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注塑成型加工過程的重要階段

一、塑化、計量過程

塑化是在注塑機料筒內經過加熱、壓實以及混合等作用后，將松散的粒狀或粉狀成型物料由玻璃態轉變為連續均化的粘流態的過程。所謂均化是指聚合物熔體組分均勻、密度均勻、粘度均勻和溫度分布均勻。只有連續均化的熔體才能保證在接下來注射充模過程中具有良好的流動性。良好的塑化質量為得到高質量的注塑件提供了可能。

計量是指將塑化好的熔體定溫、定壓、定量地輸出料筒所進行的準備工作，這一工作在高聚物的塑化階段就已經完成。計量過程的精度不僅與注射機控制系統的精度有關，而且料筒和塑化元件的幾何要素以及加工質量也會對它產生很大的影響。計量精度越高，獲得高精度注塑件的可能性越大。

二、注射充模過程

注射充模是指在螺桿或柱塞的作用下，將已塑化均勻的塑料熔體經過噴嘴、流道及澆口注入閉合型腔中的過程。

注射充模過程按照時間順序可分為充模流動階段、保壓補縮流動階段和倒流階段。充模流動階段是注塑機將塑化好的熔體注射進入型腔的過程。了解清楚注射壓力在此過程中的變化特點以及與它相關的熔體溫度、熔體流速和熔體充模特性等問題，對于掌握熔體的充模規律有重要意義。

三、冷卻定型過程

冷卻定型過程是從型腔完全充滿到脫模取出注塑件前的過程。按照型腔壓力的變化特點，冷卻定型過程又可分為保壓補縮、倒流和冷卻定型三個階段。

(一)保壓補縮階段

保壓補縮階段是指從熔體充滿型腔至柱塞或螺桿在料筒中開始后撤為止的階段。其中，保壓是指注塑壓力對型腔內的熔體繼續進行壓實的過程，而補縮則是指在保壓過程中，對型腔內由于熔體冷卻收縮而出現的空隙進行補料的行為。保壓補縮階段，如果柱塞或螺桿保持原位不動進行保壓，則型腔壓力曲線會有所下降。若要保持型腔壓力不變，則柱塞或螺桿需要繼續前移一定距離。保壓的目的：一是防止型腔內物料在澆口冷凝前產生倒流：二是充分壓實型腔中的物料，降低其收縮率，提高其強度；三是補充因為收縮而造成的型腔內物料體積的減小，確保注塑件的形狀、尺寸穩定。保壓壓力和保壓時間對于型腔壓力有著重要影響。保壓壓力不足或保壓時間過短，均無法實現保壓，型腔壓力會因補料不足而迅速下降；保壓時間過長，不僅會延長成型周期，而且會使型腔殘余壓力過大，造成脫模困難，同時能耗增加，注塑機壽命縮短。最佳的保壓時間是使開模時的型腔壓力為零的時候。

(二)倒流階段

倒流階段是柱塞或螺桿倒退開始時，型腔內熔體與澆口和流道成反方向流動的階段。倒流將一直持續到澆口凝結為止。如果柱塞或螺桿后退時，澆口或噴嘴上裝有止逆閥，則不會發生倒流的情況。通常，隨保壓時間加長，型腔內熔體的倒流概率和收縮率都會降低。倒流會造成注塑件內部產生真空泡或表面出現凹痕等缺陷。作為一種流動方式，倒流還會增加型腔中熔體的流動取向，但因為涉及的區域較小，而且此時熔體溫度仍較高，取向有可能被分子熱運動所破壞，可忽略不計。

(三)冷卻定型

冷卻定型從澆口凝結開始到注塑件脫模為止，是注塑成型過程的最后一個階段。澆口凝結后，注塑件仍需在型腔內繼續冷卻一段時間，以保證注塑件脫模時有足夠的剛度，不會扭曲變形。

(四)脫模條件

一般來說，注塑件在模內冷卻至具有足夠剛度時即可脫模。脫模溫度不宜過高，否則注塑件脫模后會產生較大的收縮，而且脫模后易發生熱變形。脫模溫度一般控制在塑料熱變形溫度與注塑模具溫度之間。脫模時，可選擇適當保壓時間，以使型腔殘余應力接近零。