实验13--热塑性塑料注塑成型实验.doc

实验13热塑性塑料注塑成型实验一、实验目的1．了解注塑成型过程和成型工艺条件；2．掌握注塑成型工艺参数的确定以及它们对制品结构形态的影响；3．掌握注塑机模具的结构、正确操作注塑机，4．掌握聚乙烯盖注塑成型的方法。原理聚乙烯是热塑性塑料，热塑性塑料具有受热软化和在外力作用下流动的特点，当冷却后又能转变为固态，而塑料的原有性能不发生本质变化，注塑成型正是利用塑料的这一特性。注塑成型是热塑性塑料成型制品的一种重要方法，塑料在注塑机料筒中经外部加热及螺杆对物料和物料之间的摩擦升热使塑料熔化呈流动状后，在螺杆的高压、高速作用推动下，塑料熔体通过喷嘴注入温度较低的封闭模具型腔中，经冷却定型成为所需制品。采用注塑成型，可以成型各种不同塑料，得到质量、尺寸、形状大小不同的各种各样的塑料制品，本实验是通过注射机生产聚乙烯盖的过程，使学生对注塑成型有初步的了解和掌握塑料注塑成型的工艺条件。注塑成型聚乙烯盖的工艺过程注塑成型过程按先后顺序包括成型前的准备，注塑过程，制品的后处理等。注塑前的准备工作主要有原料的检验、计量、着色、料筒的清洗等。注塑过程主要包括各种工艺条件的确定和调整，塑料熔体的充模和冷却过程。注塑成型工艺条件包括注塑成型温度、注射压力、注射速度、与之有关的时间。要想得到满意的注塑制品，涉及的生产因素有注塑机的性能、制品的结构设计和模具设计、原材料已经确定，模具已经安装在注塑机上时，工艺条件选择和控制就成为至关重要的因素。直接影响塑料熔体的流动行为，塑料的塑化状态和分解行为，都影响塑料制品的外观和性能，如果塑料成型工艺条件选择不当，不但制品性能下降，甚至不能成型一个完整的制品。工艺条件及其对成型的影响（1）温度注塑成型要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。前两种温度主要影响塑料的塑化性能和流动性能，而后一种温度主要影响塑料熔体在模腔的流动和冷却。料筒温度温度是保证塑料塑化质量的关键工艺参数之一，料筒热量是通过加热圈对料筒加热获得，温度的高低由温度控制仪表对加热圈进行调节和控制，为了便于对料筒进行温度控制，注塑机的料筒由3个温度控制仪表分段对料筒加以控制。料筒温度与熔体温度是有所差别的，在温度控制中必需加以注意。料筒温度的调节应保证塑料化良好，能够顺利地进行充模而不引起塑料熔化体分解，只有塑化良好的熔体才能顺利地进入模具型腔，才能得到与模具型腔完善一致的制品。料筒温度的配置，一般靠近料斗一端的温度偏低（便于螺杆加料输送），从后端到喷嘴方向温度逐渐升高，使物料在料筒中逐渐熔融塑化。喷嘴温度料筒前端喷嘴处的温度要单独控制，为防止塑料熔体的流涎作用，并估计到塑料熔体在注射时，快速通过喷嘴，有一定的摩擦热产生，所以，喷嘴的温度稍低于料筒的最高温度，但不能过低，不然会造成喷嘴的堵塞，增大流动阻力，甚至熔料不能通过喷嘴进入模具型腔，或者把喷嘴外的冷料带入型腔，影响制品的质量。料温对成型加工过程、材料的成型性能、成型条件以及制品的物理机械性能等影响密切。通常随着料温的升高，熔体粘度降低，料筒、喷嘴和模具浇注系统的压力降减少，塑料熔体在模具中的流动长度增加，从而改善了成型性能；注射速率增大，熔化时间和充模时间减少，注塑周期缩短；制品表面光洁度提高。但温度过高时，塑料容易引起分解，造成材料的物理机械性能下降。在进行注塑成型之前，采用“对空注射法”观察物料的塑化情况，螺杆对熔体进行低压低速的对空注射，注射的料条应粗细均匀、光亮无银丝、无气泡、韧性好，可以认为物料塑化良好；如果在进行低压速注射时，喷嘴没有熔体流出，一般认为是物料没有达到塑化温度；如果在进行低压低速注射时，喷嘴喷出的物料带有白烟以及其他挥发性气体，或者伴有噼噼啪啪的声响，可以认为是树脂中存在水分或者是温度过高物料产生分解。根据实际情况，确定最佳的料筒温度和喷嘴温度。模具温度注塑模具是成型制件的关键部件之一，熔融的物料进入模具后，需要在时间内将其冷却至常温，模具温度的高低、温度的均匀性直接影响熔融物料的冷却历程，对制品冷却速度的快慢以及制件的内在性能和外观质量影响极大。如果模具温度发生波动，塑件的收缩率也将发生变化。对模具温度的控制通常有两种方式，对模具加热或通入冷却水。对模具冷却的方式是对模具内的流道通入冷却水来控制的。为节约水资源，同时确保模具温度的恒定，金鹰厂了使用模具温度冷却机，冷却机的控温仪表调节冷凝水的温度，使进入模具的冷却温度保持一致。（2）压力注射过程中的压力包括塑化压力和注射压力，它们直接影响塑料的塑化和制品的质量。①塑化压力（背压）螺杆式注塑机在塑化物料时，螺杆后退受到一定的阻力（来源于注射油缸），喷嘴的口径较小，塑化的熔融物料不易流出，螺杆端部熔料产生一定的压力，称为塑化压力，称为塑化压力，亦称预塑背压。其压力的大小可以通过注塑机的液压系统中注射油缸的回油背压阀来调整。