注塑成型工艺对制品质量的影响

亦好

在将塑料粒子转变为塑料制品的成型过程中，塑料往往受到高温、高压作用，在高剪切速率下流动成型，不同的成型条件和工艺，会对制品质量带来不同影响，注塑成型有塑料原料、注塑成型机、模具和注塑成型工艺四个方面组成。

如塑料原料正确选定，注塑机的技术参数和模具结构均符合注射成型条件要求，哪加工制品质量优劣直接与注射成型工艺有关。

制品的质量有内材质量和外观质量，内材质量主要是机械强度，而内应力的大小直接影响制品机械强度高低，产生内应力主要原因有制品结晶度和塑料成型中分子的取向性等决定的。

制品外观质量就是制品表面质量，但内应力大造成制品翘曲变形也会影响外观质量问题。制品的外观质量有：制品不足，制品凹痕，熔接痕、飞边、气泡、银丝、黑点、变形、裂纹、分层脱皮和变色等，均与成型温度、压力、流量、时间和位置有关。

1. 成型温度：有料筒温度、塑化温度、、喷嘴温度、模具温度和塑料干燥温度等

料筒温度：就是塑料熔融温度，料筒温度设定过高，塑料熔融后粘度低，在同等注塑压力和流量下，注射速度快，成型制品易飞边，银丝、变色和发脆。

料筒温度过低，塑料塑化不良，粘度高，在同等注射压力和流量下注射速度慢，成型制品易不足，熔接痕明显，尺寸不稳定和制品中有冷块。

喷嘴温度：喷嘴温度设定高，喷嘴易流涎，造成制品中有冷料丝。喷嘴温度低造成模具浇注系统发生堵塞。注射压力要增大，才能注射出塑料，但即时能成型制品中有冷料块。

模具温度：模具温度高，注射压力和流量可设低一点，但在同等压力的流量下，制品乃易飞边，翘曲变形，制品粘模顶出困难等。模具温度低，在同等注射压力和流量下，制品成型不足，气泡、熔接痕等。

塑料干燥温度：各种塑料有不同的干燥温度。ABS塑料一般设定一干燥温度80～90℃，否则就不易把水分和残余溶剂干燥挥发掉，制品易有银丝和气泡，制品强度也会下降。

2. 成型工艺压力：有预塑背压:注塑压力、锁模压力、保压、托模和中子压力、射台压力等。

预塑背压：背压高储料密度高，在相等储料容积内储料量多。背压低储料密度低，储料少。在设定储料位置后，再做较大幅度调节背压，必须注意重新设定储料位置，否则易造成制品飞边或不足。
注射压力：不同品种塑料有不同的熔融粘度，非结晶型塑料随塑化温度变化而粘度变化较大。注射压力是根据塑料的熔接粘度和塑料流程比而设定的。如注射压力设定太低，制品射不足，凹痕、熔接痕及尺寸不稳定。注射压力太高制品飞边，变色和粘模顶出困难。

锁模压力：根据模具型腔的投影面积大小和注射压力高低而定。锁模压力不足制品易飞边，重量增加。锁模力过大，开模就困难。一般锁模压力设定不超过120par/cm2。

保压：当注射结束即继续给螺杆一个压力叫保压，这时模具型腔内制品尚没有冻结。保压可继续给模具型腔补塑，确保制品饱满。保压、压力设定过高，对托模和抽插芯带来阻力大，制品易顶白，顶翘曲，另外模具流道浇口易被补充塑料胀紧，浇口断在流道内。压力过低制品有凹痕及尺寸不稳定。

托模和中子压力，设定托模和中子压力原则是根据模具型腔面积大小和抽插芯的芯子投影面积大小，以及成型制品的几何形状复杂程度等的综合情况来设定压力大小。一般这要将托模和中子油缸压力设定在能推动制品即可。

3. 流量：关系到注塑成型机速度，有螺杆转速、注射速度、托模和中子速度等。

螺杆转速：除调节预塑流量外，主要受预塑背压影响。如预塑流量调得大，预塑背压又高，随螺杆旋转，塑料在料筒内剪切力大，塑料分子结构易被割断，制品有黑点和黑条纹，影响制品外观质量和强度，并且料筒加热温度不易控制。预塑流量设定过低，预塑储料时间延长，会影响成型周期。

注射速度：对注射速度要设定合理性，否则影响产品质量，注射速度过快，制品带有气泡，烧焦、变色等。注射速度过慢制品成型不足，有熔接痕等。

托模和中子流量：不宜设定过大，否则顶出和抽芯动作过快，造成顶出和抽插芯不稳，制品易顶白。

3. 时间设定：在注射成型工艺中有干燥时间，注射和保压时间，冷却时间等。

干燥时间：就是对塑料原料的烘干时间，各种类别塑料均有最佳干燥温度和时间。ABS塑料的干燥温度80～90℃，时间2小时。ABS塑料一般24小时，吸水量0.2～0.4%，而能注塑成型的含水量0.１～０.2%。

注射和保压时间：电脑注射机的控制方法均设有多级注射可分级调压、调速和调注射塑料量。使射入模具型腔塑料速度达到恒速，并提高成型制品的外观和内材质量。

所以注射工艺常用位置控制，不用时间控制，保压是用时间控制，如保压时间较长，制品密度大，重量就是重，内应力大，脱模困难，易顶白，成型周期延长。保压时间太短，制品易产生凹痕，尺寸不稳定。

冷却时间：是保证制品定型稳定，是将注射入模具型腔内的塑料成型成制品后有足够冷却定型时间，否则开模时制品易翘曲变形，顶出易变形和顶白。冷却时间过长，延长成型周期，而不经济。

4. 位置控制：部分注塑机有移模位置，托模位置，储料和注塑位置控制。

移模位置是从开模到闭模锁紧整个移动距离叫移模位置。移模最佳位置这要能将制品顺利取出即可。开模距离过大，成型周期要长。

托模位置只要控制从模具中顶出的位置能方便取下制品及可。

储料位置：首先要保证成型制品的一次注射塑料量，其次要控制料筒内的存料量。储料位置控制超过一次注射量过多，制品易飞边，反之制品成型不足。

料筒存料量过多，塑料停留在料筒内时间长，制品易掉色，并影响成型制品强度。反之影响塑料塑化质量，并在保压时无料补充到模具中，制品成型不足有凹痕。

总结
注射成型制品的质量,涉及制品设计、塑料材质、模具设计与加工质量、注塑机的选择和工艺调整等。

对正常生产模具而言，要保证和改善制品质量，唯独对注射工艺调整；即对温度、压力流量速度、时间和位置调整。

工艺调整必须全面统筹兼顾。如制品尺寸变化大，可着手从塑料原料上考虑，是结晶塑料还是非结晶塑料，塑料分子量的大小等。是结晶塑料和大分子塑料，要考虑制品结晶度和分子取向，制品形状对成型时的流动变化，而引起制品内应力变化和大小，造成制品收缩变化。

解决制品尺寸变化小，从工艺上可提高些料温，降低模具温度，控制注射料量，降低注射压力、提高注射速度，达到瞬间充满模具型腔，减少保压时间，延长些冷却时间，在保证制品射足的情况下降低制品密度。达到降低制品内应力，而减小制品收缩变化。

总之讲注射工艺调整不能单一从某点上入手，必须从注射工艺原理上入手。全面统筹兼顾考虑问题，可从多方面逐个调整或多个问题一次调整。但调整方法和调整原理，要从当时生产的制品质量和工艺状况而定。








欢迎加入“注塑工艺群”作讨论
长按识别二维码，发送“工艺群”