热固性塑料的注射成型

目的和要求：1.了解注塑工艺过程及工艺条件的选择；2.掌握工艺条件对塑件质量的影响。

重点难点：难点：工艺条件与各个因素之间的关系重点：成型时间成型温度成型压力注射成型又称注塑成型。

到目前为止，除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型方法生产塑件。

注射成型不但用于热塑性塑料的成型，而且已成功应用于热固性塑料的成型。

注射成型塑件注射模一、注射成型原理注射机基本作用:①加热熔融塑料，使其达到粘流状态；②对粘流的塑料施加高压，使其射入模具型腔。

一、注射成型原理柱塞式注射机注射成型一、注射成型原理螺杆式注射机注射成型一、注射成型原理螺杆式注射机注射成型工作循环图：1-料斗2-螺杆转动传动装置3-注射液压缸4-螺杆5-加热器6-喷嘴7-模具螺杆式注射机的工作循环图：二、注射成型工艺过程1（1）塑料原材料的检验和预处理对吸水性强的塑料（聚碳酸酯等）要进行干燥处理，去除过多水分及挥发物，防止成型后塑件表面出现斑等缺陷。

箱式干燥机微电脑型料斗干燥机（2）嵌件的预热金属和塑料收缩率相差较大。

冷却时，嵌件周围产生较大的内应力，导致嵌件周围塑料层强度下降和出现裂纹。

预热车热风循环箱式预热炉箱式预热机井式预热炉（3）料筒的清洗螺杆式注射机采用对空注射法清洗。

柱塞式注射机的料筒存量大，必须将料筒拆卸清洗。

螺杆式料筒（4）脱模剂的选用由于工艺条件控制的不稳定性或塑件本身的复杂性，可能造成脱模困难，所以在实际生产中通常使用脱模剂。

常用的脱模剂有三种：硬脂酸锌、液体石蜡（石油）和硅油。

耐高脱模剂温硅油脱模剂2. 注射过程（1）加料：原料为粉状或粒状注射加料（2）塑化在规定时间内塑化出足够数量的熔融塑料；塑料熔体进入模具型腔前应达到规定的成型温度；熔体各点温度应均匀，避免局部过高或过低。

（3）充模（完全充模）（4）保压/压实补充型腔中塑料收缩的需要，保持型腔压力不变。

（5）倒流阶段原因：浇口没有冷却、螺杆或柱塞后退时，型腔压力比浇注系统压力高。

注塑工艺分类1. 引言注塑工艺是一种常用的塑料加工方法，它通过将熔融状态的塑料材料注入模具中，经过冷却固化后得到所需的塑件。

注塑工艺广泛应用于汽车、电子、家电、医疗器械等行业，是现代工业生产中不可或缺的一环。

在注塑工艺中，根据不同的要求和材料特性，可以采用多种不同的分类方式。

本文将从不同角度对注塑工艺进行分类，并介绍每种分类下常见的工艺方法和特点。

2. 材料分类根据注塑材料的特性和组成，可以将注塑工艺分为以下几类：2.1 热塑性塑料注塑热塑性塑料是指能够在一定温度范围内多次加热和冷却使其可逆地转变为熔融状态和固态的塑料。

常见的热塑性塑料有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)等。

热塑性塑料注塑工艺主要包括以下步骤： - 塑料颗粒加热熔化：将塑料颗粒通过加热筒加热，使其熔化成为流动的熔融塑料。

- 模具闭合：将模具合上，形成封闭的注射腔。

- 注塑：将熔融塑料注入模具中，填充整个注射腔。

- 冷却固化：通过冷却系统降低模具温度，使塑料在模具中快速冷却固化。

- 模具开启：打开模具，取出已成型的塑件。

2.2 热固性塑料注塑热固性塑料是指在一次加热后会发生永久性固化的塑料。

常见的热固性塑料有环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺等。

与热塑性塑料注塑相比，热固性塑料注塑工艺存在一些差异： - 热固性塑料需要在高温下进行加热和反应，以实现固化。

- 模具和设备需要耐高温和耐腐蚀性能。

- 注塑过程中需要控制好固化时间和温度，以避免过早固化或不完全固化。

2.3 桶筒注塑桶筒注塑是一种特殊的注塑工艺，它主要用于多色或多种材料的注塑。

桶筒注塑设备通常由一个主机和多个附属注射装置组成。

在桶筒注塑工艺中，每个附属注射装置都有自己的熔融桶和射嘴，可以分别加热和注入不同颜色或不同材料的塑料。

通过控制每个附属注射装置的运行状态，可以实现多色或多种材料的复杂注塑。

3. 工艺特点不同的注塑工艺具有不同的特点和适用范围，下面将介绍几种常见工艺的特点：3.1 热流道注塑热流道注塑是一种通过加热系统控制熔融塑料流动路径的工艺。

烟台大学实验报告实验：一名称：热塑性塑料的注射成型学号： 2011695022098 班级：化112-2姓名：郭焱德组别：二（A）试验时间：周一指导老师：苏红军同组人员：邱诗惠、孙真真、陈明亮、吕肖科一、实验目的1.加深对热塑性塑料注射成型工艺过程及成型原理的理解。

2.掌握注射成型工艺条件的拟定原则，并能对各工艺条件与制品质量的关系作出分析。

3.掌握注射成型工艺的基本结构、动作原理和操作方法，及注射模具的结构。

4.掌握制作标准测试样条的方法，为性能测试做准备。

二、实验原理注射成型是热塑性塑料的一种重要成型方法，其主要特点是模塑周期短，生产效率高，易于自动化，可一次成型外形复杂、尺寸精确或带有精细嵌件的塑料制品。

注射成型是利用热塑性塑料受到一定的温度以后，能够变为熔融体，并借助热力和压力的作用使其流动，冷却后又成为固体的特点而实现的。

其一般过程为：将经过预处理的塑料原料通过料斗加入到注射机的料斗中，塑料受到加热料筒和分流梭的作用而熔融塑化为粘稠性流体，经注射柱塞的推动，即通过喷嘴、模具的主流道、分流道、浇口而最终充满型腔。

由于模具的温度低于塑料的软化温度，因此模具迅速吸收融化塑料的热量而使它由表及里的凝固。

当制件凝结至适当温度时，可开启模具，将制作从模腔中取出。

注射成型过程自塑件从模具中取出即完成一个模塑周期。

注射制作的正常过程就是模塑周期的反复循环。

这一循环完成的时间及工艺条件的选择与所用塑料的品种、性能、注射成型设备、工艺装置结构等有密切的关系。

三、使用仪器、材料原料：改性PP 设备：JPH80型注射机；标准样条模具；卡尺四、实验步骤●开车前准备1.检查电源电压是否与电器设备的额定电压相等。

2.检查各按钮、电器线路等有无损坏，安全门滑动是否灵活。

3.检查料斗是否有异物，并对机筒预热。

4.检查喷嘴是否堵塞，将模具用螺栓固定好。

●注射机开车1.准备工作完成后，首先检查料嘴、喷嘴温度是否合适。

2.接通电源，电机启动。

热塑性塑料注射成型一、实验目的（1）了解柱塞式和移动螺杆式注射机的结构特点及操作程序；（2）掌握热塑性塑料注射成型的实验技能及标准测试样条的制作方法；（3）掌握注射成型工艺条件的确定及其与注射制品质量的关系。

二、实验原理1.注射过程原理注射成型是高分子材料成型加工中一种重要的方法，应用十分广泛，几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型。

热塑性塑料的注射成型又称注塑，是将粒状或粉状塑料加入到注射机的料筒，经加热熔化后呈流动状态，然后在注射机的柱塞或移动螺杆快速而又连续的压力下，从料筒前端的喷嘴中以很高的压力和很快的速度注入到闭合的模具内。

充满模腔的熔体在受压的情况下，经冷却固化后，开模得到与模具型腔相应的制品。

注射成型机主要的有柱塞式和移动螺杆式两种，以后者为常用。

不同类型的注射机动作程序不完全相同，但塑料的注射成型原理及过程是相同的。

热塑性塑料的注射时，模具温度比注射料温度低，制品是通过冷却而定型的；热固性塑料注射时，其模具温度要比注射料温高，制品时要在一定的温度下发生交联固化而定型的。

本实验是以聚丙烯为例，采用移动螺杆式注射机的注射成型。

热塑性塑料的注射过程包括加料、塑化、注射充模、冷却固化和脱模等几个工序。

（1）合模与锁紧。

注射成型的周期一般是以合模为起始点。

动模前移，快速闭合。

在与定模将要接触时，依靠合模系统自动切换成低压，提供试合模压力和低速；最后切换成高压将模具合紧。

（2）注射充模。

模具闭合后，注射机机体前移使喷嘴与模具贴合。

油压推动与油缸活塞杆相连接的螺杆前进，将螺杆头部前面已均匀塑化的物料以一定的压力和速度注射入模腔，直到熔体充满模腔为止。

熔体充模顺利与否，取决于注射的压力和速度、熔体的温度和模具的温度等。

这些参数决定了熔体的粘度和流动特性。

注射压力是为了使熔体克服料筒、喷嘴、浇注系统和模腔等处压力，以一定的速度注射入模；一旦充满，模腔内压迅速到达最大值，充模速度则迅速下降。

热固性塑料的注塑成型有何特点？（杨氏注塑法）热固性塑料固有很高的耐热性、优良的电性能和抗变形能力等许多突出的优点而越来越受到人们的重视。

以前多靠压缩成型，但压缩成型的生产效率低，产品质量不稳定，因而受到一定的限制，不能满足生产发展的需要。

20世纪60年代以后，人们成功地将热塑性塑料的注塑成型技术移植到热固性塑料加工中，并得到了推广，它的主要特点如下：一、热固性塑料注塑成型的优点1）塑化温度低。

为防止热固性塑料在料筒中过早固化，物料温度不能太高，一般控制在转变或粘流态的起始温度，而热塑性塑料的塑化温度则较高。

2)生产效率高。

由于热固性塑料的固化周期短，大大缩短了模塑周期，生产效率可提高10倍以上。

3)便于实现自动化。

热固性塑料的注塑成型的生产工艺过程较简单，塑件的修整较容易，易于实现自动化操作，使生产效率大幅提高。

（振业注塑咨询，专注为注塑厂提供低成本改善。

）4)产品质量稳定。

注塑成型制品密度均匀，重复性好、质量一致，更适合大批量生产。

5)生产成本较低。

由于生产周期较短，生产效率高、废料少，故总成本一般较低。

二、热固性塑料注塑成型的缺点1)注射压力高。

热固性塑料的塑化温度低，熔料粘度大，为使熔料能完全充满模腔，需要施加较高的注射压力（100~200MPa)。

2)加工工艺较复杂。

热固性塑料是在加热的模具中固化成型的，为此，热固性塑料成型模具需配备加热装置。

（更多请关注：“振业注塑汇”）3)废料不能再利用。

热固性塑料成型后产生的废料，加热时不再软化，只能作废物丢弃。

4)成型温度范围窄。

成型温度的范围不大，温度稍低熔料难以流动，而温度稍高又使其流动性迅速变小甚至硬化，因此对料筒和喷嘴温度的控制精度要求很高，一般在±3℃范围内。

5)成型时产生气体较多。

由于热固性塑料在发生交联反应时会产生气体，它们将对模具设计带来一些难度，因为这些气体若不及时排出，将严重影响产品质量。

热固性塑料注塑成型的特点热塑性聚合物在成型中基本上是一种形态转化的物理过程。

而热固性聚合物在成型中不仅有物理状态的变化，还有化学变化，并且是不可逆的。

热固性聚合物在未交联前与热塑性聚合物相似，都是线型聚合物。

但热固性聚合物在分子链中带有反应基团或反应活点，成型时分子链通过自带的反应基团的作用或反应活点与交联剂（硬化剂）的作用而发生交联，使线型变成体型结构。

对于热固性聚合物的这种交联反应，粘度反映了它的固化程度。

粘度一．影响粘度的因素1．热固性塑料的粘度与热固化时间的关系：热固化时间在极值之前的一段时间内，聚合物的热固化反应不占优势，由松驰的结晶，粘度随时间的增加而减小。

在极值之后，优势，聚合物相对分子量增大很快，而使粘度增大。

2．热固性塑料的粘度对成型温度的关系：当成型温度在极值之前时，粘度主要取决于材料的物理变化，即随着温度的升高而减小，在极值之后，粘度因交联固化反应占优势而快速升高。

对于热固性塑料的注射正是利用这一点：在低于极值点的温度下，材料在注射机料筒内达到流动态（粘度低），以便注模；在大于极值点的温度下，材料可在模腔内固化成型。

3．随着剪切速率的增加，物料的粘度会降低，但由于物料的磨擦生热而使交联反应的活化能降低，从而加速了交联固化反应速率，又使物料的粘度迅速增加。

二．成型工艺1．温度塑料从料斗进入料筒后，一定要逐步受热塑化，温度分布不宜过分激烈。

因为温度的突变，会引起熔料粘度的变化。

见图所示热固性塑料在注塑过程中温度对粘度的变化。

注射时，塑料在喷嘴处流速很高，这样因磨擦生热而使塑料温升很快。

对射击熔料的温度最好控制在120～130℃，因为这时熔料呈现出最好的流动性，并接近于硬化的“临界塑性”的状态。

所以，各段温度的分布见表：2．压力一般情况下，注射压力应高一些，压力越高，收缩率越小，其制品的机械强度和电性能都较好。

压力越高，流速就越快，产生的磨擦热越多，固化时间就可缩短。

但是，注射压力高会引起制品内应力的增加，飞边增多和脱模困难。