注塑机培训教程.docx
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1、1-第一塑料材料性能、塑料三态二、 结晶形塑料三、分子取向性四、分子量的分布五、塑料降解、熔融指数七、常用塑料性能第二节注塑成型设备、注塑机成型工作过程和基本组成二、注塑机多级注射优点三、 依据成型制品模具选择注塑机四、 注塑机的操作五、 注塑发展分类第三节模具一、 注塑模具分类二、注塑模具结构与组成三、模具设计要点第四节质量与成型艺、制品缺陷和质量标准二、 成型中共性问题三、成型艺对制品质量的影响塑料加工是种新兴业,塑料制品具有重量轻,电器性能优异,化学稳定性 好、易成型,易切削加工等等特点。并能取代金属、陶瓷、玻璃、竹木等材料。 所以得到迅速发展。塑料加工种类有挤出、吹塑、注射、浇铸、涂复
2、、滚塑和热成型等。我们公 司目前塑料制品加工方法有三种类型:注射、挤出和吹塑。就注射加工是种特 殊种,因注塑制品是属于一次性成型基本无法返修,所以要从塑料原材料、注 塑机、模具和成型工艺入手解决制品质量问题。从常识到深入了解注射成型加工, 才能成为一名优秀操作。因注塑机的安全操作及安全生产要求严格,市劳动局曾有文规定,注塑机操 作工需培训持证上岗。所以对初上岗的注塑机操作需进行岗位培训。通过培训 对塑料原材料的介绍,能对公司常用原料性能了解,并能区分原料大类,不至用 错料,经艺调整生产出最佳的制品。通过对注塑机的基本构造介绍,能对注塑 机的开合模、注射、传动、控制和安全装置有大概了解,并能知道
3、注塑机主要零 部件名称,以便于操作、保养和维护。通过注塑机操作实例,掌握操作方法和正 确执行注塑机操作规程,以便于安全操作。通过模具结构介绍,有利于认识模具 对制品质量的关系,并利于正确使用和保养模具。通过对注塑机艺和注塑制品 缺陷学习,知道注塑制品质量问题所在和解决方法,能更好执行本公司注塑制品 质量标准。本教材为培训注塑机操作工而编写,属常识性知识,适用于注塑制品的有关 人员,因水平有限,编写中有不足之处,请予指正,谢谢!第一节塑料材料性能塑料主要是从石油、煤为基础原料中提炼生产出来,是高分子材料。通常对 酸、碱、盐有机溶剂等有良好的抗腐蚀性能:比重小、重量轻;具有良好的机械 性能,通过填
4、料和助剂加入,机械性能超过普通金属材料,有些材料还具有耐磨 性和自润滑性;易成型复杂形状的制品,制品表面光洁,可切削和抛光等加工, 加工费比金属材料低。因塑料材料的优良性能在机械工业、电子业、航天航海工业、汽车业、 化学工业、建筑业、家电业、包装业以及轻等领域获得广泛的运用。公司现在所常用的塑料原料有“ABS、PP、PC、PE”等。就塑料结晶度、分 子取向性、降解和熔融指数作点叙述。并对公司最常用的塑料原料作一点介绍。一.塑料三态:塑料有热固性和热塑性二大类,热固性塑料成型固化后,不能再加热熔融成 型。而热塑性塑料成型后的制品可再加热熔融成型其它制品。热塑性塑料随着温 度的改变,产生玻璃态、高
5、弹态和粘流态三态变化,随温度重复变动,三态产生 重复变化。塑料玻璃态时可切削加工。高弹态时可拉伸加工,如拉丝纺织、挤管、 吹塑和热成型等。粘流态时可涂复、滚塑和注塑等加工。但当温度高于粘流态时, 塑料就会产生热分解,当温度低于玻璃态时塑料就会产生脆化。当塑料温度高于 粘流态或低于玻璃态趋向时,均使热塑性塑料趋向严重的恶化和破坏,所以在加 工或使用塑料制品时要避开这二种温度区域。升高温度玻璃态高弹态热分解”二.晶形塑料:塑料分有结形和非结晶形,结晶塑料的分子链是有规则排列,非结晶形塑料 分子链是无定型排列。结晶形塑料有较明显熔点,有最快结晶温度点,保持最快 结晶温度点。并随时间的延长结晶率能提高
6、。对制品的屈服强度、弹性模量、刚 硬度随之提高,热变形温度和耐化学溶剂的稳定性也有改善。收缩率随密度增大 而减小。如模具温度过高成型制品易形成大的球晶,制品脆,力学性能降低,制 品扭曲变形会增大。总之希望结晶型塑料成型制品有较高结晶率和均称的小晶 体,不希望有大的球晶体和不均称结晶度。1 .结晶与冷却温度和冷却速度关系:塑料的结晶温度是在熔点以下,玻璃化温度以上。不同的塑料种类有不同的 最快结晶温度点。加“PP”的最快结晶温度128度。 当冷却温度处于最快结晶温度时,冷却时间需延长,制品容易形成大球晶,使制品发脆,扭曲变形和力学性能下降。 当冷却温度处于玻璃态温度时,冷却时间短,结晶不完整。成
7、型制品受模具 壁急速冷却,制品我面与模具直接接触,制品表面先冻结,即停止结晶, 而制品中心还没有冷却继续结晶直至冻结,造成制品表层与中心的结晶度不 群,使制品内应增大,制品尺寸和形状变化大,力学性能差。 当冷却温度处于玻璃态与最快结晶温度之间,冷却时间适宜,能达到较好而 完善的结晶,制品性能就好。2 .结晶与熔融温度关系:结晶塑料加工的熔融温度选高,并在料筒里停留时间长,而射入模具后冷却 时间要长,结晶较完整,球晶大,制品脆,力学性能下降。再生塑料的加工 温度也要提高。结晶塑料加工的熔融温度选低一点,并在料筒里停留时间短些,而射入模 具后的冷却时间也短,结晶时间也短,晶体尺寸易达到小而均。制品
8、力学性能好,耐磨和热变形温度可提高。再生塑料的加工温度也低。3 .结晶与注射压关系:注射压低易生成大而完整的球晶体,注射压高能生成小而形状不规 则的球晶体。随着塑料分子量增大,结晶能力降低。三分子取向性:塑料分子取向性是受外力的作用,高分子链被拉直拉长,同时球晶体也被拉 长。分子取向是在外力作用下的一种形变,分子的形变能提高其拉伸强度和冲击 强度。但在取向垂直方向上其拉伸强度有所下降,冲击强度也有所降低,所以说 分子取向有方向性。塑料加工在高弹态时易控制分子取向性,在粘流态时不可控 制分子取向性。挤出成型是塑料在高弹态下加工,可控制拉伸倍数、牵引力和速 度,如塑料丝、膜、管、片和板等制品。注射
9、成型是塑料在粘流态下加工,分子 取向无序,受力的大小不同,冻结速度不一样,造成制品各处的内应大小不同, 发生变形翘曲。所以注射成型加工不希望有较大的冻结分子取向性。1 .分子取向性与温度关系:注塑成型分子取向是在温度和压作用下的冻结取向。当模具打开时,模具 内的型腔压力全部消失,但制品一般不可能冷却到常温,等制品在模外冷却到常 温这段时间,制品中的分子产生解取向,取向程度就下降。所以分子取向性与温 度变化有关,当塑料熔体温度提高,模具温度升高,制品壁厚增厚,冷却时间缩 短,分子取向性下降,反之增大。在注射成型过程中分子有在等温下流动取向和 非等温下流动取向。在等温下分子流动取向的力和量是一样的
10、,但在非等温分子 流动取向力和量均不一致,易引起内应的不一致,造成制品变形等质量问题。2 .分子取向与压速度关系:塑料分子取向因受力的形式和作用性质不同,可分为剪切应分子取向,即 流动取向和受牵引作用的拉伸取向。流动分子取向有单轴或双轴取向,并沿着流 动方向有序排列。分子取向是与作用成正比。注塑成型分子取向性是将熔融塑料在注射压力的作用下,射入模具型腔,并 在注射和保压压力的继续作用下冻结,分子取向性大小与冻结时的压成正比。3 .分子取向残余应与骤冷应:分子取向残余应力是制品成型冷却时的冻结取向应和构型体积应变应。 制品的冻结分子链在失压下,并在使用温度和环境温度的变化中,成型制品中原 拉直和
11、拉长的链锻要恢复到此时的自由状态,分子链产生卷曲,制品就产生变形, 这种情况会持续到该塑料原始自由状态,制品变形停止。构型体积应变是由于 制品的几何形状变化,造成不同的分子取向应。制品内应不同,收缩情况也 不同。制品的冻结成和型体成,会造成制品的裂縫和受热后尺寸不稳定等变 化。骤冷应是制品在成型冷却过程中,模温极低,制品的冷却速度极快情况下, 造成分子取向不一致,在厚制品上易出现气泡或凹痕。4 .结晶形塑料与非结晶形塑料的取向性。非结晶形塑料取向松弛的时间从失压到玻璃态,结晶形型料取向松弛的时间 从失压到熔点,因冷却到熔点温度比冷却到玻璃态温度,当然到熔点温度高,所 以冷却时间短。因此在同等成
12、型条件下,非结晶形塑料解取向时间长,制品取向 应小,结晶型塑料解取向时间短,不易解取向,取向性就大。5 .怎样减少分子取向性:分子取向性随着分子链越长越多取向性越大,并受压,冻结温度和时间的 变化而变化。可在选材和工艺上进行调整和控制,来减小注塑制品的分子取向性。 提髙熔体和模具温度,使取向效应降低。 降低注射压,保压压和时间,分子取向性降低。 浇U减小制品的分子取向性小。 制品壁簿、模具温度极低,制品来不及取向就冷却,取向效应减少。 快速冲模时熔体在高剪切力的作用下,熔体温度升高,粘度降低,模具 型腔被迅速冲满并快速冷却,取向力也小。四.分子量的分布:塑料分子量分布的宽或窄,主要是看该塑料最
13、大分子量和最小分子量之间的 范围。范围大的即分子量分布宽,反之为窄。分子量分布宽的,加工温度范围大, 这种塑料易加工成型,反之不易加工成型。五,塑料降解:塑料 降解,分子量降低,大分子链断裂等变化,引起塑料机械性能的下降。如弹性降 低,强度降低,粘度降低而熔融指数提高,成型时塑料熔体发生湍流,使制品表 面粗糙等不良现象产生。注射成型是在高温、高压和高速下成型制品。塑料在成 型时易产生降解,控制好成型艺可减少或避免塑料制品降解。特别在高温时混 入氧气和水更能使塑料降解。剪切应的降解,是塑料在预塑背压和速度,注射 压及速度作用下,使塑料的分子链被运动的螺杆切割断,并伴随料温上升,粘 度下降而产生热
14、降解。如热塑性塑料反复利用重复加工制品,塑料熔融指数随 重复加工次数增加而不断提高。如聚碳酸酯和聚丙烯塑料从第一次加工时的熔融 指数到重复十次加工后的熔融指数比较相差较大。“PC第一次加工熔融指数 0. 71;到第十次加工时熔融指数39. 4。PP第一次加工熔融指数1. 67;到第十次 加工时熔融指数11.8。它们粘度变稀了。物理性能降低了,这也是一种塑料降 解过程。所以要有比例地利用热塑性塑料的回料。六.熔融指数:塑料熔融指数就是指熔体的流动性能,熔融指数越大。流动性越好,成型加 比较方便,塑料的成型流动比越大,可成型薄壁制品。塑料的熔融指数测定是 用流变仪来测定。我们国家测试标准有“GB3
15、682-83”标准试验条件,一般有二 种以上标准试验条件,而所得的熔融指数相差较大。我们看塑料熔融指数大小, 还要看标准试验条件的序号。如ABS塑料熔融指数测试有“GB3682-83标准试验 条件”中序号“7或9”二种标准。序号“7”的试验温度200C。序号“9”的 试验温度为220C;序号“7”的负荷5Kg,序号“9”的负荷lOKg。显然测试结 果序号“9”的熔融指数比序号“7”的要大得多。GB368283标准试验条件序号标准口模内径顺试验温度C模系数g. m m2负荷kg11. 18019046. 62. 16022. 095190700. 32532. 0951904642. 16042
16、. 09519010735. 00052. 095190214610. 00062. 095190463521. 60072. 09520010735. 00082. 095200214610. 00092. 095220214610. 000102. 095230700. 325112. 0952302581.200122. 0952304642. 160132. 0952308153. 800142. 09523010735. 000152. 095275700. 325162. 0953002581.200计算公式:1 .负荷P=K/d)P:负荷,单位:gK: 口模系数,单位:g. mi
17、ffD:活塞头直径,单位:mmd:标准口模内径,单位:mm2 .熔体流动速率:MFR= (600XW) /tMFR:熔体流动速率,单位g/10minW:切取样条重量的算术平均值单位:gt:切取样时间间隔单位:S3 .关于塑料试验条件序号选用:编号塑料名称标准试验序号1ABS792PP12143PA10154PC165POM36PE1 2 3 4 5七.常用塑料性能:1. ABS塑料是丙烯睛、丁二烯、苯乙烯三元共聚物。常言塑料树脂与橡胶合成。 1)特性: 无毒、着色性好的非结晶塑料。 硬而坚韧,刚性好,耐低温冲击性好,耐蠕变性好,尺寸稳定,收缩率 小0. 3%,耐磨而表面光泽。 绝缘性能较好,耐
18、油,耐酸,耐碱。 缺点耐候性差,不耐紫外线,可燃,燃烧时有橡胶气味。2)加工性能:ABS流动性一般,加工成型性能好,适应挤出,吹塑、注塑、层合、热成型、 发泡、焊接、印刷、电镀、金加工和抛光等类加工。并能与PVC相容,共混成 ABS合金塑料。 注射加工: ABS吸湿性好,加工时需干燥处理,注射成型加工时含水量在0. 2%。 熔体流动性中等,当间隙在0.04mm时溢边。 热分解温度在270左右,加工温度可选高一点,但不能超过分解温度。 模具温度设在5060,要求制品表面光洁度高点,模温可设在6080 在生产制品时可将型腔温度设高些,将型芯温度设低一点。 制品进料处易发生熔接痕等不良外观,要注意选
19、择正确进料口,脱模叙度一般取2度以上,顶出力和速度不宜过大,否则制品易顶白。3)主要用途:家电、电器仪表、汽车、建材、日用品等领域里。4)透明ABS、透光性85%,加工性能与ABS基本相同。2. PP聚丙烯是聚烯泾类塑料。1)特性: 无味无毒高结晶形塑料,结晶率可达95%,密度低0.90.91g/cd收缩率 大13%。 刚性和耐磨性好,耐高温,如在45N/c者的力的作用下,在102、115c温 度下不变形。 电绝缘性优异,耐电压和耐电弧性好。化学稳定性好,耐酸耐碱,不吸 水。 耐寒性差,-5C下冲击强度急剧下降,制品发脆。对热氧、紫外线辐射 敏感,易引起降解。易燃、燃烧时有腊味。染色、印刷和粘
20、合性较差。2)加工性能:PP加工性能好,适宜注射、挤出、吹塑、热成型、焊接、电镀和金切加工 等类型加工。注射成型: PP是高结晶形塑料,熔体温度控制在熔点左右,易发生熔体破裂及制品 毛糙,親施, 因流动性好,成型间隙在0.03mm时溢边。 冷却速度快,成型周期短,但要注意壁厚处的冷却。 成型收缩率大,易发生缩孔、凹痕、变形和方向性强度差异大。 注意控制料温,料温低方向性明显,低温高压时更明显。模温506以下 制品不光泽,易产生熔接痕;90c以上易产生翘曲、变形。3)主要用途:包装、网绳类、医用、家电、汽车、日用品等领域里。3. PA 聚酰胺又名尼龙:有 6、66、610、612、9、11、12
21、 和 1010。1)特性: PA66无毒,不霉烂。结晶度高,有明显熔点。熔体流动性好,可成型薄 壁制品。收缩率1. 5%左右。 机械性能优越,表面硬度大,有自润滑性,摩擦系数小,耐磨耗,有较 高的韧性、耐冲击。 电绝缘性好。耐油,耐碱和耐溶剂。 吸水性大,尺寸稳定性差,染色性差。2)加工性能:PA加工性一一般,适宜注射、挤出、吹塑、喷涂、金切加工、焊接和粘接。注塑成型: 结晶度高、熔点高,但熔融温度范围窄,热稳定性差,料温300C,停留 时间超过30分钟分解PA易吸湿,加工时含水量不超过0. 1%,成型时含 水量超出,熔体流动性差,制品是易产生气泡、银丝等。制品通过调湿 处理尺寸要胀大。 PA
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