塑膠外殼注塑成型的八項工藝流程

注塑機設(shè)備的進一步發(fā)展和塑膠外殼質(zhì)量要求的不斷提高，都對注塑成型工藝提出了更高的要求。正確選擇注射設(shè)備，并合理地設(shè)定注塑成型工藝、優(yōu)化技術(shù)工藝條件，是提高塑膠外殼質(zhì)量的關(guān)鍵。

1.注塑機規(guī)格選擇

注塑機的性能直接影響塑膠外殼的質(zhì)量，不同規(guī)格及性能要求的注塑機，價格也會相差很多。

在選擇注塑機規(guī)格時，首先要考慮到生產(chǎn)塑膠外殼模具的狀況，因為同一臺注塑機往往要滿足大小不同的多副塑膠外殼模具生產(chǎn)，應(yīng)根據(jù)塑膠外殼重量、塑膠外殼模具尺寸等來確定注塑機規(guī)格，即注塑機最大鎖模力和最大注塑膠量，然后根據(jù)注塑機廠商所提供的規(guī)格型號選擇合適的機型。大部分廠商都提供客制化服務(wù)，這給選購注塑機提供了極大的方便；

其次要考慮是否需要一些特殊配置，如生產(chǎn)PA、PC等材料時需選用專用螺桿，成型帶有進抽芯或脫螺紋的塑膠外殼模具時需配備相應(yīng)的裝置；

再次，要根據(jù)塑膠外殼模具結(jié)構(gòu)、塑膠外殼質(zhì)量等方面的因素來確定是否需要選用一些具有特殊功能的注塑機，如成型薄壁長流動塑膠制品，一般指L/D﹥300時，需選用高注射速度注塑機，精密電子配件需選用精密全閉環(huán)控制注塑機等。

2.注塑機鎖模力設(shè)定

理論上，鎖模力可按下式進行計算﹕

Fcm>=K × P平均 × A制品×10

式中﹕Fcm–鎖模力，（KN）

K–安全系數(shù)，一般取1-1.2

P平均–模腔平均壓力（MPa）

塑膠外殼在塑膠模具分型面上的最大投影面積（cm2），在實際生產(chǎn)中，鎖模力的調(diào)整還應(yīng)考慮塑膠外殼模具在生產(chǎn)中受熱膨脹所產(chǎn)生的影響，一般應(yīng)留有0.1-0.2mm的余量；鎖模力的設(shè)定原則是在保證塑膠外殼質(zhì)量的前提下，以低鎖模力為宜。

3.注塑工藝參數(shù)設(shè)定

料筒溫度和塑膠模具溫度，根據(jù)不同塑膠原料的性能來設(shè)定螺桿料筒溫度，料筒設(shè)定溫度一般高於塑料熔點10℃-30℃。必須注意，不同廠商所提供的塑膠原料，因合成方法或添加助劑類型的不同，它們的熔點和在料筒中允許停留時間也會有差異。

塑膠外殼模具溫度在設(shè)定時，一般使用循環(huán)水冷卻，但在生產(chǎn)精密尺寸或表面質(zhì)量要求較高的塑膠外殼時，應(yīng)根據(jù)工藝要求使用能夠進行準(zhǔn)確控制的模溫機。

4.注射保壓時間和冷卻時間

注射時間、保壓時間和冷卻時間須根據(jù)塑膠外殼厚度、塑膠模具溫度、塑膠原料性能等進行設(shè)定。注射時間設(shè)定一般以略大於螺桿完成注射行程移動的時間即可，過長的注射時間，不但會產(chǎn)生機械磨損、能耗增加等負面影響，同時也會延長成型周期。

保壓時間設(shè)定根據(jù)塑膠外殼厚度來設(shè)定，薄壁塑膠外殼在成型時可不用保壓時間；在設(shè)定保壓時間時，只要塑膠外殼表面無明顯凹陷即可，也可用稱重法來確定，逐步延長保壓時間直至塑膠外殼質(zhì)量不再變化的時間即可定為最佳保壓時間。

冷卻時間同樣需根據(jù)塑膠外殼厚度、塑膠模具溫度、塑膠原料性能來確定，一般無定型聚合物所需冷卻時間要比結(jié)晶型聚合物時間長。

5.注射壓力和速度

注射壓力設(shè)定要遵循宜低不宜高的原則，只要能提供足夠動力達到所要求的注射速度、使熱熔膠料能夠順利充滿型腔即可，過高的壓力容易使塑膠外殼內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；但在成型尺寸精度較高的塑膠外殼時，為防止塑膠外殼收縮過度，可以采用高壓力注射以減少塑膠外殼脫模後的收縮。

注射速度會影響塑膠外殼的外觀質(zhì)量，其設(shè)定應(yīng)根據(jù)塑膠外殼模具的幾何結(jié)構(gòu)和排氣狀況等進行設(shè)定，一般在保證良好的外觀前提下，盡量提高注射速度，以減少充填時間。

在注射成型中，熱熔膠料在塑膠外殼模具內(nèi)流動時，模壁會形成固化層，因而降低了可流動通道的厚度，一般根據(jù)塑膠外殼模具結(jié)構(gòu)和注射速度不同，模壁會有0.2mm左右的固化層。因此成型中通常采用較快的注射速度。

6.注射行程和多級注射參數(shù)

在成型中，首先須確定注射行程，理論上，注射行程可按下式計算﹕

S1=4(CVp+Va)/ρDs2

式中﹕S1–注射行程 Vp–產(chǎn)品體積

ρ–樹脂密度 C–型腔數(shù)目

Va–澆口體積 Ds–螺桿直徑

在實際生產(chǎn)中，若已知“產(chǎn)品+澆口”的總重量，則可用下式來計算注射行程﹕

S1=（M/Mmax）·Smax+(5~10)mm

式中﹕ S1---注射行程，mm

M–“產(chǎn)品+澆口”總重量，g

Mmax–注塑機最大注射量，g

Smax–注塑機最大注射行程，mm

由於澆道系統(tǒng)及塑膠外殼模具各部位幾何形狀不同，為滿足塑膠外殼質(zhì)量要求，在不同部位對充模熱熔膠料的流動狀態(tài)，主要指流動時壓力和速度，有不同要求。在一個注射過程中，螺桿向塑膠外殼模具推進熱熔膠料時，要求實現(xiàn)在不同的位置上有不同的壓力和速度，稱之為多級注射成型。

一般塑膠外殼在成型時，至少設(shè)定三段或四段以上，注射才是比較科學(xué)的，即主流道處為第一段，分流道至澆口處為第二段，塑膠外殼充滿型腔約90%為第三段，剩余部分為第四段，可用計算重量法來確定各段的切換位置點；實際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)塑膠外殼質(zhì)量要求、流道結(jié)構(gòu)、塑膠外殼模具排氣狀況等，對多級注射工藝參數(shù)進行科學(xué)分析，合理設(shè)定。

通常可采用調(diào)試觀察法進行設(shè)定，將注射時所需找切換位置點的壓力/速度設(shè)定為0，觀察熱熔膠料的走向位置及塑膠外殼缺陷狀況，逐步進行調(diào)整，直至找出合理的位置點。但在調(diào)試觀察的過程中必須注意欠注塑膠外殼的脫模狀況，以免在塑膠外殼模具某些凹陷部位因欠注而發(fā)生粘模。

7.其它工藝參數(shù)

在注射成型中，除了成型溫度、壓力、速度、時間、多級注射切換位置等幾個主要參數(shù)的設(shè)定以外，還有許多其它的工藝參數(shù)，如背壓、螺桿轉(zhuǎn)速、螺桿倒索防流延以及其它各動作參數(shù)設(shè)定等，也不能忽視其設(shè)定。

8.工藝參數(shù)設(shè)定實例

以生產(chǎn)尼龍束線帶塑膠產(chǎn)品為例，產(chǎn)品質(zhì)量要求﹕塑膠產(chǎn)品達到規(guī)定拉力標(biāo)準(zhǔn)；表面無銀絲、氣泡、縮痕等各類不良現(xiàn)象；成型後塑膠產(chǎn)品束緊性良好，無松脫現(xiàn)象。使用材料為PA66；注塑成型機為JSW1000-EⅡ-SP，模具結(jié)構(gòu)為熱流道式，澆口型式為點澆口。

首先根據(jù)塑膠產(chǎn)品特點以及塑膠模具結(jié)構(gòu)來確定工藝參數(shù)設(shè)定原則﹕

（1）因產(chǎn)品流動長度較長，L/t（流程與壁厚比）為511，應(yīng)選擇高速注射成型；

（2）澆口型式為點澆口，須使用較高壓力以克服流動時的阻力；

（3）為保證塑膠產(chǎn)品能順利充模，熱熔膠料必須有良好的流動性，成型溫度應(yīng)適當(dāng)偏高；

（4）高壓高速注射至未端時容易產(chǎn)生飛邊，成型機必須有低慣性壓力、速度切換；

（5）因塑膠產(chǎn)品壁厚較小，可不使用保壓；制定各主要成型工藝參數(shù)可查詢工程部文件。

擬定注射工藝參數(shù)必須了解設(shè)備性能、塑膠模具結(jié)構(gòu)、塑膠原料及塑膠外殼質(zhì)量要求等方面的信息，科學(xué)合理地設(shè)定各成型參數(shù)。

首先要根據(jù)塑膠外殼成型狀況逐步進行工藝參數(shù)的調(diào)整，正確的調(diào)整順序為壓力→速度→溫度。

每次更改參數(shù)時，輸入的參數(shù)已為電腦所確認後再進行下一個參數(shù)更改，應(yīng)避免同時更改兩個以上參數(shù)；

其次在塑膠外殼進入穩(wěn)定生產(chǎn)中，須盡量保持各參數(shù)的穩(wěn)定，應(yīng)作詳細記錄，若變更幅度過大時，應(yīng)及時查找原因。另外，每次塑膠模具上線時成型工藝須盡量固定，便於塑膠外殼質(zhì)量控制。