塑料注射成型机剖析：料斗、螺杆、合模装置等

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注塑成型是大规模制造塑料零件的首选制造工艺。成型工艺的核心是塑料注射成型机，这是一种由两部分组成的大型机械，注射装置和合模装置。

注塑成型过程快速、准确、高度可重复，并且在大批量生产时极具成本效益。它被无数制造商用于汽车、消费品、包装、电器和工业领域等领域。它作为高速工艺的价值在于使用耐用的金属工具或模具：一旦制造出模具，每次“注射”塑料的周期时间可短至 30 秒。

但是，无法手动将塑料注入金属模具。取而代之的是，注塑机——制造模具的技术熟练的专业人员——将使用一种称为注塑机的复杂设备（在英国和其他一些国家拼写为“注塑机”），它能够用大量的材料填充模具力的大小。

本文对注塑机进行了深入研究，研究了其组成特征以及它们如何协同工作以制造成型零件。

注塑机有什么作用？
根据定义，成型工艺通过填充称为模具的中空物体来制造零件。模具包含一个形状像所需零件的型腔。然后用液体材料填充型腔，然后在模具内固化。当材料从模具中取出时，它已经变成固体并呈现模具型腔的形状。

零件成型并不总是需要塑料注射机。例如，低成本的硅树脂成型涉及将由两部分组成的硅树脂溶液手动倒入模具中，然后等待其固化和硬化。然后可以手动将软硅胶部件从模具中拉出。

注塑成型有点不同。液体材料需要在非常高的压力下被压入模具——这是人工浇注无法实现的——以便快速进入模具型腔并到达模具的每个缝隙和角落。而且，材料（通常是热塑性塑料）只是处于液态，因为它已经被熔化了，注塑机负责熔化它。

因此，注塑机的目的是将固体塑料熔化成液体，然后在高压下将该液体注入金属模具，并确保模具不会因所涉及的强大力量而意外弹开。

机器由哪些部分组成？
注塑机由两个主要部分组成。这些是注射单元，负责将熔融材料挤入模具型腔，以及合模单元，负责在注射和冷却过程中将模具的两侧牢固地固定在一起（然后释放它们以顶出部分）。

射出装置
塑料注射成型机的注射单元由三个主要部件组成。这些都是：

装有塑料颗粒或其他原料的料斗
加热桶
往复螺杆
料斗是一个容器，其中放置原材料（通常为颗粒或颗粒状）。

为了制造零件，将一部分原材料分配到下方的桶中，加热元件将塑料熔化成液体。螺杆电机驱动转动大型往复螺杆，它具有可变螺距，因此它可以将材料推向机筒尖端，建立压力，同时进一步熔化材料。

当所需数量的熔融材料被推到机筒的尖端并建立压力时，一种称为活塞的装置迅速将螺杆推向模具，迫使塑料“射出”机筒并进入模具通过浇口和流道系统的模腔。

夹紧装置
塑料注射成型机的合模单元由三个主要部件组成。这些都是：

模具
夹紧电机驱动
移动和固定压板
流道通过浇口将熔融材料输送到模腔中，即两个半模之间的空间。模具的两半称为型腔（最靠近机筒的一侧）和型芯（距离机筒最远的一侧）。例如，一些模具包括两个以上的部分，并且可能包含一个侧作用型芯。

模具制造成本高昂，通常由工具钢或铝制成。工具钢模具的成本通常在 5,000 美元以上（有时高达 100,000 美元），而寿命较短的铝模具成本更低。

合模单元的其余部分使用强大的力在注射和冷却期间保持模具闭合，从而有效地抵消注射单元的力。合模电机驱动器和合模缸推动（例如使用液压力）移动模板（连接到模芯）沿一组拉杆朝固定模板（连接到模腔）的方向移动。合模电机驱动的功率决定了注塑机的合模力和合模吨位。

当熔化的塑料凝固后，移动的压板后退，打开模具，顶针将完成的塑料部件从模具中取出，通常将它们放入容器或传送带上以形成生产线。

注塑机的种类
机器的大小和操作方式各不相同。一些最常见的注塑机类型包括：

液压机使用液压来注射塑料并施加夹紧力。它们可以产生非常高的夹紧力。
电动注塑机使用伺服电机来控制注射力和合模力。它们快速且节能。
立式注塑机可以是液压的、电动的或混合动力的，并且由于它们的方向而占用更小的占地面积。它们非常适合嵌件成型。
台式注塑机是低成本（低于 5,000 美元）的注塑机，适用于简单的 DIY 塑料产品。它们缺乏工业机器的夹紧力和高精度。
常问问题
注塑机有什么作用？
塑料注射成型机将塑料颗粒加热成熔融状态，在高压下将熔融材料压入模具，并确保模具在此过程中保持闭合状态。

注塑机的成本是多少？
工业级机器的起价约为 50,000 元，超大型机器的价格高达 1,000,000 元以上。单个模具的成本在 2,000 元到 100,000 元之间。

注射成型和压缩成型有什么区别？
压缩成型不需要高压注射。在没有压力的情况下将熔融材料倒入模腔中，然后在模腔已经充满后进行压缩。压缩成型不如注塑成型精确，但适合生产非常大的塑料成型产品。

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