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1、注塑原理注塑原理第1页，本讲稿共41页射出成型機鎖模機構鎖模機構液壓機構液壓機構料斗料斗螺桿螺桿料管料管加熱器加熱器模具冷卻系統模具冷卻系統膠口與料管膠口與料管第2页，本讲稿共41页射出成型模具靜模靜模動模動模第3页，本讲稿共41页成型产品成型产品第4页，本讲稿共41页注射模概念注射模概念:利用人力或传送装置将物料输送到注射机的料筒内,物料受热呈熔融状态,然后在螺杆或活塞的推动下经喷嘴和模具的进料系统进入型腔,经充分冷却后,物料于型腔内硬化定型.这个成型过程所需的成型工具.第5页，本讲稿共41页第6页，本讲稿共41页第7页，本讲稿共41页 计计量段量段 混混 炼炼/压缩压缩 供供给给段段供給段
2、供給段 :进料进料供給作用供給作用.混混炼炼/压缩压缩段段 :利用牙深利用牙深产产生剪生剪热压缩混炼热压缩混炼材料材料.計量段計量段 :最最后后塑化材料塑化材料.螺螺 杆杆 结结 构构第8页，本讲稿共41页射出成型周期冷却时间冷却时间开模时间开模时间充填充填时间时间保保压时间压时间第9页，本讲稿共41页成形成形周期周期充填充填时间时间保保压时间压时间冷却时间冷却时间开模时间开模时间2219102Sec.射出成型射出成型周周期期第10页，本讲稿共41页zz充填充填 充填时间是指射出机螺杆向前移动充填时间是指射出机螺杆向前移动并推动塑料前进所费的时间并推动塑料前进所费的时间,即在即在压力维持段之前
3、的时间压力维持段之前的时间,zz保压保压 在充填结束后到开模前的这段时间称为在充填结束后到开模前的这段时间称为“后充填时间后充填时间”充填结束后以某一压力维持住螺杆充填结束后以某一压力维持住螺杆直到浇口冷却凝固所费的时间称为直到浇口冷却凝固所费的时间称为“保压保压/维持时间维持时间”弥补材料本身的可压缩性及冷却收弥补材料本身的可压缩性及冷却收缩缩HopperBarrelScrewMoldScrew is applying a specifiedpressure to the polymer meltin order to pack more plasticinto the cavity.Als
4、o called“compensation stage”.射出成型射出成型过过程程第11页，本讲稿共41页Injection Molding Processzz冷却时间冷却时间 压力维持结束后压力开始释放压力维持结束后压力开始释放,一直到一直到成品固化到足以顶出时所需的时间称成品固化到足以顶出时所需的时间称为冷却时间为冷却时间 也是一般所称的固化时间也是一般所称的固化时间(Cure Time)(Cure Time)zz开模时间开模时间 整个行程包括公模后移整个行程包括公模后移,模具打开模具打开,成品顶出及成品顶出及移出移出,模具关闭等模具关闭等第12页，本讲稿共41页 成成 型型 條條 件件
5、一、溫度一、溫度(TEMPRATURE)二、速度二、速度(SPEED)三、壓力三、壓力(PRESSURE)四四、位置位置(POSITION)五五、時間、時間(TIME)第13页，本讲稿共41页一一、溫度溫度(TEMPRATURE)1.干燥溫度干燥溫度 為保證成型品質而事先對聚合物進行干燥所需要的溫度 保證聚合物的含濕量盡量低而不致于起過允許的限度 定義定義 作用作用 保證聚合物塑化(熔膠)良好,順利充模、成型.2.料溫料溫 為保證成型順利進行而設加在料管上之溫度 定義定義 3.模溫模溫制品所接触的模腔表面溫度 控制影響產品在模腔中的冷卻速度,以及制品的表觀質量.作用作用 定義定義 作用作用 第
6、14页，本讲稿共41页二二、速度速度(SPEED)2.1 注射速度注射速度 定義定義 作用作用 在一定壓力作用下,熔膠從噴嘴注射到模具中的速度 1.注射速度提高將使充模壓力提高.2.提高注射速度可使流動長度增加,制品質量均勻.3.高速射出時粘度高,冷速快,適合長流程制品.4.低速時流動平穩,制品尺寸穩定.2.2 熔膠速度熔膠速度 塑化過程中螺杆熔膠時的轉速 影響塑化能力,塑化質量的重要參數,速度越高,熔體溫度越高,塑化能力越強.定義定義 作用作用 第15页，本讲稿共41页二二、速度速度(SPEED)3.鬆退速度鬆退速度 定義定義 作用作用 螺杆(計量)到位后以一定的速度倒退一段距離,后退速度即
7、為松退速度 減少熔體比容,使熔腔內壓下降,防止其外流.定義定義 作用作用 4.開合模具速度開合模具速度 模具打開及閉合時的速度 合理的開鎖模速度是保證機台及生產正常運行的必要條件.定義定義 作用作用 5.頂針前進后退速度頂針前進后退速度 開模后頂針頂出及后退之速度.保證產品順利脫模而又不致于使產品變形,撓曲或被頂裂.第16页，本讲稿共41页三三、壓力壓力(PRESSURE)1.射壓射壓 定義定義 作用作用 螺杆先端射出口部位發生之最大壓力,其大小與射出油缸內所產生油壓緊密關連 用以克服熔體從噴嘴-流道-澆口-型腔的壓力損失,以確 寶型腔被充滿,獲得所需的制品 定義定義 作用作用 2.保壓保壓
8、從模腔填滿塑膠,繼續施加於模腔塑膠上的注射壓力,直至澆口完全冷卻封閉的一段時間,要靠一個相當高的壓力支技,這個壓力叫保壓.(1)補充靠近澆口位置的料量,並在澆口冷卻封閉以前制止 模腔中尚未硬化的塑膠在殘餘壓力作用倒流,防止制件收 縮,避免縮水,減少真空泡.(2)減少制件因受過大的注射壓力而易產生粘模爆裂或彎曲.第17页，本讲稿共41页三三、壓力壓力(PRESSURE)定義定義 作用作用 3.背壓背壓 塑膠在塑化過程建立在熔腔中的壓力(1)提高熔體的比重.(2)使熔體塑化均勻.(3)使熔體中含氣量降低.提高塑化質量.定義定義 作用作用 4.鎖模壓力鎖模壓力 合模系統為克服在注射和保壓階段使模具分
9、開的脹模力而施加在模具上的閉緊力.(1)保證注射和保壓過程中模具不致于被脹開(2)保證產品的表觀質量.(3)保證產品的尺寸精度.第18页，本讲稿共41页三三、壓力壓力(PRESSURE)定義定義 作用作用 5.模具保護壓力模具保護壓力 成型生產中為防止模具內有異物而導致模具被壓壞,通常在高壓鎖模前需有一個高速高壓向低速低壓切換過程,高壓鎖模前之低壓即為模具保護壓力.避免在高速高壓狀態下模具中有異物而導致模具被壓壞.定義定義 作用作用 6.頂出壓力頂出壓力 為使制品從模具上落下而所需要克服制品和模具的附著力.使制品脫離模面.第19页，本讲稿共41页四四、位置位置(POSITION)1.開模位置開
10、模位置 定義定義 作用作用 公母模分開后公模所處的位置 保證脫模取件時各動作能順利地執行.定義定義 作用作用 2.頂出后退行程頂出后退行程 頂針頂出,退回的极限位置(1)用以限制頂針前進,后退的距離,確保制品順利脫模以 及頂針準確复位.(2)對部分彈簧复位之模具,頂出行程兼有頂出限位保護 之作用 第20页，本讲稿共41页定義定義 作用作用 四四、位置位置(POSITION)3.計量行程計量行程 塑化開始后,螺杆在旋轉過程中,由注射終止位置開始在塑膠熔體的作用力下後退,直至後退限位開關為止,這個過程稱為計量行程.保證有足夠的塑膠充填模腔,以獲得所需外觀和呎寸的製品.定義定義 作用作用 4.松退量
11、松退量 螺杆預塑(計量)到位后又直線地倒退一段距離,這個后退的動作稱為后鬆退,鬆退的距離稱為鬆退量或防延量.后鬆退的作用是使計量室中的熔體比容增加,內壓下降,防止熔體從計量室向外流出.第21页，本讲稿共41页定義定義 作用作用 5.射出行程射出行程 注射過程中螺杆所處的位置變化 結合速度,壓力控制塑膠流動狀態.定義定義 作用作用 6.緩沖量緩沖量 螺杆注塑完拮,並不希望把螺杆中頭部的熔料全部射出,還希望留一些.形成一個祭料量,此料量即為緩衝量.(1)防止螺杆頭部與噴嘴接觸發生機械破壞事故.(2)控制注射量的重復精度.第22页，本讲稿共41页五五、時間時間(TIME)定義定義 作用作用 1.周期
12、周期 從開模終了開始到下一次注射冷卻完畢后的開模終了所用的時間 保證制品成型並完全冷卻定型 定義定義 作用作用 2.射出時間射出時間 熔體在充滿整個型腔所用的時間 射出時間由射出壓力,射出速度以及制品的大小等因素來決定 定義定義 作用作用 3.保壓時間保壓時間 為防止注射后塑膠倒流以及冷卻補縮作用,在注塑完后繼續施加的壓力(1)防止注塑完后熔體倒流.(2)冷卻收縮的補縮作用.第23页，本讲稿共41页五五、時間時間(TIME)定義定義 作用作用 4.冷卻時間冷卻時間 產品冷卻固化而脫模后又不致於發生變形所需的時間(1)讓制品固化(2)防止制品變形 定義定義 作用作用 5.熔膠時間熔膠時間 注射終
13、止后,螺杆到達計量終止位置所需要的時間 保證熔膠充分 定義定義 作用作用 6.干燥時間干燥時間 利用干燥設備事先對原料進行干燥所需要的時間(1)增進表面光澤,提高抗彎曲及拉伸強度,避免內部裂紋 和氣泡.(2)提高塑化能力,縮短成型周期.(3)降低原料中水份及濕气.第24页，本讲稿共41页塑膠成型異常認知及處理塑膠成型異常認知及處理第25页，本讲稿共41页缺料缺料(Short Shot)zz現象現象:zz塑膠材料沒有完全填滿模穴塑膠材料沒有完全填滿模穴(Cavity)Cavity)zz原因與處理方式原因與處理方式zz計量設定不足計量設定不足zz射出壓力太低射出壓力太低zz射出速度太慢或是時間太短
14、射出速度太慢或是時間太短zz模具溫度或料管溫度不足模具溫度或料管溫度不足zz背壓太低或是無背壓造成螺桿空轉背壓太低或是無背壓造成螺桿空轉zz離型劑噴太多離型劑噴太多zz流動距離太短或塑料流動性差流動距離太短或塑料流動性差zz進澆口進澆口(sprue)sprue)或是流道或是流道(runner)runner)太小太小第26页，本讲稿共41页毛邊(Flash)zz現象現象:zz塑膠材料溢出模穴塑膠材料溢出模穴zz原因與處理方式原因與處理方式zz計量設定太多計量設定太多zz射出壓力太大射出壓力太大zz鎖模力不足鎖模力不足zz模溫太高或是料管溫度過高模溫太高或是料管溫度過高zz塑料流動性太好塑料流動性
15、太好zz塑料結晶速率太慢塑料結晶速率太慢zz模具的分模線密合度不足模具的分模線密合度不足第27页，本讲稿共41页黑點(Black specks)zz現象:zz成形品表面有黑色斑點成形品表面有黑色斑點zz原因與處理方式zz塑料倒入料筒時，紙袋屑或縫線、灰塵倒入塑料倒入料筒時，紙袋屑或縫線、灰塵倒入桶中。桶中。zz料筒、螺桿、料管、噴嘴於換料時未清除乾料筒、螺桿、料管、噴嘴於換料時未清除乾淨淨zz塑膠廠押出加工作業不當，混入異物塑膠廠押出加工作業不當，混入異物zz模具表面不乾淨模具表面不乾淨zz環境污染環境污染zz色母選擇錯誤色母選擇錯誤(裂解裂解)第28页，本讲稿共41页焦痕(Brown Mar
16、ks)zz現象現象:zz成形品表面出現黑色或黃色條紋。成形品表面出現黑色或黃色條紋。zz原因與處理方式原因與處理方式zz模具或塑料溫度太高模具或塑料溫度太高zz塑料在料管滯留太久塑料在料管滯留太久zz射壓太高，剪切熱射壓太高，剪切熱zz進澆口太小或粗糙進澆口太小或粗糙zz模具排氣溝的位置不當或是太小模具排氣溝的位置不當或是太小zz螺桿轉速過快，背壓太高螺桿轉速過快，背壓太高zz塑料中的添加劑配方不當，熱安定差。塑料中的添加劑配方不當，熱安定差。第29页，本讲稿共41页包封(Diesel effect)zz現象:zz成形品末端及死角發現燒焦的痕跡成形品末端及死角發現燒焦的痕跡zz原因與處理方式z
17、z射出速度過快射出速度過快zz模具排氣溝的位置不當或是太小模具排氣溝的位置不當或是太小第30页，本讲稿共41页銀線(Silver Streak)zz現象現象:zz成品表面或近表面處，沿著流動方向，出現極細的條紋成品表面或近表面處，沿著流動方向，出現極細的條紋zz原因與處理方式原因與處理方式zz塑料乾燥不良塑料乾燥不良zz背壓太高或太低背壓太高或太低zz模具排氣溝設計不良模具排氣溝設計不良zz射出速度太快射出速度太快zz模具或塑料的溫度太高模具或塑料的溫度太高zz模具表面附著水分模具表面附著水分zz塑料中的添加劑不當塑料中的添加劑不當zz混到其它塑料或螺桿、料管凊料不乾淨混到其它塑料或螺桿、料管
18、凊料不乾淨第31页，本讲稿共41页凹陷(Sink marks)zz現象現象:zz成品表面下凹，特別是肉厚突增的部分成品表面下凹，特別是肉厚突增的部分因為厚肉的中央冷卻較慢。因為厚肉的中央冷卻較慢。zz原因與處理方式原因與處理方式zz射出壓力太低，保壓時間太短射出壓力太低，保壓時間太短zz射出速度太快射出速度太快zz模具與塑料溫度太高模具與塑料溫度太高zz成品肉厚設計不良成品肉厚設計不良zz模具的流道、進澆口太小模具的流道、進澆口太小zz模具的各部分冷卻不均模具的各部分冷卻不均zz塑料的收縮率太大、結晶速度太慢塑料的收縮率太大、結晶速度太慢第32页，本讲稿共41页氣泡(Void)zz現象現象:z
19、z成品內部產生空隙，有兩種原因成品內部產生空隙，有兩種原因:zz發生於肉厚部分，由中央冷卻收縮而成。發生於肉厚部分，由中央冷卻收縮而成。zz空氣、水分或塑料中的揮發分解造成。空氣、水分或塑料中的揮發分解造成。zz原因與處理方式原因與處理方式zz射出壓力太低，保壓時間太短。射出壓力太低，保壓時間太短。zz背壓太低。背壓太低。zz塑料溫度太高，滯留太久。塑料溫度太高，滯留太久。zz成品肉厚設計不良。成品肉厚設計不良。zz模具的流道、進澆口太小。模具的流道、進澆口太小。zz塑料乾燥不足。塑料乾燥不足。zz離型劑噴太多。離型劑噴太多。第33页，本讲稿共41页融合線(Weld line)zz現象現象:z
20、z塑料在模具內流動時，各波前塑料在模具內流動時，各波前(melt front)melt front)會合處所遺留的紋會合處所遺留的紋線。線。zz原因與處理方式原因與處理方式zz模具或塑料溫度太低模具或塑料溫度太低zz射壓太低或射速不足射壓太低或射速不足zz塑料的流動性不足塑料的流動性不足zz成品肉厚設計不良。成品肉厚設計不良。zz模具的流道、進澆口太小。模具的流道、進澆口太小。zz排氣溝不良。排氣溝不良。zz離型劑噴太多。離型劑噴太多。第34页，本讲稿共41页龜裂(Crazing or crack)zz現象現象:zz塑料在模具內流動，近模壁層冷卻較快，與中央部份的熱融介塑料在模具內流動，近模壁
21、層冷卻較快，與中央部份的熱融介面，產生剪切力，表面發生裂痕。面，產生剪切力，表面發生裂痕。zz原因與處理方式原因與處理方式zz模具粗糙，拔模斜角不足。模具粗糙，拔模斜角不足。zz射壓太高或保壓時間太久。射壓太高或保壓時間太久。zz模具溫度太低模具溫度太低。zz成品緊貼模面，呈真空狀態。成品緊貼模面，呈真空狀態。zz金屬埋入物形狀設計不良，或溫度大低。金屬埋入物形狀設計不良，或溫度大低。zz成品設計不良，肉厚變化太大或有銳角。成品設計不良，肉厚變化太大或有銳角。第35页，本讲稿共41页流動輪紋(Flow marks)zz現象現象:zz塑料最初射入模具內急速冷卻塑料最初射入模具內急速冷卻，與後來射
22、入的塑料間生成介與後來射入的塑料間生成介面，以進膠口為中心出現同心圓的痕跡。面，以進膠口為中心出現同心圓的痕跡。zz原因與處理方式原因與處理方式zz模具溫度太低模具溫度太低zz射出速度太慢射出速度太慢zz塑料的流動性太差塑料的流動性太差zz模具的進膠口、流動太小模具的進膠口、流動太小zz模具與塑料的溫度太低或不均一模具與塑料的溫度太低或不均一zz未設置冷料井未設置冷料井(cold slug well)cold slug well)或是太小或是太小zz成品設計不當，肉厚變化大成品設計不當，肉厚變化大第36页，本讲稿共41页變形(Deformation)zz現象現象:zz成形品由於冷卻收縮、成形條
23、件或離型不良，在內部構成殘留成形品由於冷卻收縮、成形條件或離型不良，在內部構成殘留應力，導致變形分為翹曲應力，導致變形分為翹曲(warpage)warpage)、扭曲扭曲(distortion)distortion)。zz原因與處理方式原因與處理方式zz射出壓力太高，保壓時間太短射出壓力太高，保壓時間太短zz冷卻時間不足就離型冷卻時間不足就離型zz模具粗糙或脫模斜度不足模具粗糙或脫模斜度不足zz補強肋補強肋(ribs)ribs)的厚度和高度設計不良的厚度和高度設計不良zz模具的兩半溫差大或各部分冷卻不均一模具的兩半溫差大或各部分冷卻不均一zz塑料溫度太低，流動方向與垂直方向收縮率差太多塑料溫度
24、太低，流動方向與垂直方向收縮率差太多第37页，本讲稿共41页噴射(Jetting)zz現象:zz塑料自料口噴入模穴內，其流動軌跡有如繩帶，塑料自料口噴入模穴內，其流動軌跡有如繩帶，固化後表面呈現蛇紋模樣固化後表面呈現蛇紋模樣zz原因與處理方式zz射出速度太快射出速度太快zz流道太長流道太長zz料口太小料口太小zz噴嘴的溫度太低噴嘴的溫度太低zz邊料口邊料口(edge gate)edge gate)未設置冷料井未設置冷料井第38页，本讲稿共41页表層剝離(Delamination)zz現象:zz成形品呈雲母狀的層次結構，各層之間可輕易成形品呈雲母狀的層次結構，各層之間可輕易撕開撕開zz原因與處理方式zz物性相異的塑料混入物性相異的塑料混入zz塑料的溫度太低塑料的溫度太低第39页，本讲稿共41页光澤不良(Cloudy)zz現象:zz成形品表面覆有一層乳白色的薄膜，如有薄霧成形品表面覆有一層乳白色的薄膜，如有薄霧罩住光澤度不足罩住光澤度不足zz原因與處理方式zz模具粗糙，亮度不足模具粗糙，亮度不足zz模具或塑料的溫度太低模具或塑料的溫度太低zz離型劑使用不當離型劑使用不當zz塑料添加劑裂解或氣化覆著模具表面塑料添加劑裂解或氣化覆著模具表面第40页，本讲稿共41页第41页，本讲稿共41页