2.4 注塑成型工藝條件

注塑成型工藝條件主要包括溫度、壓力和時間等。

1.溫度

注塑成型過程中的溫度主要包括熔料溫度和模具溫度。熔料溫度影響塑化和填充過程，模具溫度影響填充和冷卻過程。

熔料溫度是指塑化樹脂的溫度和從噴嘴射出的熔體溫度，前者被稱為塑化溫度，后者被稱為熔體溫度，由此看來，熔料溫度取決于料筒和噴嘴兩部分的溫度。熔料溫度的高低決定了熔體流動性能的好壞。熔料溫度高，熔體的黏度小，流動性能好，需要的注塑壓力小，成型后的制品表面光潔度好，出現熔接痕、缺料的可能性就小；熔料溫度低，就會降低熔體的流動性能，導致制品表面光潔度差、缺料、熔接痕明顯等缺陷。但是熔料溫度過高會引起材料熱降解，導致材料物理和化學性能降低。

模具溫度是指和制品接觸的模具型腔表面的溫度。模具溫度直接影響熔體的流動性能、制品的冷卻速度和制品的最終質量。提高模具溫度可以改善熔體在模具型腔內的流動性能，增強制品的密度和結晶度，以及減小充模壓力和制品中的壓力。但是，提高模具溫度會增加制品的冷卻時間、增大制品收縮率和脫模后的翹曲程度，制品成型周期也會因為冷卻時間的增加而變長，從而降低生產效率。降低模具溫度雖然能夠縮短冷卻時間、提高生產率，但是會降低熔體在模具型腔內的流動性能，并導致制品產生較大的內應力或形成明顯的熔接痕等缺陷。

2.壓力

注塑成型過程中的壓力主要包括注塑壓力、保壓壓力和背壓。

注塑壓力是指螺桿或柱塞沿軸向前移時，其頭部向熔體施加的壓力。注塑壓力主要用于克服熔體在成型過程中的流動阻力，還對熔體起一定程度的壓實作用。注塑壓力對熔體的流動、填充及制品質量都有很大影響。如圖2-13所示，注塑壓力與充模時間的關系曲線呈拋物線狀。只有選擇適中的注塑壓力才能保證熔體在注塑過程中具有較好的流動性能和填充性能，同時保證制品的最終質量。注塑壓力的大小取決于制品原料的品種、制品的復雜程度、噴嘴的結構形式、模具澆口的類型和尺寸及注塑機類型等因素。

保壓壓力是指對模具型腔內的樹脂熔體進行壓實及維護，向模具型腔內進行補料所需要的壓力。保壓壓力是重要的注塑成型工藝參數之一，保壓壓力和保壓時間的選擇直接影響到注塑制品的質量，保壓壓力與注塑壓力一樣都由液壓系統決定。在保壓初期，制品質量隨保壓時間增長而提高，達到一定時間后制品質量不再提高。延長保壓時間有助于減小制品的收縮率，但過長的保壓時間會使制品兩個方向上的收縮率出現差異，令制品各個方向上的內應力差異增大，造成制品翹曲、黏模。當保壓壓力及熔體溫度一定時，保壓時間的選擇取決于澆口凝固時間。

背壓是指螺桿頭部熔體在螺桿轉動后退時對其施加的反向壓力。增大背壓可以排出熔體中的空氣，提高熔體密實程度，還可以增大熔體內的壓力，減小螺桿后退的速度，加強塑化過程中的剪切作用，增加摩擦熱，提升熔體溫度，提高塑化能力。但是背壓增大后，如果不相應提高螺桿轉速，那么熔體在螺桿計量段螺槽中將會產生較大的逆流和漏流，從而使塑化能力下降。背壓的大小與制品原料的品種、噴嘴的結構形式及加料方式有關。

3.時間

注塑成型周期主要由注塑時間、保壓時間、冷卻時間和開模時間組成。

注塑時間是指從注塑活塞在注塑油缸內開始向前運動到模具型腔被全部充滿所經歷的時間。

保壓時間是指從模具型腔被充滿到保壓結束所經歷的時間。

注塑時間與保壓時間由制品原料的流動性能、制品的幾何形狀、制品的尺寸大小、模具澆注系統的形式、成型所用的注塑方式和其他工藝條件等因素決定。

冷卻時間是指從保壓結束到打開模具所經歷的時間。冷卻時間的長短受熔體溫度、模具溫度、脫模溫度和冷卻劑溫度等因素的影響。

開模時間是指從打開模具取出制品到下一個成型周期開始所經歷的時間。若注塑機的自動化程度高，模具的復雜程度低，則開模時間短，否則開模時間長。