基本介紹
- 中文名：注塑製品
- 外文名：Injection molding products
- 主要用途：紡織設備和汽車製造業
- 原料：塑膠
套用,特點,常見問題,翹曲變形,有熔接縫,
套用
塑膠用注塑成型機注塑成型製品品種比較繁多，套用範圍也比較廣，特別是在紡織設備和汽車製造業中，有多種形狀注塑製品作配件。醫療器械、文教用品及人們日常生活中隨處可見的各種容器、周轉箱、鞋。還有各種複雜的注塑結構件、功能件及其特殊用途的精密件等，注塑製品廣泛套用在運輸，包裝，郵電，通訊，建築，家電，計算機，航空航天和國防尖端等國民經濟的所有領域，已成為不可缺少的生產資料和消費物品。
特點
1)生產注塑製品需要的模具少。 2)所需的勞動力相對較低。 3)注塑製品的生產效率高。 4)注塑成型時對原料的浪費很少。 5）設計、製造和試模的周期很長，投產較慢。 6)啟動投資大，故不適合小批量塑件的生產。 7)成型製品的質量受多種因素限制，因此對技術要求較高，掌握的難度較大。
常見問題
1.產生凹痕 2.塑膠製品缺料 3.產生銀條痕 4.出現變形 5.出現裂紋 6.產生應力龜裂 7.出現網狀龜裂 8.白化 9.熔結痕 10.產生糊斑 等等。
提高射出壓力，延長射出保壓時間，降低料筒溫度和模具溫度，在產生凹痕的地方強制冷卻。在產生凹痕的地方補上流邊。在產生凹痕的地方的材料通邊有狹小的場所時，把這部分邊厚。應徹底避免設計製品厚度的差異。容易產生凹痕的加強筋，狹長的形狀應儘量短。提高模具溫度，加料筒溫度，提高射出壓力，在分型面加上氣體逸出槽（深度0.02~0.04mm）寬5~10mm。加大澆口，加大流邊，在每模出數多的場合，那個型腔缺料就擴大那個型腔的澆口，還有改變流邊的配置，加上氣體逸出銷，提高模具的光潔度。避免設計製品厚度的不同，在制品厚度厚的地方附加澆口，了解使用製品的場合，合適的話儘量使用流動性好的材料。對材料完全乾燥。(用高溫短時間乾燥來做效果不好，普遍是以85。C溫度乾燥4個小時)提高模具溫度，降低加熱料筒溫度，對料筒注射嘴進行保溫。使流邊變粗。避免設計製品厚度的差異，在制品厚度厚的地方附加上澆口。在模具內充分冷卻固化（延長冷卻時間記時器），提高料筒溫度，降低射出壓力。使模具冷卻均勻化。避免製品厚度的差異，在制品厚度大的地方設定澆口（1-1），因直線容易引起翹曲，做成大的R曲線，製品可逆彎曲的模具，增加頂出桿個數，增加脫模斜度。
翹曲變形
是指注塑製品的形狀偏離了模具型腔的形狀，它是塑膠製品常見的缺陷之一。隨著塑膠工業的發展，人們對塑膠製品的外觀和使用性能要求越來越高，翹曲變形程度作為評定產品質量的重要指標之一也越來越多地受到模具設計者的關注與重視。模具設計者希望在設計階段預測出塑膠件可能產生翹曲的原因，以便加以最佳化設計，從而提高注塑生產的效率和質量，縮短模具設計周期，降低成本。
一、模具的結構對注塑製品翹曲變形的影響
1.澆注系統的設計
流動距離越長，由凍結層與中心流動層之間流動和補縮引起的內應力越大;反之，流動距離越短，從澆口到製件流動末端的流動時間越短，充模時凍結層厚度減薄，內應力降低，翹曲變形也會因此大為減少。圖1為大型平板形塑件，如果只使用一個中心澆口或一個側澆口，因直徑方向上的收縮率大於圓周方向上的收縮率，成型後的塑件會產生扭曲變形;若改用多個點澆口或薄膜型澆口，則可有效地防止翹曲變形。
當採用點澆進行成型時，同樣由於塑膠收縮的異向性，澆口的位置、數量都對塑件的變形程度有很大的影響。
由於採用的是30%玻璃纖維增強PA6，而得到的是重量為4.95kg的大型注塑件，因此沿四周壁流動方向上設有許多加強肋，這樣，對各個澆口都能獲得充分的平衡。實驗結果表明，按圖f設定澆口具有較好的效果。但並非澆口數目越多越好。
另外，多澆口的使用還能使塑膠的流動比(L/t)縮短，從而使模腔內物料密度更趨均勻，收縮更均勻。同時，整個塑件能在較小的注塑壓力下充滿。而較小的注射壓力可減少塑膠的分子取向傾向，降低其內應力，因而可減少塑件的變形。
2.冷卻系統的設計
在注射過程中，塑件冷卻速度的不均勻也將形成塑件收縮的不均勻，這種收縮差別導致彎曲力矩的產生而使塑件發生翹曲。
除了考慮塑件內外表面的溫度趨於平衡外，還應考慮塑件各側的溫度一致，即模具冷卻時要儘量保持型腔、型芯各處溫度均勻一致，使塑件各處的冷卻速度均衡，從而使各處的收縮更趨均勻，有效地防止變形的產生。因此，模具上冷卻水孔的布置至關重要。在管壁至型腔表面距離確定後，應儘可能使冷卻水孔之間的距離小，才能保證型腔壁的溫度均勻一致。同時，由於冷卻介質的溫度隨冷卻水道長度的增加而上升，使模具的型腔、型芯沿水道產生溫差。因此，要求每個冷卻迴路的水道長度小於2m。在大型模具中應設定數條冷卻迴路，一條迴路的進口位於另一條迴路的出口附近。對於長條形塑件，應採用如圖4所示的冷卻迴路，減少冷卻迴路的長度，即減少模具的溫差，從而保證塑件均勻冷卻。
3.頂出系統的設計
頂出系統的設計也直接影響塑件的變形。如果頂出系統布置不平衡，將造成頂出力的不平衡而使塑件變形。因此，在設計頂出系統時應力求與脫模阻力相平衡。另外，頂出桿的截面積不能太小，以防塑件單位面積受力過大(尤其在脫模溫度太高時)而使塑件產生變形。頂桿的布置應儘量靠近脫模阻力大的部位。在不影響塑件質量(包括使用要求、尺寸精度與外觀等)的前提下，應儘可能多設頂桿以減少塑件的總體變形。
用軟質塑膠來生產大型深腔薄壁的塑件時，由於脫模阻力較大，而材料又較軟，如果完全採用單一的機械式頂出方式，將使塑件產生變形，甚至頂穿或產生摺疊而造成塑件報廢，如改用多元件聯合或氣(液)壓與機械式頂出相結合的方式效果會更好。
二、塑化階段對製品翹曲變形的影響
三、充模及冷卻階段對製品翹曲變形的影響
熔融態的塑膠在注射壓力的作用下，充入模具型腔並在型腔內冷卻、凝固的過程是注射成型的關鍵環節。在這個過程中，溫度、壓力、速度三者相互耦合作用，對塑件的質量和生產效率均有極大的影響。較高的壓力和流速會產生高剪下速率，從而引起平行於流動方向和垂直於流動方向的分子取向的差異，同時產生“凍結效應”。“凍結效應”將產生凍結應力，形成塑件的內應力。溫度對翹曲變形的影響體現在以下幾個方面。
(2)塑件不同區域之間的溫度差將引起不同區域間的不均勻收縮;
(3)不同的溫度狀態會影響塑膠件的收縮率。
四、脫模階段對製品翹曲變形的影響
塑件在脫離型腔並冷卻至室溫的過程中多為玻璃態聚合物。脫模力不平衡、推出機構運動不平穩或脫模頂出面積不當很容易使製品變形。同時，在充模和冷卻階段凍結在塑件內的應力由於失去外界的約束，將會以變形的形式釋放出來，從而導致翹曲變形。
五、注塑製品的收縮對翹曲變形的影響
注塑製品翹曲變形的直接原因在於塑件的不均勻收縮。如果在模具設計階段不考慮填充過程中收縮的影響，則製品的幾何形狀會與設計要求相差很大，嚴重的變形會致使製品報廢。除填充階段會引起變形外，模具上下壁面的溫度差也將引起塑件上下表面收縮的差異，從而產生翹曲變形。
對翹曲分析而言，收縮本身並不重要，重要的是收縮上的差異。在注塑成型過程中，熔融塑膠在注射充模階段由於聚合物分子沿流動方向的排列使塑膠在流動方向上的收縮率比垂直方向的收縮率大，而使注塑件產生翹曲變形。一般均勻收縮只引起塑膠件體積上的變化，只有不均勻收縮才會引起翹曲變形。結晶型塑膠在流動方向與垂直方向上的收縮率之差較非結晶型塑膠大，而且其收縮率也較非結晶型塑膠大，結晶型塑膠大的收縮率與其收縮的異向性疊加後導致結晶型塑膠件翹曲變形的傾向較非結晶型塑膠大得多。
六、殘餘熱應力對製品翹曲變形的影響
在注射成型過程中，殘餘熱應力是引起翹曲變形的一個重要因素，而且對注塑製品的質量有較大的影響。由於殘餘熱應力對製品翹曲變形的影響非常複雜，模具設計者可以藉助於注塑CAE軟體進行分析和預測。
影響注塑製品翹曲變形的因素有很多，模具的結構、塑膠材料的熱物理性能以及注射成型過程的條件和參數均對製品的翹曲變形有不同程度的影響。因此，對注塑製品翹曲變形機理的研究必須綜合考慮整個成型過程和材料性能等多方面的因素。
有熔接縫
熔融塑膠在型腔中由於遇到嵌件孔洞、流速不連貫的區域、充模料流中斷的區域而以多股形式匯合時，因不能完全熔合而產生線性的熔接縫。此外在發生澆口噴射充模也會生成熔接縫，熔接縫處的強度等性能很差。主要原因分析如下：
1.加工方面：
(1)注射壓力、速度過低，料筒溫度、模溫過低，造成進入模具的融料過早冷卻而出現熔接縫。
(2)注射壓力、速度過高時，會出現噴射而出現熔接縫。
(4)塑膠要乾燥好，再生料應少用，脫模劑用量太多或質量不好也會出現熔接縫。
(5)降低鎖模力，方便排氣。
