31.4 注射成型原理及其工艺过程

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31.4    注射成型原理及其工艺过程
+ T- v0 f+ u7 M- C7 a" n31.4.1    注射成型原理
    注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，它是借助螺杆的推力，将已塑化好的熔融状 态（即黏流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程，其原理见图31-5。
    注射成型流程见图31-6。注射成型是利用塑料的热物理性质，把物料从料斗加入炮筒中，炮筒外由加热圈加热，使物料熔融，在料筒内装有在外动力电机作用下驱动旋转的螺 杆，物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实。物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐地塑化、熔融和均化。当螺杆旋转时，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下，把已 熔融的物料推到螺杆的头部。与此同时，螺杆在物料的反作用下后退，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程。然后，螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下，以髙速、髙压，将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中。型腔中的熔料经过保压、冷却、固 化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制品从模 具中顶出落下。
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" ]- j0 R) \: K 31.4.2   注射成型工艺过程
    注射成型的生产工艺流程如图31-7所示，按其先后顺序，工艺过程分为成型前的准备、 注射过程和必要的制品后处理三个阶段。

' A8 f$ O1 K" H- s/ h- |(1)   成型前的准备为使注射过程能顺利进行并保证塑料制件的质量，在成型前应进行一些必要的准备 工作。
①    包括原料种类、颜色、外观的检验和工艺性能（熔融指数、流动性、热性能及收缩 率）的认定。
" Z! g) s; S5 `/ U+ C②    有些塑料需进行充分的预热和干燥。
/ |6 j6 F6 g  }; s3 p* B; T/ A# H③    注塑机料筒的清洗（生产中需要改变产品、更换原料、调换或发现塑料中有分解现 象时）。
% \; V1 g6 x" ]- Y④    带有嵌件塑料制件的嵌件预热及对脱模困难的塑料制件的脱模剂选用等。
* B8 p8 {- E, I- s3 y1 i* S(2)   注射过程
* U3 [7 |5 z$ t, C    注射过程一般包括加料、塑化、注射充型、冷却和脱模几个步骤。
①   需定量加料。
! |" n# V0 U/ X9 j# N0 k& k②   塑化。加入的塑料在料筒中进行加热，由固体颗粒转换成黏流态并且具有良好的可塑性的过程称为塑化。
③ 注射。注射的过程可分为充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模等几个阶段。
  o. s: p% R& o9 P- a6 f* U: [/ X) d(3)   制品后处理
. W) [. ~6 s+ w4 l/ @    注射成型的塑件经脱模或机械加工之后，常需要进行适当的后处理以消除存在的内应力，改善塑件的性能和提高尺寸稳定性。其主要方法是退火和调湿处理。
①    退火处理退火处理是将注射塑件在定温的加热液体介质（如热水、热的矿物油甘 油、乙二醇和液状石蜡等）或热空气循环烘箱中静置一段时间，然后缓慢冷却的过程。其目 的是减少由于塑件在料筒内塑化不均匀或在型腔内冷却速度不同，致使塑件内部产生的内应力，这在生产厚壁或带有金属嵌件的塑件时更为重要。退火温度应控制在塑件使用温度以上 10〜20℃，或塑料的热变形温度以下10〜20℃。退火处理的时间取决于塑料品种、加热介 质温度、塑件的形状和成型条件。退火处理后冷却速度不能太快，以避免重新产生内应力。
②    调湿处理调湿处理是将刚脱模的塑件放在热水中，以隔绝空气，防止对塑料制件的氧化，加快吸湿平衡速度的一种后处理方法，其目的是使制件的颜色、性能以及尺寸得到 稳定。通常聚酰胺类塑料制件需进行调湿处理，处理的时间随聚酰胺塑料的品种、塑件的形 状、厚度及结晶度大小而异。
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