高分子材料成形工艺注射成形.ppt

* （根据结构）注射机：移动螺杆式注射机和柱塞式注射机，前者最常用 柱塞式：普通柱塞式、双阶柱塞式螺杆预塑化柱塞式 注射机组成：注射系统、锁模系统和其它系统 注射系统：加料装置、机筒、螺杆（或柱塞及分流梭）和喷嘴等 * 注射机基本参数：最大注射量、锁模力、注射压力、模板最大间距及动模板行程、塑化能力 注射模具：浇注系统、成形零件和结构零件 注射机工作程序：合模及锁紧、注射装置前移、注射、保压、制品冷却及原料预塑化、注射装置后退和开模顶出制品等 * 二、注射成形原理 热塑性塑料注射过程：加料、塑化、注射充模、冷却固化和脱模等 塑化、注射充模和冷却固化是决定成形周期和制品质量的关键过程 移动螺杆式注射机的塑化能力和质量都比柱塞式注射机好，柱塞注射机加热系数不应低于0.8 注射充模过程：引料入模、流动充模和压实增密 冷却固化过程：保压、熔体倒流与模腔凝封、浇口凝封后继冷期 * 三、注射成形工艺 完整注射成形工艺过程：成形前准备、注射过程和制品后处理 注射成形工艺条件：温度、压力和时间 温度：机筒温度、喷嘴温度和模具温度 压力：塑化压力、注射压力和保压压力 时间：括注射时间、保压时间、冷却时间及其它辅助时间 * 四、注射成形的发展 热固性塑料注射成形：与热塑性树脂的注射成形相似，但定形是交联固化，工艺控制差别较大 注射新工艺：共注射成形、反应注射成形、流体辅助注射成形、剪切控制取向注射成形、流动注射成形、注射压缩成形、熔芯注射成形、双推充模注射成形、动态注射成形、发泡注射成形和排气式注射成形等 * * 图6.21　酚醛树脂在注射成形过程中的温度和黏度变化 二、注射过程阶段 1．塑化阶段 热固性树脂低聚物在机筒因受热转变为粘流态，熔体温度应尽可能均匀，流动性应保证能从机筒中顺利注出 根据树脂反应活性选用相应压缩比的螺杆并将机筒温度控制在树脂熔融温度下限附近 实例：酚醛树脂一般在90℃左右熔融，超过100℃已能观察到因交联反应而产生的放热，因此机筒高温加热段的温度取85～95℃为宜 螺杆转数和背压不宜过高，以免强烈剪切生热使物料受热不匀和部分物料早期固化 尽量减少熔体在机筒内的停留时间 采取阻止逆流和漏流的结构以防止注射时熔体的倒流 精确控制每次预塑时积料量与成形一个制品所需料量尽可能相等 每次注射时将余料从机筒中全部排除 2．充模阶段 充模流速很高，大量剪切摩擦热产生，熔体流过喷嘴和浇道的很短时间内温度迅速升高，黏度因温升显著降低，进入模腔后有良好充模能力 实例：酚醛树脂注射成形时机筒前端温度若为85℃，喷嘴加热温度为95℃，熔体通过喷嘴后温度即可上升到反应固化所需120~130℃的临界状态 工艺关键是在交联反应显著进行之前将熔体注满模腔 采用高的注射压力和注射速度以及尽量缩短浇道系统长度等有利于在最短时间内完成充模过程 3．固化阶段 模具温度（不是制品壁厚）决定模腔内所需固化定形时间 模具温度应适中，不能太高，否则交联固化反应过猛，交联放热使固化反应失控 热固性树脂充模结束后不必保压补料 交联反应放热使模腔内物料膨胀，对交联反应引起的体积收缩有补偿作用 浇口内的料常比模腔内的料更早固化，因而无法补料和不会出现倒流 对借助缩聚反应而固化的热固性树脂应采取措施将反应副产物及时排出模腔（如采用排气式注射机） 6.4.2 注射成形新工艺 简要介绍：共注射成形、流体辅助注射成形、剪切控制取向注射成形、反应注射成形、流动注射成形、注射压缩成形、熔芯注射成形、双推充模注射成形和动态注射成形九种 其他新工艺：发泡注射成形、排气式注射成形、低压注射成形、多级注射成形、热流道注射成形和模具滑动注射成形等 一、共注射成形 1．双色（多色）注射 双色（多色）注射：采用两台或两台以上注射装置将不同颜色或不同品种的聚合物同时或先后注射成形双色（多色）制品或双色（多色）花纹制品 国内用得较多的双色注射机：双混色和双清色两种 混色注射机：两个机筒和一个公用喷嘴所组成 工艺过程：两个机筒分别塑化两种不同颜色的物料，有两个独立的流道并受单向阀的控制，通过两种熔体进入模具的先后次序和料量比可得到不同混色情况的双色制品或具有自然过渡色彩的混色制品 双清色注射机：两个机筒公用同一合模装置，采用动定模可以互换的两副模具，用来成形内、外层明显分色的注射制品 工艺过程：首先第一个注射机注射、冷却、定形、开模得到制品内层，把成形物仍附于阳模上移动至第二次成形的位置，第二次成形的阴模空间比第一次成形物大，闭模后注射入第二种颜色的熔体，然后冷却、定形、脱模得到最终制品 工艺特征：两副模具型芯的形状和大小相同，而型腔大小不等，以分别成形制品内层和外层 * 图6.22 双清色注射机俯视示意图 1－合模油缸　2－注射装置　3－料斗 4－固定模板　5－模具回转板　6－动模板 2．双层（或多层）