热塑性塑料注射成型
注塑成型实验
注塑成型实验一、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. 了解注射机加工动作过程；3．了解注射成型工艺条件（温度、压力、时间）与注射制品质量的关系。
二、实验原理注射成型适用于热塑性和热固性塑料，是高聚物的一种重要的成型工艺。
注射成型的设备是注射机和注塑模具。
它是使固体塑料在注射机的料简内通过外部加热、机械剪切力和摩擦热等作用，熔化成流动状态，后经柱塞或移动螺杆以很高的压力和较快的速度，通过喷嘴注入到闭合的模具中，经过一定的时间保压固化后，脱模取出制品。
注射成型机主要的有杜塞式和螺杆式两种，以后者为常用。
不同类型的注射机的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。
热塑性塑料注射时，模具温度比注射料温低，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，制品是要在一定的温度下发生交联固化而定型的。
本实验是以PP/HDPE为例，采用移动螺杆式注射机的注射成型。
三、实验步骤1．准备工作：（l）详细观察、了解注射机的结构，工作原理，安全操作等。
（2）了解PP、HDPE的规格及成型工艺特点，拟定各项成型工艺条件，并对原料进行预热干燥备用。
（3）安装模具并进行试模。
2．闭模及低压闭模。
由行程开关切换实现慢速一快速一低压慢速一充压的闭模过程。
3．注射机机座前进后退及高压闭紧。
4．注射。
5．保压。
6．加料预塑。
可选择固定加料或前加料或后加料等不同方式。
7．开模。
由行程开关切换实现慢速一快速一慢速一停止的启模过程。
8．螺杆退回。
观察注射取得样品的情况，根据产品的缺陷调整工作参数。
（实验报告中请注明如何调整，温度、压力、注射时间、保压时间、冷却时间）注意事项：根据实验的要求可选用手动、半自动两种操作方式，进行实验演示。
（1）手动：选择开关在“手动”位置。
每按一钮，就相当完成一个动作，必须顺序一个动作做完才按另一个动作按钮。
一般是在试车、试制、校模时选用手动操作。
塑料成型原理与工艺
压缩成型与注射成型相比的优点是： （1）无浇注系统，耗料少； （2）设备使用及模具较简单； （3）易于成型流动性较差如以纤维为填料的塑料； （4）制品收缩率小，变形小，各向性能比较均匀； （5）能成型面积大、厚度又比较小的大型扁平制品。
缺点是： （1）生产周期长，效率低； （2）不易成型尺寸精度要求较高、形状复杂、壁厚 相差较大及带有精细易断嵌件的制品； （3）劳动强度大，难以实现自动化，劳动条件较差； （4）模具寿命较短。
2．2．2 压缩成型工艺过程
压缩成型工艺过程主要包括预压、预热和 干燥、嵌件的安放、加料、闭模、排气、固化、 脱模、清理模具、制品后处理等。
但模温也不能过低，过低的模温不仅使 固化速度慢，而且效果差，也会造成制品的 灰暗，甚至表面发生肿胀，这是因为固化不 完全的外层受不住内部挥发物压力作用的结 果。
成型厚度较大的制品时，宜采用降低模 具温度，延长成型时间的工艺规程。
3．压缩成型时间
成型时间是指从闭模加压起，物料在模具 内升温到固化脱模为止的这段时间。它直接 影响制品的成型周期和固化度。
1.压缩成型前的准备工作
（1）预压
在压缩成型前，将松散的粉状或纤维状的 热固性塑料在室温下预先用冷压法（即模具不 加热）压成重量一定、形状一致的密实体的过 程称为预压，所得到的物体称为预压物（或压 锭、型坯、压片）。
预压的作用主要有：
（1）加料快而准确。避免加料过多或不足而造成 的残次品。
（2）减小模具的加料室，降低模具制造成本。
（1）加料 （2）塑化 （3）加压注射 （4）保压 （5）冷却定型 （6）脱模
3. 塑件的后处理 塑件经注射成型后，除去浇口凝料，修饰浇口处余料
热塑性塑料注射成型中常见缺陷改善对策
热塑性塑料注射成型中常见缺陷改善对策1.鼓包缺陷：鼓包是指塑料制品表面出现隆起、凹陷等现象。
造成鼓包的原因可能是注塑机压力过高、模具开发板不均匀、塑料熔融不均衡等。
改善对策是合理调节注塑机的压力和速度，仔细调整模具，增加剂量尺寸。
2.短斑缺陷：短斑是指塑料制品表面出现小孔洞或不完整的斑点。
这可能是由于模具中的残留气体造成的，或者是熔融塑料中含有杂质。
改善对策包括使用具有较好流动性的塑料材料、提高塑料熔点来减少气体生成、增加熔融进气口。
3.流痕缺陷：流痕是指塑料制品表面出现沟槽状痕迹的现象，它可能是由于塑料熔融不均匀、模具过热或注射速度过快造成的。
改善对策包括增加塑料的温度，调整模具温度，减少注射速度。
4.尺寸偏差：尺寸偏差是指塑料制品的实际尺寸与设计尺寸之间存在差异。
尺寸偏差可能是由于模具设计不合理、熔融塑料冷却不均匀等原因造成的。
改善对策包括重新设计模具、增加冷却系统、提高塑料的熔融温度。
5.热损失：热损失是指在塑料注射成型过程中，熔融塑料的温度下降过快，导致无法充分填充模具腔体。
改善对策包括增加塑料温度，提高注塑机的注射速度和压力，加热模具等。
6.气泡缺陷：气泡是指塑料制品内部或表面存在充气空洞的现象。
气泡可能是由于塑料材料中含有过多的水分或气体，模具温度不恰当，注射过程中太多的空气进入等原因导致的。
改善对策包括使用低含水量的塑料材料、调整模具和注射过程中的温度、加强模具和注射机的密封性。
7.翘曲缺陷：翘曲是指塑料制品的形状出现变形的现象，通常是由于注射过程中的过度冷凝和收缩造成的。
改善对策包括调整注射温度和注射速度，增加模具的支撑结构，选择具有较小收缩率的塑料材料。
总之，热塑性塑料注射成型中常见的缺陷有很多种，针对不同的缺陷，需要采取相应的改善对策。
通过调整注射机参数、优化模具设计和选择合适材料，可以有效降低注射成型过程中的缺陷发生，提高产品质量。
同时，定期检查和维护设备、监控质量指标的变化也是预防和改善缺陷的必要措施。
注射成型工艺过程
注射成型工艺过程注射成型工艺是一种热塑性塑料加工工艺，它可以生产各种复杂形状、规格详尽的产品，如电子电器、建筑模具、医用器械等。
现在它已经被广泛应用于塑料制品生产中，受到越来越多人的青睐。
1.料材料预处理料材料预处理是注射成型工艺的第一步，主要包括材料的选择，加工技术的选择，和材料的定型。
在材料选择上，应考虑注射成型工艺的特点，以及产品的要求，让产品具有良好的使用性能。
在加工技术的选择上，应根据产品的规格，考虑到材料的特点和生产成本，确定最佳的注射成型工艺。
2.具设计具设计是注射成型工艺过程中十分重要的一环，主要包括模具结构设计、模具造型设计和浇道形状设计。
在模具结构设计上，主要考虑模具大小尺寸、各种模块之间的位置关系和布局，以及模具的强度和密封性，以确保模具正常工作。
在模具造型设计上，应确定准确的模具表面几何图形，以确保产品的整体形状。
在浇道形状设计上，应确定一个有效的浇道，即能够有效地减少模具内塑料压力、温度、流动速度等，以便在注射成型过程中控制塑料流体的运动方式。
3.射成型射成型工艺的核心环节是注射成型，它的主要过程包括：1、将预处理的塑料原料放入注射机，并压入模具内浇道；2、塑料在模具内加热和压缩；3、塑料在模具内熔化，并保持一定的温度，使其能够按照模具的表面几何图形进行流动；4、打开模具，将熔融的塑料注射到模具内壁上，形成一个精细的产品；5、最后，在模具内清理后，将产品取出，完成注射成型工艺。
4. 产品后处理注射成型工艺过程中，产品的预处理、注射成型和后处理是不可或缺的，它决定了产品的质量。
注射成型后的产品可能存在一些粗糙的表面缺陷，这就需要将它们进行后处理，以确保产品质量。
后处理可以通过抛光、超声波焊接、油漆喷涂等工艺来完成，有效提高产品的质量，使之达到满足客户要求的标准。
注射成型工艺是热塑性塑料加工工艺中一种重要的方法，它将塑料材料预处理、模具设计、注射成型和产品后处理有机的结合起来，从而生产出各种规格详尽的复杂形状的塑料制品。
塑料的成型工艺
塑料的成型工艺
塑料的成型工艺主要包括以下几种：
1.注射成型：将塑料颗粒加热融化后注入到模具中，通过冷却和凝固形成所需的产品。
注射成型广泛应用于制造各种塑料制品，如塑料盒、塑料零件等。
2.吹塑成型：将热塑性塑料预热融化，然后通过压缩空气将其吹到模具腔内，通过冷却和收缩形成所需的产品。
吹塑成型常用于制造塑料瓶、塑料容器等。
3.挤出成型：将塑料料柱加热融化，然后通过挤出机将其挤出模具形成所需的截面形状，经过冷却和固化得到产品。
挤出成型主要用于生产塑料管、塑料板、塑料膜等。
4.压制成型：将固态塑料颗粒加热融化后放入模具中，通过压力和温度使其在模具中形成所需的产品形状。
压制成型常用于制造塑料制品，如塑料碗、塑料碟等。
5.分子定向成型：通过拉伸和冷却控制塑料分子的方向和排列，使其具有较高的强度和耐用性。
分子定向成型常用于制造高强度塑料制品，如塑料纤维、塑料薄膜等。
除了以上常见的塑料成型工艺，还有一些特殊的成型工艺，如模塑成型、旋转成型、热压成型等，根据不同产品的要求选择合适的成型工艺。
塑料成型工艺
塑料成型工艺塑料成型工艺主要包括注射成型、压缩成型、传递模塑、挤塑成型、中空吹塑成型、热成型等。
2 . 1 注射成型注射成型又称为注射模塑或注塑成型，是热塑性塑料制品成型的一种重要方法。
除极少数几种热塑性塑料外，几乎所有的热塑性塑料均可用此法成型塑件。
注射模塑可成型各种形状、满足众多要求的塑件。
注射成型已成功地应用于某些热固性塑件、甚至橡胶制品的工业生产中。
注射成型的过程是，将粒状或粉状塑料从注射机的料斗送人加热的料筒，经加热塑化成熔融状态，由螺杆(或柱塞)施压而通过料筒端部的喷嘴注入低温的、闭合的模具型腔中，经冷却硬化而保持模腔所赋予的形状，开模取出塑件。
由于注射成型具有成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑件;对各种塑料均有良好的适应性;生产效率高，易于实现全自动化生产等一系列优点，因而注射成型是一种技术经济先进的成型方法。
2 . 2 压缩成型压缩成型又称为压制成型、压缩模塑或模压成型。
压缩成型技术主要用于成型热固性塑料制品;也可用于热塑性塑料制品的热料冷压成型;也可用于将原料放在模内，施以一定的压力，先加热后冷却定型的成型;还可用于粉料的冷压成型等。
在典型热固性塑料压缩成型中，先将模具加热并保持在成型温度上，然后开启模具，将塑料原料直接加人压模型腔的加料室。
原料可以是粉状、粒状、面团状、碎屑状、纤维状等树脂和填料的复合物，然后以一定的速度和压力将模具闭合，塑料在热和压力的作用下呈钻流态，迅速充满整个型腔，在高温高压下树脂与固化剂等发生化学反应，并逐步交联成体型结构。
当制品定型并具有最佳物理力学性能时，开启模具取出制品。
当压缩成型热塑性塑料制品时，模具需同时具有加热和冷却两种功能。
先将塑料加人模具型腔，逐渐加热施压，塑料转变成钻流态并充满整个型腔后停止加热，开启冷却装置，待塑料冷却到热变形温度以下时开启模具，取出制品。
上述方法由于需交替地加热和冷却，故成型周期很长，只适于对塑件有特殊要求的场合。
热塑性塑料注射成型过程分析
慢速充模
充模类型
熔体自浇口向模腔底部逐渐扩展，能顺利排出空气，制品质量较均匀。
但过慢的速度会延长充模时间，使熔体在流道中冷却降温，并出现分
层和结合不好的熔接痕，影响制品的质量。
第二节 热塑性塑料注射成型过程分析
二、注射过程流体的流动 3、熔体在模腔内的充模流动 充模类型
熔体在喷嘴中的温度变化 注射压力越高，温升越快。
第二节 热塑性塑料注射成型过程分析
二、注射过程流体的流动
3、熔体在模腔内的充模流动 （1）熔体在模腔内的充模流动类型
熔体的充模过程：从聚合物进入模腔开始到模 腔被充满时为止，熔体充模的流动应为层流流 动。有两种充模形式：
快速充模； 慢速充模：
第二节 热塑性塑料注射成型过程分析
快速充模 熔体流首先射向对壁，由于模底先被熔体充满，模内空气无法排出而 被压缩，使制品质量不均匀，内应力也较大，表面常有裂纹。
第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 二、注射过程流体的流动
3、熔体在模腔内的充模流动
（2）熔体流的逐渐推进充模过程
充模时熔体前缘变化的各阶段 1—开始阶段；2—过渡阶段；3—主阶段
《聚合物加工工程》
第四章 注射成型（Injection Molding）
第一节 注射成型概述（录像） 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 第三节 注射成型工艺
第四章 注射成型（Injection Molding）
第二节：热塑性塑料注射成型过程分析
一、塑化过程 二、注射过程流体的流动 三、模塑过程压力的变化 四、注射成型过程中聚合物的取向、结晶及内应力
五、注射成型中聚合物的取向、结晶及内应力
充 模 过 程 中 聚 合 物 的 取 向
热塑性塑料注射成型
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。
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热塑性塑料注射成型
（一）实验目的 通过实验使学生了解注射机和模具的基本结构、动作原理和使用方法，并对注射成型工艺过程以及工 艺条件有充分的了解，初步学会调整注射时的温度、压力与时间；使学生了解工艺控制条件与制品性能的 关系，初步学会如何正确拟定工艺条件。
（二）实验原理 热理性理料在注射机料筒内，受到机械剪切力、摩擦热及外部加热的作用，塑料熔融为流动状态，以 较高的压力和较快的速度流经喷嘴注射到温度较低的闭合模具中，经过一定时间的保压和冷却后，开启模 具取得制品。
塑料的注射成型是一个物理变化过程，塑料的流变性、热性能、结晶行为、定向作用等因素 对注射工艺条件及制品性能都会产生很大的影响。
本实验是按热塑性塑料试样注射制品的基本要求，制备 试样、测定塑料的性能。
（三）原料及仪器设备 １ ．原料 聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或 ＡＢＳ 等材料，自选。
２ ．主要仪器设备 塑料注射机 ＸＳ — ＺＹ — １２５ 塑料注射模具 （ 自选 ） 测温计 （ 量程 ０ 一 ３００ ℃ ，精确度不低于 ２ ℃ ） （四）实验步骤 １ ．拟定实验方案 根据实验所选甩原料的成型工艺特点及试样质量要求，拟出实验方案。
其中必须包括如下内容： （１） 塑料的干燥条件。
（２） 注射压力、注射速度。
（３） 注射—保压时间、冷却时间。
（４） 料筒及喷嘴温度。
（５） 模具温度、塑化压力、螺杆转速
（６） 制品的后处理。
每组实验可改变上述内容中的一项或几项，但 （２） 、（ ３ ）、（ ４ ）、 （５） 这四项中必须有一项。
成型工艺条件包括温度 （ 料筒温度、喷嘴温度、模具温度 ） 、压力 （ 注射压力、塑化压力 ） 、时 间 （ 注射保压时间、冷却时间 ） 、注射速度、螺杆转速相加料量、原料干燥和制件后处理等。
这些条件 的确定受到许多因素的影响，通常是根据塑料原理、制件规格和试样的几何尺寸，结合实践经验初步选定 工艺条件。
根据试样的要求，按温度—压力—时间的顺序，逐步调整，直至获得比较合适的工艺条件。
温度：料筒温度与喷嘴温度，当注射机温度指示仪指示值达到预调温度时，再恒温 １０ 一 ２０ｍｉｎ ，然 后进行对空注射。
如从喷喷流出的料条光滑明亮，无变色、银丝、气泡，说明料筒温度和喷嘴温度比较适 宜。
此时即可按该条件用半自动操作方式制备试样。
调整料筒温度要注意恒温时间， —般料筒温度每变动 ８ — １０ ℃ ，需要恒温 １０ 一 ２０ｍｉｎ 。
并注意不要在短时间内频繁变动料筒温度。
在调整料筒温度的同时 必须注意对料温的测定，测量方法是在模塑周期固定的情况下，通过喷嘴将精确度不低于土 ２ ℃ 的测温 计指针插入熔融塑料中去，并来回均匀移动，待测温计指针恒定后方能读数；模具温度，应控制在各种塑 料所要求的温度范围内。
模具温度的测量方法是在模塑周期固定的情况下，将精确度不低于士 ２ ℃ 的触 点测温计，分别测量模具动定板型腔不同部位温度，测量点不少于 ３ 处。
压力与速度：注射压力与注射速度。
注射压力是指注射时螺杆头部施加于塑料的单位面积压力，一般 以注射油缸液压油的表压间接表示出来。
注射压力通常是由低到高逐渐调节；注射速度是以注射时螺杆前 移的速度来表示，若试样较厚，注射速度宜慢、否则宜快，在保证熔体充满型腔、试样外观质量较好的情 况下，一般采用较快的注射速度。
塑化压力与螺杆转速，塑化压力—般控制在 ０ ． ３ 一 １ＭＰａ ，而螺杆 转速控制在 ２８ — ６０ｒ ／ ｍｉｎ 。
对于热敏性塑料宜用低的转速和塑化压力，熔休粘度高的塑料宜用低的 转速和高的塑化压力。
时间：成型周期各阶段的时间，如闭模时间、注射保压时间、冷却时间、启模时间等，这些时间用注 射机中的时间继电器测量。
在保证试样（制品）不发生凹陷和变形的前提下，注射保压时间和冷却时间尽 可能缩短。
２ ．注射试样（制品） （１） 按注射机使用说明书或注射机操作规程做好实验设备的检查和维护工作，并熟悉注射机的操作过程。
（２） 在指导教师的指导下进行模具的安装与注射机的调整。
（３） 试样注射过程： 根据所选择的塑料原料的性能， 对料筒与喷嘴进行预热。
当达到预调温度时恒温 １０ 一 ２０ｍｉｎ ，再加料进行对空注射，认为熔体温度达到要求时，即可按该条件用半自动操作方式制备试样（制 品）。
注射成型过程如下：
注射试样过程中，模具的型腔和流道不允许涂擦润滑性物质。
试样（制品）数量按测试需要而定。
注射每一组试样时，—定要在基本稳定的工
艺条件下重复进行， 必须至少舍去不稳定时的试样才能开始取样（制品）。
若某一工艺条件有变动，则该组试样作废。
所选取 的试样在去除流道螯物时，不得损伤试样（制品）本体。
试样外观质量应符合塑料试验方法 ＧＢ １０３９ — ９２ 的规定或产品标准规定。
试样处理质量按塑料试验方法 ＧＢ１０３９ — ９２ 的规定或产品标准规定， ３ ．试样性能检验 所制得试样供下列性能测试， 压缩强度测试：按 ＧＢ１０４１ — ９２ 进行； 冲击强度测试：按 ＧＢＩ０４３ — ９３ 进行； 球压痕硬度测试：按 ＧＢ３３９８ 一 ８２ 进行； 马丁耐热测试：按 ＧＢｌ０３５ — ７０ 进行； 热变形温度测试：按 ＧＢｌ６３４ — ８９ 进行； 拉伸强度测试：按 ＧＢｌ０４０ 一 ９２ 进行， （五）实验结果 １ ．填写实验记录 原料规格：塑料名称、牌号、规格； 干燥条件：干燥方法、干燥时间与温度、干燥后含水率（％）； 模具特征：模具结构、每模试样数、进料口尺寸； 注射机参数：型号、螺杆结构、喷嘴结构； 成型条件：按下表填写。
２ ．将试样的测试结果用图表列出来。
（六）注意事项 电器控制线路的电压维持在 ２２０Ｖ 在闭合动、定模时，应保证模具方位的整体一致性，避免错合损坏。
安装模具的螺栓、压板、垫铁应安装牢靠。
禁止料筒温度在未达到规定要求时进行预塑或注射动作。
动操作方式在注射一保压时间未结束时，不能
开动预塑。
主机运转时，严禁手及工具等硬质物品进入
料斗内。
喷嘴堵塞时，忌用增压的方法清除阻塞物。
不得用硬金属工具接触模具型腔。
压力表在指示值为零应及时关闭，不应任意调整油泵溢流阀的压力。
严防人体触动有关的电器，使设备出现意外动作，造成设备、人身事故。
（七）思考题 提出实验方案的料筒温度、注射—保压的时候，应考虑哪些问题 ？ 结合试样性能（制品）测试结果，试分析试样性能与原料、工艺条件及实验设备的关系 ？ 试分析试样（制品）产生缺料、溢料、凹痕、空泡的原因，并提出相应的处理措施。
１。