注射成型亦稱注射模塑或注塑,是熱塑性塑料的一種重要成型方法。注射成型是將塑料(一般為顆粒料)在注射成型機(jī)的擠出機(jī)內(nèi)被加熱熔化,當(dāng)呈流動(dòng)狀態(tài)時(shí),熔融塑料在柱塞或螺桿的加壓下被壓縮并向前移動(dòng),進(jìn)而使防靜電鞋通過擠出機(jī)前端的噴嘴以很快的速度注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具內(nèi),在保持一定壓力的條件下進(jìn)行冷卻定型后,開啟模具即得制品。
注射模具在注射機(jī)上防靜電鞋形成塑件的工藝過程,動(dòng)模向定??拷⒕o貼動(dòng)模處于合模狀態(tài),噴嘴向定??拷⒕o貼定模,噴嘴對準(zhǔn)防靜電鞋模具直流道口;注射過程,熔融塑料由噴嘴通過模具直流道注入型腔;經(jīng)過保壓并冷卻定型后開模過程,同時(shí)噴嘴后退暫離定模;脫模過程,頂桿將防靜電鞋的塑件從動(dòng)模上頂出,塑件脫模落下。
在注射成型過程中,注射到模具內(nèi)的塑料溫度與模具的溫度在生產(chǎn)中有無穿防靜電服都直接影響到塑件成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。塑料材料和一般物質(zhì)一樣,在加熱時(shí)有三種物理狀態(tài):固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。前面已經(jīng)講過,塑料在加熱加壓的條件下可以變形,曲線所表示的是在壓力一定的條件下,熱塑性塑料的溫度一變形關(guān)系曲線(熱固性塑料在加熱時(shí)的硬化前的溫度一變形關(guān)系曲線類似)。
在玻璃態(tài)時(shí),當(dāng)塑料被加熱至玻璃化溫度丁。塑料處于玻璃化狀態(tài)。此時(shí)塑料有一定剛性且不易變形和翹曲,注射成型后塑件脫離模具時(shí)處于玻璃化狀態(tài)。
高彈性狀態(tài)區(qū)域,當(dāng)塑料被加熱至流動(dòng)溫度丁。以內(nèi),塑料在死與丁。之間時(shí)處于高彈性狀態(tài)。此時(shí)只要施加不大的外力,就可以使其具有很大的變形。塑料片材的真空吸塑成型、容器的中空吹塑成型等加工加工時(shí),應(yīng)將塑料控制在此溫度范圍,關(guān)于中空吹塑成型模具將在第13章敘述。
可塑狀態(tài)區(qū)域,當(dāng)塑料加熱到開始分解溫度r,。以內(nèi),塑料在了’a與Tc之間時(shí)處于可塑狀態(tài)。注射、擠出等成型方法,就是將塑料加熱到可塑狀態(tài),然后利用壓力注射到溫度低于玻璃化溫度的注射?;驍D出機(jī)頭中來成型的。注射成型時(shí),絕對不能將塑料加熱到分解溫度丁。以上,否則塑料會(huì)分解氣化、變質(zhì)。
不同的塑料有著不同的溫度一變形曲線,若塑料的流動(dòng)溫度T。與開始分解溫度T。之間的間隔即C區(qū)域越大,該塑料的成形特性越好。相反,若C區(qū)域越小,則較難成形。常用熱塑性塑料的有關(guān)溫度數(shù)據(jù)。有關(guān)的溫度數(shù)據(jù)還與添加劑以及配比有關(guān),生產(chǎn)中,可查閱有關(guān)資料的溫度參考數(shù)據(jù),在熱調(diào)試時(shí)需穿防靜電服來調(diào)整最佳注射溫度和模具溫度。
注射模具根據(jù)結(jié)構(gòu)操作時(shí)穿防靜電服也是正確使用的一種方法。注射模根據(jù)安裝在使用注射機(jī)的形式可分為:立式注射模具、臥式注射模具、角式注射模等。根據(jù)結(jié)構(gòu)一般可按如下方式進(jìn)行分類:
按照注塑成型工藝過程,注射成型是將粒狀或粉狀塑料從注射機(jī)料斗送進(jìn)加熱的料筒,在加熱和加壓的條件下塑料變成熔融狀態(tài)呈流體奄艚后,由柱塞或螺桿推動(dòng),在一定的壓力和溫度下,通過料筒端部的噴嘴注入溫度較低的閉合模具列懼中。充滿模具的塑料在受壓狀態(tài)下,經(jīng)冷卻固化后脫模即得制品。
是最基本的注射模結(jié)構(gòu)形式,它是由定模板和動(dòng)模板兩大板構(gòu)成。注射時(shí)動(dòng)模板與定模板閉合構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng),開模時(shí)為一開,即一個(gè)分型面、動(dòng)模與定模兩半模分離。
上述只是注射模的最基本結(jié)構(gòu)形式,而滿足制件要求的注射模結(jié)構(gòu)由許多零部件組成,根據(jù)注射模具中各零部件所起的作用,可細(xì)分為以下幾個(gè)基本部分。
1.成型零部件成型零部件是由型腔(又稱凹模)、型芯(又稱凸模)組成。它是按照塑料制品件的立體幾何形狀加工成型的,凸模構(gòu)成了成型制件的內(nèi)部形狀;凹模構(gòu)成了成型制件的外部形狀。
2.澆注系統(tǒng) 熔融狀態(tài)的塑料從注射機(jī)噴嘴進(jìn)入型腔需流經(jīng)的通道稱為澆注系統(tǒng),它由主流道、分流道、澆口、冷料井組成。
3.冷卻和加熱系統(tǒng) 為了滿足注射成型工藝對模具溫度的要求,模具設(shè)有調(diào)節(jié)控制溫度的冷卻和加熱系統(tǒng)。
4.脫模頂出機(jī)構(gòu) 塑件成型后在開模過程中,將塑件從模具中頂出的機(jī)構(gòu)。
5.導(dǎo)向零件 為了確保動(dòng)模與定模合模時(shí)準(zhǔn)確對中而需設(shè)計(jì)是穿防靜電服設(shè)導(dǎo)向零件。通常由導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成。
6.聯(lián)接部件 為了聯(lián)接以上各部分將模具組成整體所需的聯(lián)接件和為了把模具安裝在注射機(jī)基座上的部件。
7.排氣系統(tǒng) 為了在注射過程中將型腔內(nèi)原有的空氣排出,需開設(shè)排氣溝槽。
8.分型抽芯機(jī)構(gòu) 對于復(fù)雜立式幾何形狀的塑件,如塑件帶有外側(cè)凹形狀或側(cè)孔,在塑件被頂出之前,必須先進(jìn)行側(cè)向分型,抽出側(cè)型芯,為順利脫模還應(yīng)考慮采用分型抽芯部件。
9.定距分型拉緊裝置對于二開以上的復(fù)雜模具,在分型時(shí)需帶動(dòng)定模先分型,還應(yīng)考慮為順序打開分型面的定距分型拉緊裝置。
下面按照注射模具的分類情況詳細(xì)介紹二板一開式頂桿注射和其他類型的注射模具的典型結(jié)構(gòu)。