁。如果机台无加热动作,加热故障根据发生频率可能出现在:固态继电器(或交流接触器)损坏无电流输入,感温线损坏无加热信号输出,加热圈损坏,温控板损坏,主机板损坏.9.合模控制：合模是以巨大的机械推力将模具合紧，以抵挡注塑过程熔融塑料的高压注射及填充模具而令模具发生的巨大张开力。关妥安全门，各行程开关均给出信号，合模动作立即开始。首先是动模板以慢速启动，前进一小短距离以后，原来压住慢速开关的控制杆压块脱离，活动板转以快速向前推进。在前进至靠近合模终点时，控制杆的另一端压杆又压上慢速开关，此时活动板又转以慢速且以低压前进。在低压合模过程中，如果模具之间没有任何障碍，则可以顺利合拢至压上高压开关，转高压是为了伸直机铰从而完成合模动作。这段距离极短，一般只有0.3~1.0mm，刚转高压旋即就触及合模终止限位开关，这时动作停止，合模过程结束。注塑机的合模结构有全液压式和机械连杆式。不管是那一种结构形式，最后都是由连杆完全伸直来实施合模力的。连杆的伸直过程是活动板和尾板撑开的过程，也是四根拉杆受力被拉伸的过程。合模力的大小，可以从合紧模的瞬间油压表升起之最高值得知，合模力大则油压表的最高值便高，反之则低。较小型的注塑机是不带合模油压表的，这时要根据连杆的伸直情况来判断模具是否真的合紧。如果某台注塑机合模时连杆很轻松地伸直，或“差一点点”未能伸直，或几副连杆中有一副未完全伸直，注塑时就会出现胀模，制件就会出现飞边或其它毛病。10.开模控制：当熔融塑料注射入模腔内及至冷却完成后,随着便是开模动作,取出制品。开模过程也分三个阶段。第一阶段慢速开模，防止制件在模腔内撕裂。第二阶段快速开模，以缩短开模时间。第三阶段慢速开模，以减低开模惯性造成的冲击及振动。

网络（驼驮整理）

2020-10-15

影响注塑机塑化组件使用寿命的因素有哪些？驼驮小编替你总结好了

注塑机的塑化组件，这里指：螺杆、熔胶筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈。在注塑机工作时，塑化组件就好像机动车的车轮，只要一开动，就要受到压力、冲击、摩擦、挤压。对于相同的轮胎，在平整的路面上行驶，技术娴熟的驾驶员操作，往往可以延长轮胎的使用寿命。而经常在凹凸不平、砂石较多的道路上行驶，加上经常性紧急刹车动作，轮胎面的花纹很快就被磨平，报废。所以，要保证注塑机经常处于完好状态，就必须明确所使用注塑机的性能，了解所使用塑料材料的性能和质量情况，加强注塑机使用管理工作，以达到降低故障率，减少维修费用，延长使用寿命的目的。一般来说，影响注塑机的塑化系统使用寿命有以下几个方面：1、机械磨损作用一些改性塑料添加了矿物质、玻璃纤维、金属粉等，这些材料的存在，在塑化和注射加工过程中，将日积月累地对螺杆、三小件和熔胶筒进行均匀性机械磨损。可以磨去氮化层、镀铬层。磨损后使螺杆与熔胶筒的间隙增大，降低了塑化效果，增大了射胶漏流，使注塑效率降低，降低了加工精度。所以，为了尽可能减小磨损，延长塑化组件使用寿命，加工中应适当提高温度，减小螺杆转速。选用镀铬或采用双金属方案，可以更有效防止磨损作用。2、机械疲劳及超负荷作业调机人员习惯性地设定低温工作，习惯性地设定高速度高压力工作，使塑化组件性能逐渐劣化。例如加工PC、PA塑料时，在温度未达到要求时，塑料黏度很大，如果这时强行溶胶动作，必须加大溶胶压力，加大溶胶扭矩，因而加大了螺杆的应力疲劳。同时，因为这时塑料熔体黏度很大，要进行注塑加工就必须加大注射压力和注射速度，增加了三小件的冲击和负荷，加速其磨损和应力断裂。3、人为因素（包括操作失误或违章作业等）（1）有金属杂质混在塑料中一起进入熔胶筒中时，由于挤压作用，使螺杆的螺棱、螺槽、过胶圈、过胶垫圈产生不同程度的磨损，造成注塑加工不稳定，容易产生黑点和黑纹现象；（2）人为加错塑料，将高温塑料加到设定为低温的熔胶筒中，造成溶胶时螺杆的扭矩过大，使螺杆产生应力疲劳；（3）冷启动，是一种急噪心理和不负责任的工作态度。在溶胶筒温度未达到设定要求温度或刚刚达到时，料管中的残料，其外层吸收了来自发热圈的热量使温度较高，而里层温度还很低，所以，冷启动时螺杆扭矩很大，使螺杆产生应力疲劳，严重者很快扭断螺杆，扭断过胶头和过胶圈。进入溶胶筒的金属杂质，大部分是随破碎料一起带进去的。所以，应经常检查破碎机的刀片破损情况，发现刀片有磨损应立即更换。另方面应经常检查清理落料斗中的磁铁。当磁铁周边吸附的金属屑饱和时，对于外层的铁屑的吸附力将减弱，就算被吸住，也很容易被不断流动的塑料冲走，一起进入溶胶筒中。4、正确装配、调试和更换零件这方面也很重要，假如装配溶胶筒时装得不够紧，溶胶或射胶动作时就会出现螺杆碰溶胶筒现象，造成螺杆或溶胶筒磨损。所以，应定期检查设备的技术状态，留意加工中零件所出现的异常现象。5、工艺不当造成的损坏（1）长期使用高背压溶胶，加快塑化三小件的磨损。该情况一般出现在使用色粉的场合，由于色粉难分散，所以就采用加大背压的办法。（2）对于黏度高的塑料，溶胶时采用快速溶胶，使螺杆产生应力疲劳。（3）对于高温塑料，特别是添加玻璃纤维的塑料，也不得采用高速溶胶方法。6、化学腐蚀作用被腐蚀的金属材料是铁成分。常见的腐蚀性塑料有：阻燃塑料、酸性塑料、PVC塑料等。螺杆、熔胶筒和法兰被腐蚀后，表面产生一些凹坑，表面粗糙，使注塑机工作时熔料的流动阻力大。一些材料容易附着在表面，造成分解炭化。腐蚀严重者使螺杆与熔胶筒间隙变大，漏流增大，使注塑效率降低。不论是阻燃塑料还是酸性胶，塑料在高温下加工时都会分解出酸性气体，塑料熔体都很容易炭化并粘住金属。所以，一方面塑化组件应选用不锈钢或表面镀铬方案；另方面在生产加工中应尽量使用低背压，低温和低剪切工艺，减少塑料的降解；第三方面，由于以上塑料的热敏感性，温度过高或受热时间过长都容易造成塑料分解降解和炭化，所以生产过程中应避免和减少人为无故停机。如需要停机，应先降低温度，关好料闸，将溶胶筒中的熔料做完后，转用PP料或PS料清洗溶胶筒后再停机。

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2020-09-26