塑胶注射成型是将塑胶原料通过加热熔融后注入模具型腔,冷却固化后得到制品的过程,其基本流程可分为以下六个核心步骤,每个步骤环环相扣,直接影响最终制品的质量:
1. 原料准备与预处理
- 原料选择:根据制品的性能需求(如强度、耐温性、透明度等),选择合适的塑胶原料(如 PP、ABS、PC 等),可能还需添加助剂(如增塑剂、阻燃剂)或色母粒调整颜色。
- 预处理:
- 干燥:部分塑胶原料(如 PA、PC)吸湿性强,需通过干燥机(温度通常 80-120℃)去除水分,避免成型后出现气泡、银丝等缺陷。
- 筛选:去除原料中的杂质,保证成型纯度。
2. 塑化(熔融)
- 原料通过料斗进入注射机的料筒,料筒外的加热圈分区域加热(从进料口到喷嘴温度逐渐升高,通常 150-300℃,依原料而定)。
- 料筒内的螺杆旋转,通过剪切、挤压作用将原料进一步熔融、混合,形成均匀的熔融塑胶(熔体)。
- 最终熔体在螺杆推动下聚集在料筒前端的喷嘴处,等待注射。
3. 注射(充模)
- 注射机的螺杆快速向前移动,将料筒前端的熔融塑胶以高压(通常几十至几百 MPa)、高速注入闭合的模具型腔中。
- 此时模具需保持紧密闭合(锁模力需大于注射压力,防止模具被撑开),熔体在压力作用下充满型腔的每个角落,包括细小的纹路或孔位。
4. 保压
- 当型腔充满熔体后,螺杆仍保持一定压力(保压压力通常低于注射压力),持续向型腔补充熔体。
- 目的:补偿熔体在冷却过程中的体积收缩(塑胶冷却后密度增加,体积缩小),避免制品出现缩痕、凹陷或尺寸不足。
- 保压阶段持续至型腔浇口处的熔体冷却凝固(形成 “凝固层”),无法再向型腔补料为止。
5. 冷却与固化
- 保压结束后,模具内的冷却系统(通常是贯通模具的冷却水通道)开始工作,通过循环冷却水带走型腔中熔体的热量。
- 熔融塑胶在低温模具内壁的作用下逐渐冷却、固化,形成与模具型腔形状一致的制品。
- 冷却时间是成型周期的主要部分(通常占 50% 以上),需根据制品厚度调整:厚制品冷却时间长,薄制品短,确保制品完全固化且脱模时不变形。
6. 脱模
- 当制品完全冷却固化后,模具在开模机构的作用下打开(动模与定模分离)。
- 模具内的顶出机构(如顶针、顶板)动作,将固化的制品从型腔中推出(脱模)。
- 脱模后,顶出机构复位,模具再次闭合,进入下一个成型循环。