2.4 注塑成型工艺条件

注塑成型工艺条件主要包括温度、压力和时间等。

1.温度

注塑成型过程中的温度主要包括熔料温度和模具温度。熔料温度影响塑化和填充过程，模具温度影响填充和冷却过程。

熔料温度是指塑化树脂的温度和从喷嘴射出的熔体温度，前者被称为塑化温度，后者被称为熔体温度，由此看来，熔料温度取决于料筒和喷嘴两部分的温度。熔料温度的高低决定了熔体流动性能的好坏。熔料温度高，熔体的黏度小，流动性能好，需要的注塑压力小，成型后的制品表面光洁度好，出现熔接痕、缺料的可能性就小；熔料温度低，就会降低熔体的流动性能，导致制品表面光洁度差、缺料、熔接痕明显等缺陷。但是熔料温度过高会引起材料热降解，导致材料物理和化学性能降低。

模具温度是指和制品接触的模具型腔表面的温度。模具温度直接影响熔体的流动性能、制品的冷却速度和制品的最终质量。提高模具温度可以改善熔体在模具型腔内的流动性能，增强制品的密度和结晶度，以及减小充模压力和制品中的压力。但是，提高模具温度会增加制品的冷却时间、增大制品收缩率和脱模后的翘曲程度，制品成型周期也会因为冷却时间的增加而变长，从而降低生产效率。降低模具温度虽然能够缩短冷却时间、提高生产率，但是会降低熔体在模具型腔内的流动性能，并导致制品产生较大的内应力或形成明显的熔接痕等缺陷。

2.压力

注塑成型过程中的压力主要包括注塑压力、保压压力和背压。

注塑压力是指螺杆或柱塞沿轴向前移时，其头部向熔体施加的压力。注塑压力主要用于克服熔体在成型过程中的流动阻力，还对熔体起一定程度的压实作用。注塑压力对熔体的流动、填充及制品质量都有很大影响。如图2-13所示，注塑压力与充模时间的关系曲线呈抛物线状。只有选择适中的注塑压力才能保证熔体在注塑过程中具有较好的流动性能和填充性能，同时保证制品的最终质量。注塑压力的大小取决于制品原料的品种、制品的复杂程度、喷嘴的结构形式、模具浇口的类型和尺寸及注塑机类型等因素。

图2-13 注塑压力与充模时间的关系曲线图

保压压力是指对模具型腔内的树脂熔体进行压实及维护，向模具型腔内进行补料所需要的压力。保压压力是重要的注塑成型工艺参数之一，保压压力和保压时间的选择直接影响到注塑制品的质量，保压压力与注塑压力一样都由液压系统决定。在保压初期，制品质量随保压时间增长而提高，达到一定时间后制品质量不再提高。延长保压时间有助于减小制品的收缩率，但过长的保压时间会使制品两个方向上的收缩率出现差异，令制品各个方向上的内应力差异增大，造成制品翘曲、黏模。当保压压力及熔体温度一定时，保压时间的选择取决于浇口凝固时间。

背压是指螺杆头部熔体在螺杆转动后退时对其施加的反向压力。增大背压可以排出熔体中的空气，提高熔体密实程度，还可以增大熔体内的压力，减小螺杆后退的速度，加强塑化过程中的剪切作用，增加摩擦热，提升熔体温度，提高塑化能力。但是背压增大后，如果不相应提高螺杆转速，那么熔体在螺杆计量段螺槽中将会产生较大的逆流和漏流，从而使塑化能力下降。背压的大小与制品原料的品种、喷嘴的结构形式及加料方式有关。

3.时间

注塑成型周期主要由注塑时间、保压时间、冷却时间和开模时间组成。

注塑时间是指从注塑活塞在注塑油缸内开始向前运动到模具型腔被全部充满所经历的时间。

保压时间是指从模具型腔被充满到保压结束所经历的时间。

注塑时间与保压时间由制品原料的流动性能、制品的几何形状、制品的尺寸大小、模具浇注系统的形式、成型所用的注塑方式和其他工艺条件等因素决定。

冷却时间是指从保压结束到打开模具所经历的时间。冷却时间的长短受熔体温度、模具温度、脱模温度和冷却剂温度等因素的影响。

开模时间是指从打开模具取出制品到下一个成型周期开始所经历的时间。若注塑机的自动化程度高，模具的复杂程度低，则开模时间短，否则开模时间长。