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1、1,注塑成型工艺培训,工艺技术部 XXX,2,工艺培训大纲,注塑成型工艺调校指引 一个重要控制参数的注塑工艺分析 两个长期困扰我司产品注塑工艺问题点 能力进阶及应对问题的思路 注塑压力单位及换算,3,注塑成型工艺调校指引,为了提高产品质量及生产效率，调校机技工必须熟悉注射工艺参数和机器调整环节准则，并充分灵活运用才能改善塑胶制品之缺陷；注塑加工上讲的调机是指根据某一具体模具、原材料不断的调整注塑机的各种参数及其它辅助参数，直到生产出合格的塑胶件的一系列调校方案，称为调机,4,注塑机的主要参数,1.综合参数2.温度参数3.位置参数4.压力参数 5.速度参数6.时间参数,5,1.综合参数,a.容模
2、尺寸：宽高厚b.最大射胶量：即为注塑机所能射出的最大胶量，由于各种胶料比重不同，一般都是以PS(比重约为1)来作参照进行换算，一模胶件的总重(包括水口)必须小于(或等于)最大射胶量的80%，同时不能小于最大射胶量15%，否则会影响注塑效益 重量一般用克（g）或安士（oz）表示（1oz=28.4g）,6,c锁模力 即是模具合模后所能受的最大分开力，一般注 塑机均有一个额定的锁模力，调得太大易使机 器或模具产生变形 注塑产品时所需的合模力称为工艺锁力，它 必须小于注塑机的额定的锁模力，一般为额定的锁模力90%以保证可靠锁模 锁模力的计算方法（目前有三种），如下：,7,锁模力=安全系数总投影面积模腔
3、压力（粗略计算）锁模力=安全系数总投影面积模腔压力粘度系数锁模力锁模力常数制品的投影面积（粗略计算）,cm 合模力（k）cp 模腔压力(MPa)制品的投影面积（cm2）k 安全系数一般取 kp 锁模力常数（t/cm2）,8,材料压力系数参数表（锁模力常数）,例：投影面积为410cm2，制品材料为PE，计算需要的锁模力=Kp.S=0.32X410=131.2(吨)例：我司*127产品投影面积粗略计算为1256cm2锁模力=Kp.S=0.32X1256=400.1(吨)装模时，除考虑到锁模力，也要考虑容模尺寸、产品特性和最大射胶量的关系。,2.温度参数,注塑加工中涉及到温度限制有以下几方面:a.烘
4、料干燥温度 b.炮筒温度 c.模具温度,10,a.烘料干燥温度,生产时需要将原料中的水份含量干燥到一定百分比以下称之为焗料，因为原料水分含量过高会引起汽花、气泡、剥层、脱皮、发脆等缺陷。,我司常用塑料的干燥温度及时间参考表（正常）,11,b.炮筒温度,螺杆从进料口到螺杆头可分为加料段、压缩段、计量段、每段对应的炮筒温度一般是由低到高分布；另：炮嘴温度通常略高于计量末端之温度，而加长射嘴则稍高于计量末端之温度,12,C.模具温度,模具温度指模腔表面温度，根据模具型腔各部分 的形状不同，一般是难走胶的部位，模温要求高 一点，前模温度略高于后模温度，当各部位设定 温度后，要求其温度波动小，所以往往要
5、使用模 具恒温机，冷水机等辅助设备来调节模温,13,3.位置参数,a.低压锁模位置 b.高压锁模位置 c.螺杆位置 d.索退位置 e.开模终止位置 f.顶针位置,14,a.低压锁模位置 低压锁模位置要在高压位置前30 mm左右，压 力一般设定为0，（以刚好够力将前后模贴合为 宜）时间不要超过1秒，要求当模具有杂物时能 在设定时间内自动反弹开模 b.高压锁模位置 高压锁模位置必须要在前后模合贴后才起高压 锁模，时间不超过1秒,15,c.螺杆位置 螺杆位置指螺杆的射胶速度，压力的分段转换 位置，熔胶终止位置，一般射胶终止位置选在 1020 mm为宜 d.索退位置 索退位置当螺杆回料完停止转动后，螺
6、杆有一 个向后松退的动作，称之为索退，也可称为抽 胶，一般索退距离为25 mm左右，太大会产 生汽泡等缺陷,16,e.开模终止位置 开模终止位置即后模面离开前模面的距离，其 大小为能顺利取出胶件为宜，太大会延长周期 f.顶针位置 顶针位置即为模具顶针顶出后模面的距离，使 产品顶出后面且能顺利取出胶件为宜，注意不 要使顶针顶到尽头，必须留有足够的余量，以 免造成模具顶针板弹弓被顶断,17,4.压力参数,a.射胶压力 b.保压 c.背压 d.锁模低压 e.锁模高压 f.开模高压 g.顶针压力 h.溶胶压力,18,a.射胶压力 螺杆给予熔胶的推进力，称之为射胶压力，根据螺杆位置 的各个分段，可设置螺
7、杆不同的推进力给熔胶，各段推进 力大小的设置，主要取决于熔胶在模具型腔里的位置，当 流经的模腔形状复杂，胶位薄，熔胶受到的阻力就大，则 需要较大的推进力，当流经的位置形状简单，熔胶受到的 阻力小，则可设置小的推进力，从而减轻塑机的损耗 b.保压 当熔胶注满模腔后，为了补偿胶料冷却收缩使模腔形成的空间和压实胶料，这时螺杆还需给予熔胶一定的推进力，该力即为保压.保压用HP表示，一般大胶件采用中压，小胶件采用低压.(一般情 况下,保压压力小于射胶压力)保压采用逐部下降，避免成型产品内应力残留过高，使成型品容易变型。,19,c.背压 螺杆头部容料在螺杆转动后退时所受到的压力称作塑化 压力,亦称背压，其
8、大小可以通过液压系统中的溢流阀来 调节.注塑背压的调校应视原料的性能、干燥情况、产品 结构及质量状况而定，背压一般调校在3-15kg/cm3。当产 品表面有少许气花、混色、缩水及产品尺寸、重量变化大 时，可适当增加背压。当射嘴出现漏胶、流涎、熔料过热 分解、产品变色及回料太慢时可考虑适当减低背压。背压是注塑成型工艺中控制熔料质量及产品质量的重要参 数之一，合适的背压对于提高产品质量有着重要的作用，不可忽视！,特重要,20,d.锁模低压 亦称低压保护，是啤机对模具的保护装置，从模具保护位置到前后模面贴合的那一瞬间，这段时间内锁模机构推动模具后模的力是比较低的，同时当推进过程中，遇到一个高于推动力
9、的阻力时，模具会自动打开，从而停止合模动作，这样合模时前后模之间如有异物，模具就可以得到保护，锁模低压压力一般设定为0，若是有行位的模具稍比没行位的模具大一些，取值5kg/cm。e.锁模高压 亦称锁模压力，当合模使前后模面贴合后，锁模力自动由低压转为高压，目的是前模面和后模面贴合时有一定的压力，锁模压力不能太高，太高会压伤模面；调节时，使前后模有一定的压力即可，一般取80100kg/cm.(一般锁模状态：高速低压低速高压合模),重点,21,f.开模高压 开模高压是指把锁模机由高压锁模状态开模，称为开模高压，一般模面分开时采用高压慢速，模板不同的模具在设定时是有所差异的 g.顶针压力 注塑机施加
10、于模具顶出板后面的顶出力，大小为顶落塑胶 件为宜 h.溶胶压力熔胶马达提供给注塑机螺杆的旋转力，大小为塑料温度 达到熔融状态克服与塑料产生的磨擦阻力，顺畅旋转为宜,22,5.速度参数,a.射胶速度 b.螺杆转速 c.开模速度 d.锁模速度 e.顶针速度,23,a.射胶速度 射胶速度即指：螺杆推动熔融塑料移动的速度，射胶速度主要受射胶压力，模具型腔对熔胶的阻力，熔胶本身具备的精度等因素的影响，射胶压力大于熔胶粘度和型腔阻力时，设置的射胶速度才得以充分发挥，根据螺杆位置的各个分段，可设不同的射胶速度，如：射胶一段，此时熔胶流经水口到胶件，需要低速中压，射胶二段，此时熔胶填充型腔，需要高速高压，射胶
11、三段，熔胶填充胶件周边，需要中速低压，而且射胶速度随着模腔的填满阻力的增大而慢慢降低，直到为零，具体各段的射胶速度的设定，要根据熔胶流经模腔的形状而定 大部分产品都可以采用低速高速中速充模过程，从而达到改变制品表观和内在质量的目的，这一设置方法已成为现时通用的公式,24,b.螺杆转速 螺杆向炮筒计量室供料时的转速，称之为螺杆转速，它影响螺杆的后退速度，当背压设定后，螺杆转速越高，后退速度越快，调节螺杆的转速则可以调节胶料的塑化效果，改善制品的色调不均、混色等缺陷，但螺杆转速过高会导致胶料过度剪切而产生分解，同时还造成空气混入料筒，使制品产生气泡，PC、PVC、POM、PMMA等粘度较大或热敏性
12、塑料都不宜用高螺杆速度；速度控制选择：前段是用较大的速度熔胶以提高效率，一般前段是采用较低或不用背压，中段是保证熔胶在炮筒前端(计量室)的密度，所以中段一般要保持一定的背压，后段减速以保持熔胶位置稳定螺杆索退时的后退速度，称之为索退速度，一般选择低速为宜。,25,开模速度 开模速度一般为前后模面分开时采用慢速，待产品脱离前模后转入快速，但由于模板不同的模具在设定时应有差异，两板模一般设置：慢快慢；三板模一般设置：中慢慢 锁模速度锁模速度一般为：慢(启动)快速低压低速 高压中速 顶针速度 顶针顶出胶件的速度，称之为顶针速度，不同结构的胶件其设置不同，一般采用中速,26,时间参数,a.烘料时间 b
13、.射胶时间 c.保压时间 d.冷却时间 e.周期时间,27,a.烘料时间 烘料所需的时间，不同的胶料所需的时间不 同，应参照不同胶料特性设置 射胶时间 螺杆注射胶料所需的时间，其设定一定和螺 杆位置移动吻合 c.保压时间 螺杆进行保压到开始回料的时间，一般为1 5秒，不可太长，太长则浪费时间,28,d.冷却时间螺杆开始回料到模具准备打开这段时间为冷却时间，冷却时间不可小于回料时间 e.周期时间注塑机由开始啤作到下一个啤作的开始所需的时间要求是在生产出合格胶件的前提下，越短 越好,29,为了您和我们同事共同的安全，请我们的工艺技术员们在调整工艺时,一定要启用锁模低压保护功能！,30,一项重要控制
14、参数的注塑工艺分析 背压,31,1.背压的形成在塑料熔融、塑化过程中，熔料不断移向料筒前端（计量室内），且越来越多，逐渐形成一个压力，推 动螺杆向后退。为了阻止螺杆后退过快，确保熔料均 匀压实，需要给螺杆提供一个反方向的压力，这个反 方向阻止螺杆后退的压力称为背压,背压亦称塑化压 力，它的控制是通过调节注射油缸之回油节流阀实现 的。预塑化螺杆注塑机注射油缸后部都设有背压阀，调节螺杆旋转后退时注射油缸泄油的速度,使油缸保 持一定的压力（如下图所示）；全电动机的螺杆后移 速度（阻力）是由 AC伺服阀控制的。,32,附图：,33,2.背压的作用 a.能将炮筒内的熔料压实，增加密度，提高 射胶量、制品
15、重量和尺寸的稳定性 b.可将熔料内的气体“挤出”，减少制品表 面的气花、内部气泡、提高光泽均匀性,34,c.减慢螺杆后退速度，使炮筒内的熔料充分塑 化，增加色粉、色母与熔料的混合均匀度，避免制品出现混色现象 d.适当提升背压，可改善制品表面的缩水和产 品周边的走胶情况 e.能提升熔料的温度，使熔料塑化质量提高，改善熔料充模时的流动性，制品表面无冷胶 纹。,35,3.背压太低时，易出现下列问题 a.背压太低时，螺杆后退过快，流入炮筒前 端的熔料密度小（较松散），夹入空气多 b.会导致塑化质量差、射胶量不稳定，产 品重量、制品尺寸变化大,36,c.制品表面会出现缩水、气花、冷料纹、光泽不匀等不良现
16、象 d.产品内部易出现气泡，产品周边及骨 位易走不满胶,37,4.背压太高时，易出现下列问题 a.炮筒前端的熔料压力太高、料温高、粘 度下降,熔料在螺杆槽中的逆流和料筒与 螺杆间隙的漏流量增大,会降低塑化效率(单位时间内塑化的料量).b.对于热稳定性差的塑料(如:PVC、POM等 或着色剂，因熔料的温度升高且在料筒 中受热时间增长而造成热分解，或着色 剂变色程度增大，制品表面颜色/光泽变 差.,38,c.背压过高，螺杆后退慢，预塑回料时间长，会 增加周期时间，导致生产效率下降.d.背压高，熔料压力高，射胶后喷嘴容易发生熔 胶流涎现象，下次射胶时，水口流道内的冷料 会堵塞水口或制品中出现冷料斑.
17、e.在啤塑过程中，常会因背压过大，喷嘴出现漏 胶现象，浪费原料并导致射嘴附近的发热圈烧 坏.f.预塑机构和螺杆筒机械磨损增大,39,a.背压的调校应视原料的性能、干燥情况、产品结构及质量状况而定，背压一般调校在3-15kg/cm 3当产品表面有少许气花、混色、缩水及产品尺寸、重量变化时，可适当增加背压当射嘴出现漏胶、流涎、熔料过热分解、产品变色及回料太慢时可考虑适当减低背压b.背压是注塑成型工艺中控制熔料质量及产品质量的重要参数之一，合适的背压对于提高产品质量有着重要的作用，不可忽视！,5.背压的调效,40,两项长期困扰我司产品注塑工艺问题点,浮纤 气泡,产品产生浮纤的原因,分析一：塑料在添加
18、这类型填充物的时候，一般是采取物理混合方法，所以只是玻纤均匀分散在塑料中间，但在塑料融化后，这个混合物会出现不同程度的分离（视添加的比例和玻纤的长短而定，还有原料的温度也有一定程度的影响）,重点,42,分析二：,在射胶的时候，料的流动是类似于液体的流动方式大家应该看过河流里面，在河流里有一些树枝等杂物时，经常会在沿岸边有一些这类依附河岸而停留如果在注塑中，就是玻纤外露 这是因为玻纤相对于塑料的流动性要差很多，而塑料在模具中的流动是从夹层中间往前流，俩边往外翻动的方式流动的，所以流动性最好的肯定是跑到最前面，而流动性不好的就会停留在模具表面,43,解决方案,增加射胶速度，（在增加速度以后，玻纤和
19、 塑料虽然存在着流动速度的不同，但相对于 高速射胶而言，这个相对速度差的的比例就 很小了，就象河流在急流地段永远不会有树 枝留下一样的道理)降低计量室的温度，减少溶胶量（这样是让 塑料和玻纤分离的可能性尽量降低，）,44,附图（一）：,注塑速度,快,慢,料流前端，纵流速度快，横流速度慢,料流前端，纵流速度慢，横流速度快,纵,横,45,附图（二）：,注塑速度,快,慢,冷胶层薄玻纤外露少,冷胶层厚玻纤外露多,46,增高模具温度，增加模具型腔流道面的光滑度（增高模具温度的意思，就是为了减少玻纤和模具的接触阻力，让玻纤和塑料的速度差尽量变小并且让塑料流动时的中间曾尽量厚，让俩边的壳层尽量薄这样就好象光
20、滑的河岸无法留住树枝一样的）见下图：,47,附图：,模具温度,高,低,冷胶层薄玻纤外露少,冷胶层厚玻纤外露多,48,为了您和我们同事共同的健康，请我们的工艺技术员们在调制产品时，尽量避免产品出现浮纤！,49,产品气泡的原因和解决对策,分析一:在制品壁厚较大时，其外表面冷却速度比中心 部的快，随着冷却的进行，中心部的树脂边收 缩边向表面扩张，使中心部产生充填不足，产 生真空气泡,50,解决对策（一）,a.根据壁厚，确定合理的浇口，浇道次尺寸一般浇口高度应为制品壁厚的5060.b.至浇口封合为止，留有一定的补充注射料.c.注射时间应较浇口封合时间略长.d.降低注射速度，提高注射压力，e.采用熔融粘
21、度等级高的材料,51,分析（二）：,由于挥发性气体的产生而造成的气泡,对策（二）：,充分进行预干燥。降低树脂温度，避免产生分解气体,52,分析（三）：,流动性差造成的气泡模具排气不良产生的气泡,对策（三）：通过提高树脂及模具的温度、提高注射速度予以解决 清除堵塞模具排气孔的渣质，增加排气孔加强排气,53,能力进阶及应对问题的思路技能提升分析问题 应对思路,54,技能强化循环图,理论知识,经验知识,应用,55,问题分析图,理论知识,经验知识,方案,对比,对比,问题,归纳,56,应对思路,作为工艺人员，我认为思路要理顺，不管是什么样的成形异常，首先要有从现象就要能看出本质的或推理几种以上的可能性的
22、敏锐眼光，缩小工艺参数调整的范围，不要遍地开花的五大要素全部轰击，结果即使OK，真正的要因可能自己还一头雾水，下次同样的问题发生，还是无从下手。例如：缺胶（或叫走料，未充满，短射），首先观察塑胶件的结构，不良发生的部位与胶口的相对位置是怎样的关系，想象一下，走胶的方式或用短射法试验，如果离胶口近的话可能是前段速度过慢或有困气。如果离胶口远可能熔胶前进的后劲不足，当然也有可能是困气，看部品基本也可以分辨。再对异常发生的真因再去采取相关的工艺或模具对策。,57,压力单位的认识及换算关系压力单位认识压力单位换算,58,常见的压力单位,巴(bar)百帕(hPa)毫巴(mbar)兆帕(MPa)帕斯卡(Pa)华氏度千帕(kPa)标准大气压(atm)毫米汞柱(mmHg)磅力平米英尺英(lbf/in2=PSI)公斤力平方厘米(kgf/m2),59,压力单位换算,1巴(bar)=0.1兆帕(MPa)=100千帕(KPa)=1000百帕(hPa)=1000毫巴(mbar)=100000(Pa=N/m2)=1.0197 公斤/平方厘米(kgf/m2)例：10兆帕(MPa)=100(bar)=10000千帕(kPa),60,谢谢各位参加本次工艺培训！,
