结晶性和非结晶性塑料的注塑成型
常用塑料注塑工艺参数
六、聚乙烯（PE）塑料注塑工艺特性与工艺参数的设定
1、吸湿性小(<0.01%)，成型前可不干燥；必要时，可在70～ 80℃下，干燥1～2h。
3、HIPS中可以掺入PS使用。随着PS掺入量的增加，熔体流动 性变好，制品的刚性、表面光洁度提高，但脆性也加大。
4、典型HIPS－－奇美公司的POLYREX®，如PH－88（高冲击级）
的主要加工参数
பைடு நூலகம்
四、ABS塑料注塑工艺特性与工艺参数的设定
1、其结构中有极性基团，所以易吸湿。加工前通常要进行干燥， 以消除制品上因水份而产生的银纹及气泡等缺陷。干燥条件 为：在80～90℃的循环热风干燥器中干燥2～4h。
七、RPVC注塑工艺特性与工艺参数的设定
1、RPVC是典型的热敏性塑料。经过稳定化的RPVC即使在不太高的温度 下如180℃，如果时间很长（如40min以上）仍会导致RPVC严重分解。 所以要严格控制成型温度和物料在料筒中的停留时间。RPVC的成型温度 范围在160～200℃之间。通常为160～190℃,最高不超过200℃；料筒 温度分布通常采用阶梯式设置；喷嘴温度应比料筒末端温度低10～20℃。
设备的温度控制系统应指标准确，反应灵敏；
螺杆长径比可小些，螺杆头部呈尖头；螺杆的压缩比为2～2.5， 螺杆的三段长度可分别设置为40%、40%和20%；
选用孔径的通用喷嘴，并配有加热控温装置；
掌握好清洗料筒的技术；
注意温升程序，并在料筒升温过程中，应密切注意温升情况。
料筒内的物料是否过热，可通过主流道料的表面是否有棕色条纹 来判断。如果主流道的料有棕色条纹，则说明料筒内的塑料已过 热，应立即采取措施，对料筒进行清洗，切不可继续操作；
注塑成型常见问题及解决方法
1. 龟裂龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷，产生的主要原因是由于应力变形所致。
主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。
（－）残余应力引起的龟裂残余应力主要由于以下三种情况，即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。
作为在充填过剩的情况下产生的龟裂，其解决方法主要可在以下几方面入手：（1）由于直浇口压力损失最小，所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附近，则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。
（2）在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。
（3）一般情况下，模温较低时容易产生应力，应适当提高温度。
但当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。
（4）注射和保压时间过长也会产生应力，将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。
（5）非结晶性树脂，如AS树脂、ABS树脂、PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力，应予以注意。
脱模推出时，由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙，使推出力过大，产生应力，有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。
只要仔细观察龟裂产生的位置，即可确定原因。
在注射成型的同时嵌入金属件时，最容易产生应力，而且容易在经过一段时间后才产生龟裂，危害极大。
这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力，而且随着时间的推移，应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。
为预防由此产生的龟裂，作为经验，壁厚7"与嵌入金属件的外径通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件，而镶嵌件对尼龙的影响最小。
由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小，比较适合嵌入件。
另外，成型前对金属嵌件进行预热，也具有较好的效果。
（二）外部应力引起的龟裂这里的外部应力，主要是因设计不合理而造成应力集中，特别是在尖角处更需注意。
由图2－2可知，可取R／7"一0．5～0．7。
（三）外部环骋 鸬墓炅?br>化学药品、吸潮引起的水降解，以及再生料的过多使用都会使物性劣化，产生龟裂。
processing of crystalline polymers-半结晶塑料的注塑成型
PPSU HTN
PC PPO
PA POM PBT
PET TPE
ABS PMMA PP-GF PE-UHMW
PS
PVC
SAN
PP PE-LD
PE-HD
无定形
结晶
Zytel® & Minlon® 尼龙
Delrin®
聚甲醛
Crastin® & Rynite® 聚酯
Hytrel® 聚酯弹性体
® DuPont’s registered trade name
熔胶温度
怎样正确的量测熔融塑料的温度？
221155 °°CC
高温计
熔胶品质的评鉴
熔胶品质 - 熔胶温度
熔胶温度
材料 POM-H PA 66 PA 66 GF PA 6 PA 6 GF PBT GF PET GF
熔点
175 °C 255 °C 255 °C 225 °C 225 °C 225 °C 255 °C
螺杆及料筒设计 背压
滞留时间 /
含水量
熔胶品质
螺杆转速
熔融温度 温度曲线
熔胶品质
均匀的熔化 ?
一致的结晶 ?
最佳性能 最小内应力
良好的结构 较差的结构 – 未熔
机械强度
100%
熔胶品质 建议熔融温度
80%
60%
40%
20%
0% -20 -15 -10 -5
5 10 15 20 °C
建议熔融温度
无定形塑料与半结晶塑料的区别
分子结构:
无序结构 = 不定形 有序结构 = 结晶
热性能:
玻璃转化温度 熔点 软化温度范围 最高使用温度 比体积 熔融粘度
加工参数:
注塑件常见缺陷及原因
注塑件常见缺陷及原因注塑件常见缺陷包括飞边、欠注、翘曲、黑点、气泡、起皮、焦痕、龟裂、色差、脆化、喷流纹等。
这些缺陷的形成原因有很多，具体如下：1.飞边：模具分型面或成型区域的设计尺寸不当，注塑压力过高，注射时间过早，注射位置离口模过远，注射位置离型腔面过远或浇口过大。
2.欠注：注塑机压力过低，注射时间过短，模具温度过低，熔体温度过高，模具浇注系统有堵塞现象。
3.翘曲：模具设计不当，冷却时间过短或过长，注塑温度或模具温度过高或过低，塑料材料的收缩率过大。
4.黑点：塑料材料中含有杂质，螺杆转速过高，螺杆温度过高，塑料受热时间过长。
5.气泡：塑料材料中含有水分或挥发物，料温过高或过低，注射压力过小，流道和浇口的尺寸过大。
6.起皮：塑料材料中水分和挥发物含量高，料温过高或过低，注射压力过小，模具温度过高或过低。
7.焦痕：塑料材料中水分和挥发物含量高，料温过高或过低，注射压力过大或过小，模具排气不良。
8.龟裂：塑料材料中水分和挥发物含量高，料温过低，注射压力过小，模具温度过低。
9.色差：塑料材料中水分和挥发物含量高，料温过高或过低，注射压力过小或过大，模具温度过高或过低。
10.脆化：塑料材料中水分和挥发物含量高，料温过高或过低，注射压力过小或过大。
11.喷流纹：塑料材料中水分和挥发物含量高，料温过高或过低，注射压力过小或过大。
此外，注塑件缺陷的形成原因还可能包括设备原因、模具设计问题、原料问题等。
解决注塑件缺陷的方法包括调整操作条件、检查设备及模具设计、更换原料等。
如何避免注塑件常见的缺陷产生，可以从以下几个方面进行改进：材料准备：设定适当的干燥条件，避免过长的干燥时间和过高的干燥温度，以免塑料内挥发物被驱离。
同时，根据产品需求选择适当的塑料材料，如高强度和热稳定性良好的塑料。
模具设计：改善模具排气系统，特别是在流动路径的末端和盲孔位置。
确保排气孔大小合适，结晶性塑料和非结晶性塑料的排气孔大小应有所区别。
关于塑料结晶性、收缩率和流动性的解析
本文摘自再生资源回收-变宝网（）关于塑料结晶性、收缩率和流动性的解析一、结晶性1、热塑性塑料按其冷凝时无出现结晶现象可划分为结晶型塑料与非结晶型（又称无定形）塑料两大类。
所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时，分子由独立移动，完全处于无次序状态，变成分子停止自由运动，按略微固定的位置，并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。
2、作为判别这两类塑料的外观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般结晶性料为不透明或半透明（如POM等），无定形料为透明（如PMMA等）。
但也有例外情况，如聚四甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明性，ABS为无定形但却并不透明。
3、在模具设计及选择注塑机时应注意对结晶型塑料时，料温上升到成型温度所需的热量多，要用塑化能力大的设备。
二、收缩率影响热塑性塑料成型收缩的因素如下：1、塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积变化，内应力强，冻结在塑件内的残余应力大，分子取向性强等因素，因此与热固性塑料相比则收缩率较大，收缩率范围宽、方向性明显，另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。
2、塑件特性成型时熔融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。
由于塑料的导热性差，使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。
所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。
另外，有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向，密度分布及收缩阻力大小等，所以塑件的特性对收缩大小、方向性影响较大。
3、进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。
直接进料口、进料口截面大（尤其截面较厚的）则收缩小但方向性大，进料口宽及长度短的则方向性小。
距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。
4、成型条件模具温度高，熔融料冷却慢、密度高、收缩大，尤其对结晶料则因结晶度高，体积变化大，故收缩更大。
模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关，直接影响到各部分收缩量大小及方向性。
注塑成型不良现象及解决方法
（4）对薄件应提高温度，保证料流畅顺，对厚壁制件应降低模温。
（5）浇口要对称开设，尽量开设在制件厚壁部位，应增加冷料井容积。
3．塑料方面：
结晶性的塑料比非结晶性塑料收缩历害，加工时要适当增加料量，或在塑料中加成换剂，以加快结晶，减少收缩凹陷。
4．加工、调整方面：
（1）设置的温度、压力、速度过高，应采用分段注射。注射时间、保压时间、加料量过多都会造成飞边。（2）调节时，锁模机铰未伸直，或开、锁模时调模螺母经常会动而造成锁模力不足出现飞边。（3）调节头与二极的平行度不够或调节的系统压力过大。
5.飞边和制件不满反复出现的原因：
（1）塑料原料粒度大小悬殊不均时会使加料份量不定。
分析如下：
1．加工方面：
（1）加工压力过大、速度过快、充料愈多、注射、保压时间过长，都会造成内应力过大而开裂。
（2）调节开模速度与压力防止快速强拉制件造成脱模开裂。
（3）适当调高模具温度，使制件易于脱模，适当调低料温防止分解。
2．
（1）模具型腔分布不衡或平行度不够造成受力不平衡而造成局部飞边，局部不满，应在不影响制件完整性前提下流道应尽量安置在质量对称中心。
（2）模具中活动构件、滑动型芯受力不平衡时会造成飞边。
（3）模具排气不良时受压的空气会使模的分型面胀开而出现飞边，应开设良好的排气系统，或在分型面上挖排气沟。
3．塑料的流动性过大，或加太多的润滑剂，应适当降低压力、速度、温度等，减小润滑剂的使用量，必要时要选用流动性低的塑料。
成型不良现象及解决方法
故障现象及原因
塑料注塑性能工艺概括
塑料注塑性能工艺概括一、注塑性能1. 结晶性，收缩率分子结构简单、对称性高的聚合物从高温向低温转变时都能结晶，如聚乙烯，聚丙烯，聚偏二氯乙烯，聚四氟乙烯等；一些分子链节较大，但分子之间作用力也很大的聚合物也可以结晶，如聚酰胺，聚甲醛等；分子链上有很大侧基的聚合物一般很难结晶，如聚苯乙烯，聚醋酸乙烯酸，聚甲基丙烯酸甲酯等；分子链刚性大的聚合物也不能结晶，如聚砜，聚碳酸酯，聚苯醚等。
结晶聚合物一般都具有耐热性、非透明性和较高的强度。
结晶程度越高，体积收缩越大（收缩率越大），易因收缩不均而引起翘曲。
结晶必须发生在塑料的玻璃化温度之上，熔点之下。
一般没有明确的熔点，对称性高的熔点高，对称性低的熔点低。
冷却速度提高以及模温降低，结晶度降低，密度减小。
切应力和剪切速率增大，取向程度将提高，结晶速度和结晶度增大；但作用时间太长，变形松弛使取向结构减小或消失，结晶速度又会减小。
压力增大，聚合物结晶温度将提高，结晶度将增大，密度增大。
聚合物沿料流方向收缩大，强度高；与料流垂直方向收缩小，强度低。
厚度越大，收缩也越大。
塑料品种各种塑料都有其各自的收缩范围，同种类塑料由于填料、分子量及配比等不同，则其收缩率及各向异性也不同。
塑件特性塑件的形状、尺寸、壁厚、有无嵌件，嵌件数量及布局对收缩率大小也有很大影响。
模具结构模具的分型面及加压方向，浇注系统的形式，布局及尺寸对收缩率及方向性影响也较大。
预热情况、成形温度、成形压力、保持时间、填装料形式及硬化均匀性对收缩率及方向性都有影响。
成形时由于塑件各部位密度及填料分布不匀，故使收缩也不匀。
产生的收缩差使塑件易发生翘曲、变形、裂纹结晶塑料（收缩率）非结晶塑料（收缩率）PE(1.5~3.5) PTEE() PS(0.5~0.8) PPO(0.5~1.0) EP(0.1~0.5) 未知（收缩率）MF(0.5~1.5) 塑料名称 PA1010 塑料制品壁厚/mm 1 0.5~1 PP HDPE POM 1~2 1.5~21~1.5 2~2.5 1.5~2 2~2.6 105~120% 2 3 1.1~1.3 4 2~2.5 5 1.8~2 2.5~3 - 2.5~3.5 120~140% 110~150% 2~2.5 6 7 8 >8 高度/水平的收缩率百分比 PP( 1.0~2.5) PVDF() PSF(0.4~0.8) UF(0.6~1.4) PA() PET(2.0~2.5) POM(1.2-3.0) PBT(1.3~2.4) PC(0.3~0.8) PF(0.4~0.9) PMMA(0.2~0.8) 硬PVC(0.6~1.5) ABS(0.4~0.7) 2.5~4 70% 1.4~1.62. 各个转化温度，热敏性（热降解）1热降解：由于聚合物在高温下受热时间过长（或浇口截面过小，剪切作用大时）而引起的变色降解反应。
5大通用塑料的注塑成型工艺详解
“塑料性能乃注塑技术之本”，掌握各种塑料的工艺性能及特性，是每一位注塑工作者必须懂得的基本专业知识，塑料的性能是设定“注塑工艺条件”的依据，也是在分析注塑过程中出现的质量问题和异常现象时必须考虑的因素之一。
1. 聚丙烯（PP）注塑加工工艺PP通称聚丙烯，因其抗折断性能好，也称“百折胶”。
PP是一种半透明、半晶体的热塑性塑料，具有高强度、绝缘性好、吸水率低、热变形温度高、密度小、结晶度高等特点。
改性填充物通常有玻璃纤维、矿物填料、热塑性橡胶等。
不同用途的PP其流动性差异较大，一般使用的PP流动速率介于ABS与PC之间。
纯PP是半透明的象牙白色，可以染成各种颜色。
PP的染色在一般注塑机上只能用色母料。
在一些机器上有加强混炼作用的独立塑化元件，也可以用色粉染色。
户外使用的制品，一般使用UV稳定剂和碳黑填充。
再生料的使用比例不要超过15%，否则会引起强度下降和分解变色。
PP注塑加工前一般不需特别的干燥处理。
对注塑机的选用没有特殊要求。
由于PP具有高结晶性。
需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。
锁模力一般按3800t/m2来确定，注射量20%-85%即可。
模具温度50-90℃，对于尺寸要求较高的用高模温。
型芯温度比型腔温度低5℃以上，流道直径4-7mm，针形浇口长度1-1.5mm，直径可小至0.7mm。
边形浇口长度越短越好，约为0.7mm，深度为壁厚的一半，宽度为壁厚的两倍，并随模腔内的熔流长度逐肯增加。
模具必须有良好的排气性，排气孔深0.025mm-0.038mm，厚1.5mm，要避免收缩痕，就要用大而圆的注口及圆形流道，加强筋的厚度要小（例如是壁厚的50-60%）。
均聚PP制造的产品，厚度不能超过3mm，否则会有气泡（厚壁制品只能用共聚PP）。
PP的熔点为160-175℃，分解温度为350℃，但在注射加工时温度设定不能超过275℃,熔融段温度最好在240℃。
为减少内应力及变形，应选择高速注射，但有些等级的PP和模具不适用（出现气泡、气纹）。
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非结晶型塑料的注射成型
（1）苯乙烯系树脂
所谓苯乙烯系树脂是包括聚苯乙烯、AS树脂、ABS树脂等。
这类树脂的成型温度宽、易于成型。
严谨地讲，通用聚苯乙烯（GPPS）的流动性最好，高抗冲聚苯乙烯（HIPS）中所含橡胶成分愈多，流动性就愈差。
ABS 树脂也有类似特点。
一般须注意到通用聚苯乙烯质地脆，在脱模时，易出现开裂现象。
对于AS树脂、ABS树脂由于其组成中的丙烯腈成分而加热后容易变色。
（2）聚甲基丙烯酸甲酯（丙烯酸系树脂）
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）比聚苯乙烯熔体粘度高，其成型性一般比聚苯乙烯差。
在丙烯酸系树脂中虽然也有流动性比较好的树脂，但是，在此类树脂中，比较好的耐热性与抗冲击性牌号的树脂比通用牌号的树脂成型性差，需要比通用树脂更高的加工温度与注射压力。
然而，过度提高树脂温度会导致热降解，应予以注意。
另外，需加大模具的流道与浇口，从而改善树脂的流动状态。
（3）聚碳酸酯
聚碳酸酯（PC）熔体粘度高，加工时需要比聚乙烯、聚苯乙烯等通用树脂更高的温度与注射压力。
但过度提高料筒温度和物料在料筒内停留时间过长，会产生热降解，使制品色泽改变及物理－机械性能下降，故需予以注意。
模具温度一般为85～120℃。
虽然在模温较低时也能成型。
但当模温过低时，则由于制品的形状与壁厚不同，会不同程度地导致成型困难以及增大制品的残余应力，日后易成为应力开裂的原因。
同时，在使用脱模剂时，为避免由于残余应力而产生开裂，宜采用粉末状硅树脂脱模剂，尽量避免采用液体脱模剂。
（4）改性PPO（mPPO）
mPPO的很多物理性能特点类似聚碳酸酯，其成型性也颇相似。
mPPO成型时树脂温度按其不同牌号而定，一般为245～300℃。
然而，在成型周期特别短时，温度则应稍高一些。
当模具温度达某温度以上时，几乎已不再影响树脂的流动性。
但因考虑到制品的形状与壁厚等，为使残余应力降低到最低限度，改善制品的外观及提高熔接线处的强度，一般模温为80～100℃较为理想。
（5）硬质聚氯乙烯
硬质聚氯乙烯（HPVC）的熔体粘度高，尽管提高其注射压力与树脂温度，但流动性的变化不敏感。
同时，由于其流动温度与分解温度接近，成型的温度范围极窄，成型困难（图10）。
硬质聚氯乙烯（未增塑）的料筒温度约170～190℃为宜，应竭力避免超过200℃，同时，树脂在料筒中停留时间应尽可能地短。
模温为50～60℃。
可最大限度地提高注射压力。
为了改善制品的外观，减少螺旋流痕（jetting），宜采用尽量慢的注射速度，可以得到良好的效果。
结晶型塑料的注射成型
结晶型塑料的结晶度与结晶形态影响到制品的物理、机械性能。
若成型时的冷却速度慢，有利于结晶的进行，可以提高结晶度。
因此，要得到机械性能优良与表面光泽好的制品对于模温的控制是极为重要的。
为了让冷却速度缓慢，以便充分地结晶，必须提高模具温度，但不可避免地会使成型周期延长。
结晶型塑料在其熔点附近时的比容（cm3/g）变化较大。
所有材料在冷却时都有一定程度地收缩，一般说来结晶型塑料具有比非结晶型塑料成型收缩率大的特点。
因此，其制品易产生变形、且其厚壁制品易产生凹痕，即大制件有可能发生翘曲，在较厚部分形成凹痕。
总之，不仅应考虑到模具温度的高低，而且也要注意到制品各部分必须均匀地冷却凝固（或均匀地结晶），这两点非常重要。
表为各种塑料成型材料的一般成型条件。
表常用塑料材料的注射成型条件
（a）结晶型塑料
（b）非结晶型塑料
[注1] 均为未填充玻璃纤维等的非增强塑料的数据；
[注2] 树脂温度*是指在料筒内的树脂温度，一般都比料筒温度高，即表示从喷嘴向空中注射的熔融树脂温度。
（1）聚乙烯
聚乙烯一般在成型时的流动性良好。
几乎可不必为其热稳定性担心。
然而，它的分子取向性强，所以制品易产生变形。
高密度聚乙烯具有敏锐的结晶温度。
一般来说，要求较高的注射压力与注射速度。
尤其是对于厚壁制品，
注射速度相当重要，它可以改善制品的表面光泽，并防止制品翘曲及降低成型收缩率。
（2）聚丙烯
聚丙烯有很多地方与聚乙烯相似，如图6所示，其流动性正比于料筒温度，但因在280℃左右时，树脂开始老化，故要求温度控制在270℃以下为宜。
其分子的取向性较强，若在较低温度成型时，由于其分子取向，易产生翘曲、扭曲等变形，故必须注意控制温度。
（3）聚酰胺（尼龙）
聚酰胺粘度随温度的变化极为敏感.它与其它热塑性塑料不同，尼龙的熔点比较明显（表7所示）。
聚酰胺在其熔点上成型，所以其成型温度必须比一般材料要高。
关于尼龙的结晶度与模具温度之间的关系如图8所示。
由于尼龙吸湿性较大，故须预先充分干燥。
然而，若在90℃以上干燥便会变色，须加注意。
各种尼龙的熔点成型温度。
（4）聚甲醛
聚甲醛（POM）有均聚物与共聚物，均为流动性不太好的树脂。
此类树脂易发生热分解，必须注意控制成型时的温度。
共聚甲醛比均聚甲醛的热稳定性好（图9），它可以在稍高的温度条件下成型加工，但此材料在料筒内停留的时间不宜过长，否则，会发生热分解使制品色泽发黄。
（5）PBT树脂
PBT树脂（聚对苯二甲酸丁二醇酯）与PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）均属于饱和聚酯（热塑性聚酯）。
PBT 树脂的特点是熔体粘度极低，成型性良好。
因它结晶迅速，故凝固快。
PBT与PET树脂实际一般多采用玻璃纤维增强提高性能。
在此，仅介绍非增强树脂基材的成型要点。
其加热料筒一般为230～270℃（阻燃级为250℃）。
模具温度为40～90℃，尽管在较低的模温也能成型，但为得到表面光泽的制品，宜采用较高的模温。
注射压力范围为50～130 MPa。
因树脂凝固迅速，所以注射速度宜快，使制品外观良好与有利于提高性能。
此外，由于吸湿的树脂熔融时，会发生遇水分解的后果，因而使制品变脆，所以在加工前须进行树脂预干燥。