注射成型

注射成型

塑膠在注塑機加熱料筒中塑化後,由柱塞或往復螺桿注射到閉合模具的模腔中形成製品的塑膠加工方法。此法能加工外形複雜、尺寸精確或帶嵌件的製品,生產效率高。大多數熱塑性塑膠和某些熱固性塑膠(如酚醛塑膠)均可用此法進行加工。用於注塑的物料須有良好流動性,才能充滿模腔以得到製品。 20世紀70年代以來,出現了一種帶有化學反應的注射成型,稱為反應注射成型,發展很快。

操作方法

因加工物料而異。熱塑性塑膠的注射成型包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻、脫模等過程。熱固性塑膠和橡膠的成型也包括同樣過程,但料筒溫度 較熱塑性塑膠的低,注射壓力卻較高,模具是加熱的,物料注射完畢在模具中需經固化或硫化過程,然後趁熱脫膜。

注射成型是指有一定形狀的模型,通過壓力將融溶狀態的膠體注入摸腔而成型,工藝原理是:將固態的塑膠按照一定的熔點融化,通過注射機器的壓力,用一定的速度注入模具內,模具通過水道冷卻將塑膠固化而得到與設計模腔一樣的產品。

注射成型(注塑)是使熱塑性或熱固性模塑膠先在加熱料筒中均勻塑化,而後由柱塞或移動螺桿推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。

注射成型幾乎適用於所有的熱塑性塑膠。注射成型也成功地用於成型某些熱固性塑膠。注射成型的成型周期短(幾秒到幾分鐘),成型製品質量可由幾克到幾十千克,能一次成型外形複雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的模塑品。因此,該方法適應性強,生產效率高。

注射成型用的注射機分為柱塞式注射機和螺桿式注射機兩大類,由注射系統、鎖模系統和塑模三大部分組成;其成型方法可分為:

(1) 排氣式注射成型。排氣式注射成型套用的排氣式注射機,在料筒中部設有排氣口,亦與真空系統相連線,當塑膠塑化時,真空泵可將塑膠中合有的水汽、單體、揮發性物質及空氣經排氣口抽走;原料不必預乾燥,從而提高生產效率,提高產品質量。特別適用於聚碳酸酯、尼龍、有機玻璃、纖維素等易吸濕的材料成型。

(2) 流動注射成型。流動注射成型可用普通移動螺桿式注射機。即塑膠經不斷塑化並擠入有一定溫度的模具型腔內,塑膠充滿型腔後,螺桿停止轉動,借螺桿的推力使模內物料在壓力下保持適當時間,然後冷卻定型。流動注射成型克服了生產大型製品的設備限制,製件質量可超過注射機的最大注射量。其特點是塑化的物件不是貯存在料筒內,而是不斷擠入模具中,因此它是擠出和注射相結合的一種方法。

(3) 共注射成型。共注射成型是採用具有兩個或兩個以上注射單元的注射機,將不同品種或不同色澤的塑膠,同時或先後注入模具內的方法。用這種方法能生產多種色彩和(或)多種塑膠的複合製品,有代表性的共注射成型是雙色注射和多色注射。

(4) 無流道注射成型。模具中不設定分流道,而由注射機的延伸式噴嘴直接將熔融料分注到各個模腔中的成型方法。在注射過程中,流道內的塑膠保持熔融流動狀態,在脫模時不與製品一同脫出,因此製件沒有流道殘留物。這種成型方法不僅節省原料,降低成本,而且減少工序,可以達到全自動生產。

(5)反應注射成型。反應注射成型的原理是將反應原材料經計量裝置計量後泵入混合頭,在混合頭中碰撞混合,然後高速注射到密閉的模具中,快速固化,脫模,取出製品。它適於加工聚氨酯、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、有機矽樹脂、醇酸樹脂等一些熱固性塑膠和彈性體。主要用於聚氨酯的加工。

(6) 熱固性塑膠的注射成型。粒狀或團狀熱固性塑膠,在嚴格控制溫度的料筒內,通過螺桿的作用,塑化成粘塑狀態,在較高的注射壓力下,物料進入一定溫度範圍的模具內交聯固化。熱固性塑膠注射成型除有物理狀態變化外,還有化學變化。因此與熱塑性塑膠注射成型比,在成型設備及加工工藝上存在著很大的差別。下表比較了熱固性與熱塑性塑膠注射成型的差別。

熱固性與熱塑性塑膠注射成型條件的比較

工藝條件 熱固性塑膠 熱塑性塑膠
料筒 溫度 溫度低,95℃以下,溫度控制嚴格 溫度高,150℃以上,溫度控制不嚴格
料筒中停留時間 較 長
料筒加熱方式 液體介質(水、油) 電加熱
模具溫度 150一200℃ 100℃以下
注射壓力 100-200MPa 35-140MPa
注射量 注射量較小,料筒前部余料很小 注射量較大,料筒前部余料較多

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