塑膠成型機

塑膠成型加工設備是在橡膠機械和金屬壓鑄機的基礎上發展起來的。自19世紀70年代出現聚合物注射成型工藝和簡單的成型設備以來，作為一個產業，直至20世紀30年代才獲得較快發展，塑膠成型加工設備逐漸商品化，注射成型和擠出成型已成為工業化的加工方法。吹塑成型是僅次於注塑與擠出的第三大塑膠成型方法，也是發展最快的一種塑膠成型方法。

基本介紹

• 中文名：塑膠成型機
• 外文名：Plastic molding machine
• 發展時期：20世紀30年代
• 機械分類：塑膠注射成型機等
• 成型方法：壓製成型，注射成型，擠出成型等

機械分類

塑膠注射成型機

塑膠注射成型是一種注射兼模塑的成型方法，其設備稱塑膠注射成型機，簡稱注塑機。塑膠注射成型機是將熱塑性塑膠和熱固性塑膠製成各種塑膠製品的主要成型設備。普通塑膠注射成型機是指套用最廣泛的，加工熱塑性塑膠的單螺桿或柱塞的臥式、立式或角式的單工位注塑機。

而其他類注射成型機如熱固性塑膠、結構發泡、多組分、反應式、排氣式等注塑機，是指被加工物料和機器結構特徵都與普通塑膠注射成型機有較大差別的一些注射成型機。全世界約有30%的塑膠原料用於注塑成型，而注塑機約占塑膠機械總產量的40%，並已成為塑膠加工業和塑膠機械行業中的一個重要組成部分，是塑膠機械產品中增長最快、品種規格、生產數量最多的機種之一。

塑膠擠出機

在塑膠擠出成型設備中，塑膠擠出機通常稱之為主機，而與其配套的後續設備塑膠擠出成型機則稱為輔機。塑膠擠出機經過100多年的發展，已由原來的單螺桿衍生出雙螺桿、多螺桿，甚至無螺桿等多種機型。塑膠擠出機（主機）可以與管材、薄膜、捧材、單絲、扁絲、打包帶、擠網、板（片）材、異型材、造粒、電纜包覆等各種塑膠成型輔機匹配，組成各種塑膠擠出成型生產線，生產各種塑膠製品。因此，塑膠擠出成型機械，都是塑膠加工行業中得到廣泛套用的機種之一。

塑膠吹塑成型機

吹塑成型由兩個基本步驟構成：先成型型坯，後用壓縮空氣（與拉伸桿）來徑向吹脹（與軸向拉伸）型坯，使之貼緊（拉伸）吹塑模具型腔，把模腔的形狀與尺寸賦予製品，並冷卻之。

多層吹塑

成型有共擠出吹塑成型和共注射吹塑成型兩種；拉伸吹塑成型則有注射拉伸吹塑成型與擠出拉伸吹塑成型兩種。拉伸吹塑成型又可分為一步法和兩步法。

壓機和傳遞成型機

壓塑成型和傳遞成型是熱固性塑膠的主要成型方法。用於壓塑成型的壓機和傳遞成型的傳遞成型機是熱固性塑膠製成各種塑膠製品的主要成型設備。壓機的作用在於通過塑膠模對塑膠施加壓力，如果採用固定模，還具有啟閉模具和頂出製品的作用。用於壓塑成型的壓機分為機動壓機和液壓機兩大類。由於機動壓機的製造、操作和修理均比液壓機複雜，又不適宜壓塑大型塑膠製件，所以逐漸被淘汰。使用的壓機基本上都是液壓機。液壓機的施壓介質通常有油和水兩類，前者在中小型設備廣泛套用。傳遞成型設備可用與壓塑成型相同的液壓機，也可用專用的傳遞成型機。傳遞成型機實際上是具有兩個液壓缸的雙壓式液壓機。根據其結構可分為上下雙壓式和直角式兩種。

熱成型機

熱成型機塑膠熱成型方法只有3種即陰模成型、陽模成型和對模成型。熱成型機械應能依照一定的程式重複熱成型生產循環，製造完全相同的產品。熱成型機的類型很多，有手動、半自動和自動化熱成型機。熱成型產品的體積大而數量少，適宜選用半自動或手動熱成型機。反之，產品的體積小而數量多，則選用自動化熱成型機比較合適。

塑膠注塑成型機的工作原理及操作

塑膠注塑機的工作原理與打針用的注射器相似，它是藉助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態（即粘流態）的塑膠注射入閉合好的模腔內，經固化定型後取得製品的工藝過程。注射成型是一個循環的過程，每一周期主要包括：定量加料——熔融塑化——施壓注射——充模冷卻——啟模取件。取出塑件後又再閉模，進行下一個循環。  

1）鎖合模：模扳快速接近定模扳（包括慢-快-慢速），且確認無異物存在下，系統轉為高壓，將範本鎖合（保持油缸內壓力）。 

2）射台前移到位：射台前進到指定位置（噴嘴與 模具緊貼）。 

3）塑膠注塑：可設定螺桿以多段速度，壓力和行程，將料筒前端的溶料注入模腔。 

4）冷卻和保壓：按設定多種壓力和時間段，保持料筒的壓力，同時模腔冷卻成型。 

5）冷卻和預塑：模腔內製品繼續冷卻，同時液力馬達驅動螺桿旋轉將塑膠粒子前推，螺桿在設定的背壓控制下後退，當螺桿後退到預定位置，螺桿停止旋轉，注射油缸按設定松退，預料結束。 

6）射台後退：預塑結束後，射台後退到指定位置。      

7）開模：模扳後退到原位（包括慢-快-慢速）。      

8）頂出：頂針頂出製品。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實現和保證成型製品質量的前提，而為滿足成型的要求，注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時，由於注射壓力很高，相應地在模腔中產生很高的壓力（模腔內的平均壓力一般在20～45MPa之間），因此必須有足夠大的合模力。由此可見，注射裝置和合模裝置是注塑機的關鍵部件。

成型方法

塑膠成型機加工使用是一門工程技術，所涉及的內容是將塑膠轉變為塑膠製品的各種工藝。在轉變過程中常會發生以下一種或幾種情況，如聚合物的流變以及物理、化學性能的變化等。

壓製成型

壓縮模塑用的主要設備是壓機和塑模。壓機用得最多的是自給式液壓機，噸位從幾十噸至幾百噸不等。有下壓式壓機和上壓式壓機。用於壓縮模塑的模具稱為壓制模具，分為三類；溢料式模具、半溢料式模具不溢式模具。壓縮模塑的主要優點是可模壓較大平面的製品和能大量生產，其缺點是生產周期長，效率低。

注射成型

層壓成型常用層壓機操作，這種壓機的動壓板和定壓板之間裝有多層可浮動熱壓板。層壓成型常用的增強材料有棉布、玻璃布、紙張、石棉布等，樹脂有酚醛、環氧、不飽和聚酯以及某些熱塑性樹脂。注射吹塑成型擠出吹塑成型拉伸吹塑薄膜塗覆熱熔敷流化噴塗火焰噴塗靜電噴塗等離子噴塗。

擠出成型

擠出成型也稱擠壓模塑或擠塑，它是在擠出機中通過加熱、加壓而使物料以流動狀態連續通過口模成型的方法。擠出法主要用於熱塑性塑膠的成型，也可用於某些熱固性塑膠。擠出的製品都是連續的型材，如管、棒、絲板、薄膜、電線電纜包覆層等。此外，還可用於塑膠的混合、塑化造粒、著色、摻合等。擠出成型機由擠出裝置、傳動機構和加熱、冷卻系統等主要部分組成。擠出機有螺桿式(單螺桿和多螺桿)和柱塞式兩種類型。前者的擠出工藝是連續式，後者是間歇式。單螺桿擠出機的基本結構主要包括傳動裝置、加料裝置、料筒、螺桿、機頭和口模等部分。擠出機的輔助設備有物料的前處理設備(如物料輸送與乾燥)、擠出物處理設備(定型、冷卻、牽引、切料或輥卷)和生產條件控制設備等三大類。

擠拉成型

擠拉成型是熱固性纖維增強塑膠的成型方法之一。用於生產斷面形狀固定不變，長度不受限制的型材。成型工藝是將浸漬樹脂膠液的連續纖維經加熱模拉出，然後再通過加熱室使樹脂進一步固化而製備具有單向高強度連續增強塑膠型材。

通常用於擠拉成型的樹脂有不飽和聚酯、環氧和有機矽三種。其中不飽和聚酯樹脂用得最多。擠拉成型機通常由纖維排布裝置、樹脂槽、預成型裝置、口模及加熱裝置、牽引裝置和切割設備等組成。

成型機保養

1.成型機大致上分為三個主要部份：

1）電控部份：

◎傳統射出機使用接點式繼電器來切換各種動作，常因接點螺絲鬆動及接點老化而故 障，通常在使用一百萬次後即應更換新品，以確保電控穩定性。尤其灰塵附著及空氣潮濕等環境因素亦會影向機台動作。

◎現代的射出機採用無接點式的積體電路，電線的連線大為減少，明顯改善導線造成的不良現象，並提高穩定性。

控制器

2）機構部份：

◎機構部份應定期保養潤滑藉以降低摩擦係數，減少磨損。頭板上之螺母及鎖緊螺絲應定期檢查，以免哥林柱受力不均而斷裂。

◎模厚調整機構應定期檢查傳動軸大齒輪或鏈條有無偏移或鬆弛現象。齒輪上壓板螺 絲是否鬆動、潤滑油脂是否足夠等。

3）油壓部份：

油壓系統方面應注意液壓油之清潔度以保持液壓油之質量，應使用安定性佳，質量較高之液壓油，除定期更換之外，更應適當控制其工作溫度50C以下以避免因劣化而影向油壓動作之穩定性。

當射出成型機在運作中，系統有任何異常時控制器會發生警報聲，並在營幕畫面下方出現一行反白的警告訊息，如下所示

故障問題分析與解決方法

機器故障的原因，經常是由於操作及設定上的不當而造成的，經由分析可作簡易的故障排除。

鎖模力及低壓保護之調整步驟：

1.鎖模高壓設定135bar，10%；低壓速度設定20%，低壓位置設定值100mm；低壓時間設定為5秒。

2.利用調模進退建立鎖模力；以系統壓力表在關模高壓時壓力表上升最大值為準，可參考鎖模力油壓壓力對照表。

3.開模後將低壓位置設定為零。

4.按關模直到模具相接觸立即放開，此時動模位置假設為〝X〞，則低壓位置設定為〝X+1〞mm。

5.接著設定低壓保護寬度：低壓保護寬度為低速到低壓之距離。

6.設定低壓保護時間通常為1.2秒。