浅谈注塑成型工艺

中国注塑网

第一章  热塑性塑料成型   　　热塑性塑料品种每繁多，即使同一品种也由于树脂分子及附加物配比不同而使其使 用及工艺特性也有所不同。另外，为了改变原有品种的特性，常用共聚、交联等各种化学 方法在原有的树脂结构中导入一定百分比量的其它单体或高分子等，以改变原 有树脂的结构成为具有新的改进物性和加工性的改性产品。例如，ABS即为在聚苯乙烯分子 中导入了丙烯腈、丁二烯等第二和第三单体后成为改性共聚物，可看作称改性聚苯乙烯，具有比 聚苯乙烯优异综合性能，工艺特性。由于热塑性塑料品种多、性能复杂，即使同一类的塑料 也有仅供注塑用和挤出用之分，故本章节主要介绍各种注塑用的热塑性塑料。   1、收缩率   　　热塑性塑料成型收缩的形式及计算如前所述，影响热塑性塑料成型收缩的因素如下：   　1.1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。   　1.2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。   　1.3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。   　1.4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。另外，保持压力及时间对收缩也影响较大，压力大、时 间长的则收缩小但方向性大。注塑压力高，熔融料粘度差小，层间剪切应力小，脱模后弹性 回跳大，故收缩也可适量的减小，料温高、收缩大，但方向性小。因此在成型时调整模温、 压力、注塑速度及冷却时间等诸因素也可适当改变塑件收缩情况。   　　模具设计时根据各种塑料的收缩范围，塑件壁厚、形状，进料口形式尺寸及分布 情况，按经验确定塑件各部位的收缩率，再来计算型腔尺寸。对高精度塑件及难以掌握收 缩率时，一般宜用如下方法设计模具：   　　　①对塑件外径取较小收缩率，内径取较大收缩率，以留有试模后修正的余地。   　　　②试模确定浇注系统形式、尺寸及成型条件。   　　　③要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况（测量时必须在脱模后24小时以后）。   　　　④按实际收缩情况修正模具。   　　　⑤再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。   2、流动性   　2.1热塑性塑料流动性大小，一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米德螺旋线流动长 度、表现粘度及流动比（流程长度/塑件壁厚）等一系列指数进行分析。分子量小，分子量 分布宽，分子结构规整性差，熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小，流动比大的则流 动性就好，对同一品名的塑料必须检查其说明书判断其流动性是否适用于注塑成型。按模 具设计要求大致可将常用塑料的流动性分为三类：   　　　①流动性好 尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素、聚（4）甲基戍烯；   　　　②流动性中等 聚苯乙烯系列树脂（如ABS、AS）、有机玻璃、聚甲醛、聚苯醚；   　　　③流动性差 聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。   　2.2各种塑料的流动性也因各成型因素而变，主要影响的因素有如下几点：   　　　①温度料温高则流动性增大，但不同塑料也各有差异，聚苯乙烯（尤其耐冲击 型及MFR值较高的）、聚丙烯、尼龙、有机玻璃、改性聚苯乙烯（如ABS、AS）、聚碳酸酯、醋 酸纤维素等塑料的流动性随温度变化较大。对聚乙烯、聚甲醛、则温度增减对其流动性影响 较小。所以前者在成型时宜调节温度来控制流动性。   　　　②压力注塑压力增大则熔融料受剪切作用大，流动性也增大，特别是聚乙烯、聚 甲醛较为敏感，所以成型时宜调节注塑压力来控制流动性。   　　　③模具结构浇注系统的形式，尺寸，布置，冷却系统设计，熔融料流动阻力（如 型面光洁度，料道截面厚度，型腔形状，排气系统）等因素都直接影响到熔融料在型腔内的 实际流动性，凡促使熔融料降低温度，增加流动性阻力的则流动性就降低。　　模具设计时应根据所用塑料的流动性，选用合理的结构。成型时则也可控制料温，模温及注塑压力、注塑速度等因素来适当地调节填充情况以满足成型需要。   3、结晶性   　　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。   　　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（如聚甲醛等），无定形料为透明（如有机玻璃等）。但也有例外情 况，如聚(4)甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明性，ABS为无定形料但却并不透明。   　　在模具设计及选择注塑机时应注意对结晶型塑料有下列要求及注意事项：   　　　①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。   　　　②冷却回化时放出热量大，要充分冷却。   　　　③熔融态与固态的比重差大，成型收缩大，易发生缩孔、气孔。   　　　④冷却快，结晶度低，收缩小，透明度高。结晶度与塑件壁厚有关，壁厚则冷却慢， 结晶度高，收缩大，物性好。所以结晶性料应按要求必须控制模温。   　　　⑤各向异性显著，内应力大。脱模后未结晶化的分子有继续结晶化倾向，处于 能量不平衡状态，易发生变形、翘曲。   　　　⑥结晶化温度范围窄，易发生未熔粉末注入模具或堵塞进料口。   4、热敏性塑料及易水解塑料   　4.1热敏性系指某些塑料对热较为敏感，在高温下受热时间较长或进料口截面 过小，剪切作用大时，料温增高易发生变色、降解，分解的倾向，具有这种特性的塑料称 为热敏性塑料。如硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物，聚甲醛，聚三氟氯乙烯等。 热敏性塑料在分解时产生单体、气体、固体等副产物，特别是有的分解气体对人体、设备、 模具都有刺激、腐蚀作用或毒性。因此，模具设计、选择注塑机及成型时都应注意，应选 用螺杆式注塑机，浇注系统截面宜大，模具和料筒应镀铬，不得有死角滞料，必须严格控 制成型温度、塑料中加入稳定剂，减弱其热敏性能。   　4.2有的塑料（如聚碳酸酯）即使含有少量水分，但在高温、高压下也会发生分解， 这种性能称为易水解性，对此必须预先加热干燥。   5、应力开裂及熔体破裂   　5.1有的塑料对应力敏感，成型时易产生内应力并质脆易裂，塑件在外力作用下或 在溶剂作用下即发生开裂现象。为此，除了在原料内加入添加剂提高开抗裂性外，对原料应 注意干燥，合理的选择成型条件，以减少内应力和增加抗裂性。并应选择合理的塑件形状， 不宜设置嵌件等措施来尽量减少应力集中。模具设计时应增大脱模斜度，选用合理的进料口及顶 出机构，成型时应适当的调节料温、模温、注塑压力及冷却时间，尽量避免塑件过于冷脆 时脱模，成型后塑件还宜进行后处理提高抗开裂性，消除内应力并禁止与溶剂接触。   　5.2当一定融熔体流动速率的聚合物熔体，在恒温下通过喷嘴孔时其流速超过某值后，熔 体表面发生明显横向裂纹称为熔体破裂，有损塑件外观及物性。故在选用熔体流动速率高的聚 合物等，应增大喷嘴、浇道、进料口截面，减少注塑速度，提高料温。   6、热性能及冷却速度   　6.1各种塑料有不同比热、热传导率、热变形温度等热性能。比热高的塑化时需要 热量大，应选用塑化能力大的注塑机。热变形温度高塑料的冷却时间可短，脱模早，但脱模后 要防止冷却变形。热传导率低的塑料冷却速度慢（如离子聚合物等冷却速度极慢），故必须充分冷 却，要加强模具冷却效果。热浇道模具适用于比热低，热传导率高的塑料。比热大、热传 导率低，热变形温度低、冷却速度慢的塑料则不利于高速成型，必须选用适当的注塑机及加 强模具冷却。   　6.2各种塑料按其种类特性及塑件形状，要求必须保持适当的冷却速度。所以模具 必须按成型要求设置加热和冷却系统，以保持一定模温。当料温使模温升高时应予冷却， 以防止塑件脱模后变形，缩短成型周期，降低结晶度。当塑料余热不足以使模具保持一定 温度时，则模具应设有加热系统，使模具保持在一定温度，以控制冷却速度，保证流动性， 改善填充条件或用以控制塑件使其缓慢冷却，防止厚壁塑件内外冷却不匀及提高结晶度等。 对流动性好，成型面积大、料温不匀的则按塑件成型情况有时需加热或冷却交替使用或局 部加热与冷却并用。为此模具应设有相应的冷却或加热系统。各种塑料成型时要求的模温 及热性能见表1-4及表1-5。   7、吸湿性   　　塑料中因有各种添加剂，使其对水分有不同的亲疏程度，所以塑料大致可分为 吸湿、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的两种，料中含水量必须控制在允许范围内，不 然在高温、高压下水分变成气体或发生水解作用，使树脂起泡、流动性下降、外观及力学 性能不良。所以吸湿性塑料必须按要求采用适当的加热方法及规范进行预热，在使用时还 需用红外线辐照以防止再吸湿。

第二章  增强塑料   　　为了进一步改善热固性及热塑性塑料的力学性能。常在塑料中加入玻璃纤维(简 称玻纤)，滑石粉、云母、碳酸钙、高岭土、碳纤维等作为增强材料，以树脂为母体及粘结剂而组成新型复合材料，称为增强塑料（如环氧树脂为母体树脂 塑料的增强塑料又称为玻璃钢）。   　　由于塑料混用玻璃纤维的品种、长度、含量等不同，其工艺性及物性也各 不相同。下面主要介绍模塑用的热固性增强塑料及注射用的热塑性增强塑料。   1、热固性增强塑料   　　热固性增强塑料是由树脂、增强材料、助剂等组成。其中树脂作为母体和粘结剂，它 要求有良好的流动性、适宜的固化速度、副产物少，易调节粘度和良好的相溶性，并需满 足塑件及成型要求。增强材料起骨架作用，其品种规格繁多，但常用玻璃纤维，一般用量为 60%、长度为15～20毫米。助剂包括调节粘度的稀释剂（用以改进玻纤与树脂的粘结）、 用以调节树脂-纤维界面状态的玻纤表面处理剂、用以改进流动性，降低收缩，提高光泽 度及耐磨性等用的填料和着色剂等。由于选用的树脂，玻纤的品种规格（长度、直径， 无碱或含碱，支数，股数，加捻或无捻），表面处理剂，玻纤与树脂混制工艺（预混法或 预浸法，塑料配比等不同则其性能也各不相同。   　　1.1加工特性   　　　⑴流动性 增强料的流动性比一般压塑料差，流动性过大时易产生树脂流失与玻 纤分头聚积。过小则成型压力及温度将显著提高。影响流动性的因素很多，要评定某种料 的流动性，必须按组成作具体分析。影响流动性的因素   　　　⑵收缩率增强塑料的收缩率比一般压塑料小，它主要由 热收缩及化学结构收缩 组成。影响收缩的因素首先是塑料类种。一般酚醛比环氧、环氧酚醛、不饱和聚酯等 要大，其中不饱和聚酯料收缩最小。其它影响收缩的因素是塑件形状及壁厚，厚壁则收缩 大，塑料中含填料及玻纤量大则收缩小，挥发物含量大则收缩也大，成型压力大，装料 量大则收缩小，热脱模比冷脱模的收缩大，固化不足收缩大，当加压时机及成型温度适当， 固化充分而均匀时则收缩小。同一塑件其不同部位的收缩也各不相同，尤其对薄壁塑件更 为突出。一般收缩率为0～0.3%，以0.1%～0.2%的居多，收缩大小还与模具结构有关，总 之确定收缩率时应综合考虑各种因素。   　　　⑶压缩比 增强料的比容，压缩比都较一般压塑料大，预混料则更大，因此在模 具设计时需取较大的装料室，另外向模内装料也较困难，尤其预混料更为不便，但如采用 料坯预成型工艺则压缩比就可显著减小。   　　　　装料量一般可预先估算，经试压后再作调整。估算装料量的方法可由如下四种：   　　　　　①计算法装料量可按公式（1-1）计算：   　　　　　　　A = V × G[1+(3%～5%)]       （1-1）   　　　　　　式中:A--装料量（克）；   　　　　　　　　V--塑件体积（厘米3）；   　　　　　　　　G--所用塑料比重（克/厘米3）；   　　　　　　　　3%～5%--物料挥发物、毛刺等损耗量补偿值。   　　　　　②形状简化计算法，将复杂形状塑件简化成由若干个简单形状组成，同时将 尺寸也相应变更，再按简化形状进行计算。   　　　　　③比重比较法，当按金属或其它材料的零件仿制塑件时，则可将原零件的材 料比重与所选用的增强塑料比重之比及原零件重量求得装料量。   　　　　　④注型比较法用树脂或石蜡等浇注型材料注入模具型腔成型后再以此零件 按比重比较法求得装料量。   　　　⑷物料状态增强料按其玻纤与树脂混合制成原料的方式可分为如下三种状态。   　　　　　①预混料是将长达15～30毫米的玻纤与树脂混合烘干而成，它比容大，流 动性比预浸料好，成型时纤维易受损伤，质量均匀性差，装料困难，劳动条件差。适用于 压制中小型、复杂形状塑料及大量生产时，不宜用于压制要求高强度的塑件。使用预混料 时要防止料"结"使流动性迅速下降。该料互溶性不良，树脂与玻纤易分头聚积。   　　　　　②预浸料是将整束玻纤浸入树脂，烘干切短而成。它流动性比预混料差， 料束间相溶性差，比容小，玻纤强度损失小，物料质量均匀性良好，装模时易按塑件形状 受力状态进行合理辅料，适用于压制形状复杂的高强度塑料。   　　　　　③浸毡料是将切短的纤维均匀地铺在玻璃布上浸渍树脂而成的毡状料，其 性能介于上述两者之间。适用压制形状简单，厚度变化不大的薄壁大型塑件。   　　　⑸硬化速度及贮存性增强塑料按其硬化速度可分为快速和慢速两种。快速料固 化快，装料模温高，为适用于压塑小型塑件及大量生产时常用原料。慢速料适用于压制大 型塑件，形状复杂或有特殊性能要求及小批量生产时，慢速料必须慎重选择升温速度，过 快易发生内应力，硬化不匀，填充不良。过慢则降低生产效率。所以模具设计时应预先了 解所用料的性能和要求。   　　　　各种料都有其允许贮存期及贮存条件。凡超期或贮存条件不良者都会导致塑 料变质，影响流动性及塑件质量，故试模及生产时都应注意。   　　1.2成型条件（略）   　　　　热固性增强塑料的成型条件   　　1.3塑件及模具设计注意事项   　　　　⑴塑件设计时应注意下列事项。   　　　　　①塑件光洁度可达7～ 9，精度一般宜取3～5级，但沿压制方向的精度不易保 证，宜取自由公差。   　　　　　②不易脱模，宜取较大脱模斜度。若不允许取较大脱模斜度时，则塑件径 向公差宜取大。   　　　　　③塑件宜取回转体对称外形，不宜过高。   　　　　　④壁应厚而均匀，避免尖角、缺口、窄槽等形状，各面应圆弧过渡连接以 防止应力集中、死角滞料，填充不良，物料集聚堵塞流道。   　　　　　⑤孔一般应取通孔，避免用Φ5毫米以下的盲孔，盲孔底部应成半球面或圆 锥面以利物料流动，孔径及深度比一般为1∶2～1∶3，大型塑件尽量不设计小孔，孔间距、 孔边距宜取大，大密度排列的小孔不宜模压成型。   　　　　　⑥螺孔比螺纹易成型，M6以下螺纹不宜成型，齿形宜用半圆形及梯形，其 圆角半径应大于0.3毫米，并应注意半角公差，可以参照一般塑制的螺纹进行设计。当塑件 螺纹与其它材料螺纹零件接合时，要考虑其配合张力，螺纹段长度应取最小尺寸。   　　　　　⑦成型压力大，嵌件应有足够强度，防止变形损坏，定位必须可靠。   　　　　　⑧收缩小，有方向性，易发生熔接不良，变形、翘曲、缩孔、裂纹及应力 集中，树脂填料分布不匀。薄壁塑件易碎，不易脱模，大面积塑件易发生波纹及物料聚积。   　　　　⑵模具设计时应注意下列事项：   　　　　　①要便于装料，有利于物料流动填充型腔。   　　　　　②脱模斜度宜取1°以上。   　　　　　③宜选塑件投影面大的方向作为成型加压方向便于物料填充型腔，但不宜 把尺寸精度高的部位和嵌件、型芯轴线垂直方向作为成型加压方向。   　　　　　④物料渗入力强，导致飞边厚不易去除，选择分型面时应注意飞边方向。上下 模及并镶件宜取整体结构，组合结构装配间隙不宜取大，上下模可拆成型零件宜取3～4级 滑动配合。   　　　　　⑤收缩率为0～0.3%，一般取0.1～0.2%，物料体积一般取塑件体积的2～3倍。   　　　　　⑥成型压力大，物料渗挤力大。模具型芯嵌件应有足够强度、防止变形、 位移与损坏。尤其对细长型芯与型腔间空隙较小时更应注意。   　　　　　⑦模具应抛光、淬硬。   　　　　　⑧顶出力大，顶杆应有足够强度，顶出应均匀，顶杆不宜兼作型芯。   　　　　　⑨快速成型料在成型温度下即可脱模，慢速成型料模具应设有加热及强迫 冷却措施。   2、热塑性增强塑料   　　热塑性增强塑料一般由树脂及增强材料组成。目前常用的树脂主要为尼龙、聚苯 乙烯、ABS、AS，聚碳酸酯、线型聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等。增强材料一般为无碱 玻璃纤维（有长短两种，长纤维料一般与粒料长一致为2～3毫米，短纤维料长一般小于0.8 毫米）经表面处理后与树脂配制而成。玻纤含量应按树脂比重选用最合理的配比，一般为 20%～40%之间。由于各种增强塑料所选用的树脂不同，玻纤长度、直径，有无含碱及表面处 理剂不同其增强效果不一，成型特性也不一。   　　如前所述增强料可改善一系列力学性能，但也存在一系列缺点：冲击强度与冲击 疲劳强度低（但缺口冲击强度提高）；透明性、焊接点强度也降低，收缩、强度、热膨胀 系数、热传导率的异向性增大。故目前该塑料主要用于小型，高强度、耐热，工作环境 差及高精度要求的塑件。   　　2.1工艺特性   　　　　⑴流动性差增强料熔融指数比普通料低30%～70%故流动性不良，易发生填充不 良，熔接不良，玻纤分布不匀等弊病。尤其对长纤维料更易发生上述缺陷，并还易损伤纤 维而影响力学性能。   　　　　⑵成型收缩小、异向性明显成型收缩比未增强料小，但异向性增大沿料流方向 的收缩小，垂直方向大，近进料口处小，远处大，塑件易发生翘曲、变形。   　　　　⑶脱模不良、磨损大不易脱模，并对模具磨损大，在注射时料流对浇注 系统，型芯等磨损也大。   　　　　⑷易发生气体成型时由于纤维表面处理剂易挥发成气体、必须予以排出，不 然易发生熔接不良、缺料及烧伤等弊病。   　　2.2成型注意事项   　　　　为了解决增强料上述工艺弊病，在成型时应注意下列事项：   　　　　⑴宜用高温、高压、高速注射。   　　　　⑵模温宜取高（对结晶性料应按要求调节），同时应防止树脂、玻纤分头聚积， 玻纤外露及局部烧伤。   　　　　⑶保压补缩应充分。   　　　　⑷塑件冷却应均匀。   　　　　⑸料温、模温变化对塑件收缩影响较大，温度高收缩大，保压及注射压力增 大，可使收缩变小但影响较小。   　　　　⑹由于增强料刚性好，热变形温度高可在较高温度时脱模，但要注意脱模后均匀冷却。   　　　　⑺应选用适当的脱模剂。   　　　　⑻宜用螺杆式注射机成型。尤其对长纤维增强料必须用螺杆式注射机加工，如果 没有螺杆式注射机则应在造粒后象短纤维料一样才可在柱塞式注射机上加工。   　　2.3成型条件   　　　　常用热塑性增强塑料成型条件见表（略）。   　　2.4模具设计注意事项   　　　　⑴塑件形状及壁厚设计特别应考虑有利于料流畅通填充型腔，尽量避免尖角、缺口。   　　　　⑵脱模斜度应取大，含玻璃纤维15%的可取1°～2°，含玻璃纤维30%的可取 2°～3°。当不允许有脱模斜度时则应避免强行脱模，宜采用横向分型结构。   　　　　⑶浇注系统截面宜大，流程平直而短，以利于纤维均匀分散。   　　　　⑷设计进料口应考虑防止填充不足，异向性变形，玻璃纤维分布不匀，易产 生熔接痕等不良后果。进料口宜取薄片，宽薄，扇形，环形及多点形式进料口以使料流乱流， 玻璃纤维均匀分散，以减少异向性，最好不采用针状进料口，进料口截面可适当增大，其长度应短。   　　　　⑸模具型芯、型腔应有足够刚性及强度。   　　　　⑹模具应淬硬，抛光、选用耐磨钢种，易磨损部位应便于修换。   　　　　⑺顶出应均匀有力，便于换修。   　　　　⑻模具应设有排气溢料槽，并宜设于易发生熔接痕部位。

第三章 成型工艺

※成型前的物料干燥
成型加工前，塑胶必须被充分的干燥。含有水分的材料进入模腔后，会使制件的表 面出现银绦状的瑕斑，甚至会在高温时发生加水分解的现象，致使材质劣化。因此在成型加 工前一定要对材料进行预处理，使得材料能保持合适的水分。以下为几种塑料的烘料条件及 成型时所能允许的适当水分：
塑料名称         干燥温度         干燥时间         初期水分         适合水分         热风         除湿         ABS         80℃~         2hr~         0.2~0.4%         0.07%         ○         ※         PS         70~80℃         1~2hr         0.1~0.2%         0.07%         ※         　         PE         60~80℃         1~2hr         0.1~0.2%         0.07%         ※         　         PP         60~80℃         1~2hr         0.1~0.2%         0.07%         ※         　         PVC         60~70℃         1~2hr         0.1~0.2%         0.07%         ※         　         PMMA         80~90℃         3hr~         0.2~0.4%         0.07%         ○         ※         PA         80℃~         4~6hr         0.5~2.0%         0.1%         ×         ※         PC         120~℃         2~4hr         0.1~0.2%         0.02%         ○         ※         POM         80~℃         2hr~         0.2~0.4%         0.02%         ○         ※         MPPO         80~100℃         2~4hr         0.1%~         0.02%         ○         ※         PBT         130℃~         3~42hr         0.2~0.4%         0.02%         ○         ※         R-PET         130~℃         4~5hr         0.2~0.4%         0.02%         □         ※         PPS         130~180℃         1~3hr         0.1~0.2%         0.05%         ※         　         PES         180℃         3hr~         0.4%~         0.05%         ×         ※         PEEK         150℃         3hr~         0.5%~         0.06%         ×         ※         注: ※最佳；○可接受；□尽量避免；×不好
※模温的设定   　　⑴模温影响成型周期及成形品质，在实际操作当中是由使用材质的最低适当模温 开始设定，然后根据品质状况来适当调高。   　　⑵正确的说法，模温是指在成形被进行时的模腔表面的温度，在模具设计及成形 工程的条件设定上，重要的是不仅维持适当的温度，还要能让其均匀的分布。   　　⑶不均匀的模温分布，会导致不均匀的收缩和内应力，因而使成型口易发生变形和翘曲。   　　⑷提高模温可获得以下效果；   　　　①加成形品结晶度及较均匀的结构。   　　　②使成型收缩较充分，后收缩减小。   　　　③提高成型品的强度和耐热性。   　　　④减少内应力残留、分子配向及变形。   　　　⑤减少充填时的流动阴抗，降低压力损失。   　　　⑥使成形品外观较具光泽及良好。   　　　⑦增加成型品发生毛边的机会。   　　　⑧增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会。   　　　⑨减少结合线明显的程度   　　　⑩增加冷却时间。
※计量及可塑化   　　⑴在成型加工法,射出量的控制(计量)以及塑料的均匀熔融(可塑化)是由射出机的 可塑化机构(Plasticating unit来担任的   　　　①加热筒温度（Barrel Temperature）   　　　　虽然塑料的熔融，大约有60~85%是因为螺杆的旋转所产生的热能，但是塑料 的熔融状态仍然大受加热筒温度的影响，尤以靠近喷嘴前区的温度--前区的温度过高时易 发生滴料及取出制件时牵丝的现象。以下表格为几种塑料的适当料温、模温及成型收缩率等。    　        料别         适当模温         料筒温度         成型收缩率         射出压力         PA         40~60℃         160~260℃         0.2~0.6%         500~1000kg/cm2         ABS         50~70℃         190~260℃         0.4~0.8%         500~1500kg/cm2         AS         50~70℃         170~290℃         0.2~0.6%         700~1500kg/cm2         PMMA         59~80℃         180~260℃         0.2~0.8%         700~1500kg/cm2         LDPE         35~65℃         140~300℃         1.5~5%         300~1000kg/cm2         HDPE         40~70℃         150~300℃         1.5~5%         300~1500kg/cm2         PP         20~80℃         180~300℃         0.8~2.5%         400~1500kg/cm2         软PVC         50~70℃         150~190℃         1~5%         600~1500kg/cm2         硬PVC         50~70℃         150~190℃         0.1~0.4%         900~1500kg/cm2         EVA         20~55℃         120~200℃         0.7~2%         600~1500kg/cm2         PC         80~120℃         260~320℃         0.6~0.8%         1000~1500kg/cm2         POM         80~120℃         190~240℃         0.6~2%         500~1500kg/cm2         改生PPO         60~100℃         260~280℃         0.7~0.8%         1200~1300kg/cm2         PA         20~90℃         220~285℃         0.6~2%         500~1400kg/cm2         CA         20~80℃         170~265℃         0.2~0.7%         700~900kg/cm2         PSF         90~165℃         330~420℃         0.7%         700~2000kg/cm2         PET         50~150℃         290~315℃         1~2%         700~1400kg/cm2         PBT         60~70℃         230~270℃         0.5~2%         300~1200kg/cm2
②螺杆转速(screw speed)   　　　　A.塑料的熔融，大体是因螺杆的旋转所产生的热量，因此螺杆转速太快，则 有下列影响：   　　　　　a.塑料的热分解。   　　　　　b.玻纤（加纤塑料）减短。   　　　　　c.螺杆或加热筒磨损加快。   　　　　B.转速的设定，可以其圆周速（circumferen-tial screw speed）的大小来衡量：   　　　　　　圆周速=n（转速）*d（直径）*π（圆周率）   　　　　　通常，低粘度热安定性良好的塑料，其螺杆杆旋转的圆周速约可设定到 1m/s上下，但热安定性差的塑料，则应低到0.1左右。   　　　　C.在实际应用当中，我们可以尽量调低螺杆转速，使旋转进料在开模前完成即可。   　　　③背压（BACK PRESSURE）   　　　　A.当螺杆旋转进料时，推进到螺杆前端的熔胶所蓄积的压力称为背压，在射 出成型时，可以由调整射出油压缸的退油压力来调节，背压可以有以下的效果：   　　　　　a.熔胶更均匀的熔解。   　　　　　b.色剂及填充物更加均匀的分散。   　　　　　c.使气体由落料口退出。   　　　　　d.进料的的计量准确。   　　　　B.背压的高低，是依塑料的粘度及其热安定性来决定，太高的背压使进料时 间延长，也因旋转剪切力的提高，容易使塑料产生过热。一般以5~15kg/cm2为宜。   　　　④松退（SUCK BACK，DECOMPRESSION）   　　　　A.杆旋转进料结束后，使螺杆适当抽退，可以螺杆前端熔胶压力降低，此称 为松退，其效果可防止喷嘴部的滴料。   　　　　B.不足，容易使主流道（SPRUE）粘模；而太多的松退，则能吸进空气，使成 型品发生气痕。
※安定成型的参数设定   　　1、事前确认及预备设定   　　　⑴确认材料干燥、模温及加热筒温度是否被正确设定并达到可加工状态。   　　　⑵检查开闭模及顶出的动作和距离设定。   　　　⑶射出压力（P1）设定在最大值的60%。   　　　⑷保持压力（PH）设定在最大值的30%。   　　　⑸射出速度（V1）设定在最大值的40%。   　　　⑹螺杆转速（VS）设定在约60RPM。   　　　⑺背压（PB）设定在约10kg/cm2。   　　　⑻松退约设定在3mm。   　　　⑼保压切换的位置设定在螺杆直径的30%。例如φ100mm的螺杆，则设定30mm。   　　　⑽计量行程比计算值稍短设定。   　　　⑾射出总时间稍短，冷却时间稍长设定。   　　2、手动运转参数修正   　　　⑴闭锁模具（确认高压的上升），射出座前进。   　　　⑵以手动射出直到螺杆完全停止，并注意停止位置。   　　　⑶螺杆旋退进料。   　　　⑷待冷却后开模取出成型品。   　　　⑸重复⑴~⑷的步骤，螺杆最终停止在螺杆直径的10%~20%的位置，而且成型品无短射、毛边及白化，或开裂等现象。   　　3、半自动运转参数的修正   　　　⑴计量行程的修正[计量终点] 将射出压力提高到99%，并把保压暂调为0，将计量终点S0向前调到发生短射，再向后调至发生毛边，以其中间点为选择位置。   　　　⑵出速度的修正把PH回复到原水准，将射出速度上下调整，找出发生短射及毛边的个别速度，以其中间点为适宜速度[本阶段亦可进入以多段速度对应外观问题的参数设定]。   　　　⑶保持压力的修正上下调整保持压力，找出发生表面凹陷及毛边的个别压力，以其中间点为选择保压。   　　　⑷保压时间[或射出时间]的修正逐步延长保持时间，直至成型品重量明显稳定为明适选择。   　　　⑸冷却时间的修正逐步调降冷却时间，并确认下列情况可以满足：1、成型品被顶出、夹出、修整、包装不会白化、凸裂或变形。2、模温能平衡稳定。肉厚4mm以上制品冷却时间的简易算法：   　　　　①理论冷却时间=S（1+2S）…….模温60度以下。   　　　　②理论冷却时间=1.3S(1+2S)…….模具60度以上[S表示成型品的最大肉厚]。   　　　⑹塑化参数的修正   　　　　①确认背压是否需要调整；   　　　　②调整螺杆转速，使计量时间稍短于冷却时间；   　　　　③确认计量时间是否稳定，可尝试调整加热圈温度的梯度。   　　　　④确认喷嘴是否有滴料、主流道是否发生猪尾巴或粘模，成品有无气痕等现象，适当调整喷嘴部温度或松退距离。   　　　⑺段保压与多段射速的活用   　　　　①一般而言，在不影响外观的情况下，注射应以高速为原则，但在通过浇口间及保压切换前应以较低速进行；   　　　　②保压应采用逐步下降，以避免成型品内应力残留太高，使成型品容易变形。
第四章          不良现象及对策   １、充填不足（short shot）   　溶融之塑料经射入模穴中，尚未灌满时即已冷却硬化，此种欠料之现象称之为充填不足。
■由机床引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.射出能力不足         机台射出部能力确认         2.射出压力太低         提高压力         3.原料温度低,流动性差         确认加热缸温度及提高射出压力         4.原料供给量不足         增加料量         5.射出速度慢         提高射速         6.射出喷嘴部阻力大         确认孔径及电热能力         7.螺杆进料不良         手动进料         8.原料落下因难         确认清除原料团，降低入料口温度         9.螺杆射出逆流         更新check ring(逆止环)       　　■由模具引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.汤口设计不平均         重新计算与修正         2.汤口\流道\浇口设计过小         重新计算及加大尺寸         3.冷料储井阻塞         清除阻塞部位         4.排气不良         追加逃气设计         5.模温低         减少冷却水温、水量         6.成品肉厚太薄         检查排气性或增加肉厚设计         7.热料道阻塞未通         检查电路及温度并检修         8.模具冷却不当         确认水路系统并修改之       　　■由原料引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.材料本身流动性差         确认或材料变更         2.润滑处理不当         修正使用部位及量的多少         3.离喷过多         降低使用量
２、毛边（flash）   　　塑胶料流出动静模之接合面，形成芒刺壮之现象，称之为毛边。
■由机床引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.射出压力大         降低压力         2.开模压力不足         重新调整增加         3.射出供料量太多         降低射出供料量         4.原料温度高，流动性过佳         降低原料加热温度         5.保压时是过长         压低保压时间         6.射出速度太快         降低射出速度         7.机台动静模板平行度欠佳         利用长度规测量平长度、调整       　　■由模具引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.公母模接合不良         确认平行度及合模线、调整         2.合模面附着异物         清除异物         3.模具之投影面积太大         重新计算机台能力或换机         4.模具老旧破损         修补破损部位         5.热浇道温度设定过高         调整适当的温度       　　■由原料引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.材料本身的粘度低，流动性良         降低成型温度、模具温度或变更材质
３、缩水（sink mark）:   　　此种现象在成型品表常会发现到，其发生之主要原因系原料在准却过程中，体积向肉厚的中心部逐渐收缩，而造成成品表面的凹陷状况。特别是肉厚特别大的部位，其表面更加明显。
■由机床引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.射速太慢         提高射出速度         2.射压偏低         提高射出压力         3.保压时间不足         增加保压时间         4.原料供应量不足         增加原料供应量         5.原料温度偏高         降低原料加热温度         6.射出喷嘴太长或孔径太小         更换短喷嘴或增大喷嘴孔径         7.射出喷嘴与模具汤口未吻合         重新校正中心度及圆弧度         8.射出喷嘴部温度低         提高喷嘴温度         9.开模太早、冷却不足         增加冷却时间         10.热流道温度低         提高热流道之温度         11.射出时原料产生逆流         螺杆逆止环更换       　　■由模具引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.模具温度太高         增加冷却水路或降低水路         2.模具温度不一局部过高         确认水路循环系统或增减         3.汤口或流道细小         重新计算及修改汤口或流道         4.模穴有特别厚肉的部位         增加厚肉部位之流道         5.肉厚设计不均一或不适当         依肉厚比例修正       　　■由原料引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.原料流动性太好         修正成型条件配合或变更村质或规格级数         2.原料收缩率太高
４、流道痕（flow mark）   　　熔融的原料射入模穴后，以进料点为中心，呈现年轮状纹路的现象。
■由机床引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.原料温度低,流动性不够         提高原料加热温度         2.射出速度慢         提高射出速度         3.射出喷口太长、孔径太小         适当修正孔径、更换合适品         4.保压压力低         提高保压压力         5.保压时间不足         增加保压时间         6.原料供应略不足         略增加计量值         7.刚成型时冷料流入         可以松退来防止冷却出现         8.射出喷口部温度低         检修喷口部电热圈及能力       ■由模具引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.模温偏低         确认后再适提高         2.模具冷却不当         确认整个水路系统再修正         3.冷料储陷设计太小         增大冷料储陷部位         4.脱气不良         增加逃气槽设计或追加pin         5.热浇道温度偏低         适当提高温度       　　■由原料引起的原因及对策        原　　因         对　　策         原料本身之流动性差         修正成型条件来配合变更规格级数或材质
５、银线（silver streak）：   　　成品表面出现随着原料流动方向的银白色线条之状况。
■由机床引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.射出能力不足         确认射出容量/可塑化能力         2.原料加热温度太高产生热分解         降低原料加热温度         3.射出速度太快产生热分解         降低射出速度         4.射压太高产生热分解         降低射出压力         5.背压不足卷入空气         提高背压         6.原料加热时间太长产生热分解         降低原料加热温度或时间         7.原料加热温度低熔不均         提高原料加热温度         8.螺杆转速太快产生热分解         降低螺杆回转r.p.m值         9.螺杆不洁残留他料所致         徹清除螺杆内异物异质       　■由模具引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.模具温度低         可先行预热模具         2.排气不良不顺         追加顶出梢或逃气槽         3.汤口位置不适当         重新确认与修正         4.汤口、流道、浇口设计太小         重新确认与变大尺寸         5.冷料储陷设计太小         重新确认与变大尺寸         6.肉厚设计不良         重新确认与修正         7.模面残留水份或过多之润滑剂         徹底去除水份\适当润滑剂       　　■由原料引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.原料含水份及挥发物质多         以干燥设备预热干燥         2.材料受空气湿度影响混合一起         先预热干燥提高机台背压
６、表面雾状痕（cloudym appearance）、光泽不良（lusterless）：   　　成品光泽面的部分，出现类似云雾状的白色现象。
■由机床引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.原料熔融程度不均匀、部分过热         增加原料加热时间使之均匀         2.射出喷嘴太冷         检修喷嘴部电热片及提高温度         3.射出喷嘴孔径太小         适当修改孔径或更换合适品         4.射出速度太快或太慢         适当调整射出速度         5.原料过热分解         降低原料加热温度或时间       　　■由模具引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.模温过高或过低或不均         检查水路、水温及水量并修正之         2.汤口、流道、浇口过小         重新确认与修改         3.冷料储陷设计过小         重新确认与修改         4.模面附着水份或油质         清洁及擦拭模面及顶出梢         5.排气不良         追加顶出梢或逃气槽         6.离型剂使用过多         减少离型剂之量       　　■由原料引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.原料本身含水份或挥发物         预备干燥         2.润滑剂中含挥发物所影响         适当地减少润滑剂使用量         3.不同材料混合造成         更新材料
７、融接线（weld line）：   　　塑料射入模具中，流经流道，面后再会合而成的细线。
■由机床引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.原料温度偏低\流动性不足         提高原料加热温度         2.射出喷嘴温度太低         检修喷嘴部电热片及提高温度         3.射出压力低         提高射出压力         4.射出速度慢         提高射出速度       ■由模具引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.原料流动距离太长         提高模具温度或增加流道数         2.模具温度太低         提高模具温度         3.汤口位置及数量不当         重新计算与修正         4.汤口、流道、浇口太小         重新计算与修正         5.冷却时间太长         缩短冷却时间         6.排气不良         追加顶出梢或逃气槽         7.离型剂使用太多         以少量多次来改善       　　■由原料引起的原因及对策        原　　因         对　　策         1.原料本身含水份或挥发物         预备干燥时间加长         2.原料流动性不良         提高原料温度         3.原料硬化速度快         提高模具温度         4.润滑剂不良或用量过多         适当修正         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif

※ 应用射程控制不良现象

不良现象         对策方法         毛边\尺寸过大         缩短计量长度[S0 的位置向前移]     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif                 不良现象         对策方法         毛边尺寸不安定         保压切换前射速降低[确保正确保压切换]     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif                 不良现象         对策方法         流路末端/毛边进浇口处/凹陷         降低第一段保压，待毛边部形成皮层后，再提高     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image005.gif         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif                 不良现象         对策方法         龟裂、白化应力残留毛边         全面调降保持压力     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif                 不良现象         对策方法         短射波纹钝状         提高充填压力;提高充填速度     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image007.gif     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif                 不良现象         对策方法         短射凹陷         延长计量长度[S0向后移动]     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.gif         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif                         不良现象         对策方法         流路末端焦痕短射         降低充填后期速度[使排气充分进行]     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif                 不良现象         对策方法         凹陷         通过肉厚部位减速[形成皮层]     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image011.gif         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif                 不良现象         对策方法         流路末端凹陷接合线明显接合处脆弱         提高充填速度或充填压力     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.gif         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif                 不良现象         对策方法         凹陷尺寸不足         调高保持压力或延长保持时间     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.gif         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif                 不良现象         对策方法         接合线明显         通过接合线部位快速通过[或其切换位置前后移动]     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif                 不良现象         对策方法         喷痕、流痕浇口周边云状         低速通过问题区域     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image015.gif     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif                 不良现象         对策方法         浇口不平衡         到达浇口前的初速降低[让熔胶到达各浇口后再加速]     file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image017.gif         file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Packages/oice_15_974fa576_32c1d314_21d9/AC/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif

《中国工程塑料网》   2002年05月21日