注射工藝的影響因素

          注射工藝的正確制訂是為了保證塑料熔體良好的塑化，并順利地充模、冷卻于定型，以便生產(chǎn)出質(zhì)量合乎要求的制品；在注射工藝中最重要的工藝參數(shù)是溫度（料溫、噴嘴溫度、模具溫度）、壓力（塑化壓力、注塑壓力、型腔壓力）和相對應的各個作用時間（注射時間、保證時間、冷卻時間）等。下面僅討論主要的工藝參數(shù)及相互影響。

一、溫度的影響

1.料溫

        塑料的加工溫度是由注射機料筒來控制的。料筒溫度的正確選擇關(guān)系到塑料的塑化質(zhì)量，其原則是能保證順利地注射成型而又不引起塑料局部降解。通常，料筒末端最高溫度應高于塑料的流動溫度（或熔融溫度），但低于塑料的分解溫度。

        在生產(chǎn)中除了要嚴格控制注射機料筒的最高溫度外，還應控制塑料熔體在料筒中的停留時間。在確定料筒溫度時，還應考慮制品和模具的結(jié)構(gòu)特點。當成型薄壁或形狀復雜的制品時，流動阻力大，提高料筒溫度有助于改善熔體的流動性。

通常控制噴嘴的最高溫度稍低于料筒的最高溫度，以防止熔體在噴嘴口發(fā)生流延現(xiàn)象。

2.模具溫度

        在注射成型過程中模具溫度是由冷卻介質(zhì)（一般為水）控制的，它決定了塑料熔體的冷卻速度。模具溫度越低，冷卻速度越快，熔體溫度降低得越迅速，造成熔體粘度增大、注射壓力損失增加，嚴重時甚至于引起充模不足。隨著模具溫度的增加，熔體流動性增加，所需充模壓力減小，制品表面質(zhì)量提高；但由于冷卻時間增長，制品的生產(chǎn)率下降，制品的成型收縮率增大。

        對于結(jié)晶形塑料，由于較高溫度有利于結(jié)晶，所以升高模具溫度能提高制品的密度或結(jié)構(gòu)晶度。在較高的模溫下制品中聚合物大分子松弛過程較快，分子取向作用和內(nèi)應力都會降低。

二、壓力的影響

        注射成型過程中的壓力包括塑化壓力、注射壓力盒型腔壓力。

        塑化壓力又稱背壓，是指注射機螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力，是通過調(diào)節(jié)注射液壓缸的回油阻力來控制的。塑化壓力增加了熔體的內(nèi)壓力，加強了剪切效果，由于塑料的剪切發(fā)熱，因此提高了熔體的溫度。塑化壓力的增加使螺桿退回速度減慢，延長了塑料在螺桿中的受熱時間，塑化質(zhì)量可以得到改善；但過大的塑化壓力還增加料筒計量室內(nèi)熔體的反流和漏流，降低了熔體的輸送能力，減少了塑化量，增加了功率消耗，并且過高塑化壓力會使剪切發(fā)熱或切應力過大，熔體易發(fā)生降解。

        注射壓力是指注射時在螺桿頭部產(chǎn)生的熔體壓強。在選擇注射壓力時，首先應考慮注塑機所允許的注塑壓力，只有在注射壓力過低回導致型腔壓力不足，熔體不能順利充滿型腔；反之，注射壓力過大，不僅會造成制品溢漏，還會造成制品變形，甚至于系統(tǒng)過載。

        在注射過程中注射壓力與熔體溫度是相互制約的。料溫高時所需注射壓力和料溫的組合下才會獲得滿意的結(jié)果。

        型腔壓力是指注塑壓力經(jīng)過噴嘴、流道賀澆口的壓力損失后在模具型腔內(nèi)產(chǎn)生的熔體壓強。

三、注射成型周期和注射速度

        完成一次注塑成型所需的時間稱為注射成型周期，它包括加料、加熱、充模、保壓、冷卻時間，以及開模、脫模、閉模及輔助作業(yè)等時間。在整個注射成型周期中，注射速度和冷卻時間對制品的性能有著決定性的影響。

        注射速度主要影響熔體在型腔內(nèi)德流動行為。通常隨著注射速度的增大，熔體流速增加，剪切作用加強；熔體溫度因剪切發(fā)熱而升高，粘度降低，所以有利于充模。并且制品各部分的熔合紋強度也得以增加。但是，由于注射速度增大，可能使熔體從層流體狀態(tài)變?yōu)?流，嚴重時會引起熔體在模內(nèi)噴射而造成模內(nèi)空氣無法排出，這部分空氣在高壓下被壓縮速度升溫，會引起制品局部燒焦或分解。

        在實際生產(chǎn)中，注射速度通常是經(jīng)過試驗來確認的。一般先以低壓慢速度注射，然后根據(jù)制品的成型情況而調(diào)整注射速度。

        現(xiàn)代的注射機已實現(xiàn)了多級注射技術(shù)，即在一個注射過程中，當注射機螺桿推動熔體注入模具時，可以根據(jù)不同的需要實現(xiàn)對在不同位置上有不同注射速度和不同注射壓力等工藝參數(shù)的控制。多級注射工藝應根據(jù)不同品種的塑料和不同的制品進行擬定和選擇。