文档介绍：热塑性塑料制品的注射成型
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备方法;
3、掌握注射盛开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,经加热溶化后呈流动状态,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。充满膜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。
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,注射机机身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的阻力,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。模腔内物料受压紧,密实,符合成型制品的
要求。注射压力的过高或过低,造成充模的过量或不足,都将影响制品的外观质
量和材料的大分子取向程度。注射速度影响熔体填充模腔时的流动状态。速度快,
充模时间短,熔体温差小,则制品密度均匀,熔接强度高,尺寸稳定性好,外观
质量好;反之,若速度慢,充模时间长,由于熔体流动过程的剪切作用使大分子
取向程度大,则制品各向异性。
(3)保压熔体注入模腔后,由于模具的低温冷却作用,使模腔内的熔体
产生收缩。为了保护注射制品的致密性、尺寸精度和强度,必须使注射系统对模
具施加一定的压力(螺杆对熔体保持一定压力),对模腔塑件进行补塑,直到浇
注系统的塑料冻结为止。
保压过程包括控制保压压力和保压时间的过程,它们均影响制品的质量。保
压压力可以等于或低于充模压力,其大小以达到补塑增密为宜。保压时间以压力
保持到浇口凝封时为好。若保压时间不足,模腔内的物料会倒流,使制品缺料;
若时间过长或压力过大,充模量过多,将使制品的浇口附近的内应力增大,制品
易开裂。
(4)制品的冷却和预塑化当模具浇注系统内的熔体冻结到其失去从浇口
回流可能性时,即浇口封闭时,就可卸去保压压力,使制品在模内充分冷却定型。
其间主要控制冷却的温度和时间。
在冷却的同时,螺杆传动装置开始工作,带动螺杆转动,使料斗内的塑料经
螺杆向