注塑機注射成型（xíng）的核心過程是充模。塑料熔體充（chōng）填模腔時的流動模型(流動狀（zhuàng）態)決定著製件（jiàn）的凝聚態結構（gòu）和表觀結構(如結晶、分子取向、熔合均勻性等)，最終影（yǐng）響製件的使用（yòng）性能。

塑料熔體從澆口進入型腔的正常（cháng）充（chōng）模方式應該是（shì）後續熔體推進熔體前（qián）緣，逐（zhú）漸擴展，橫跨（kuà）型腔平麵直至抵達型腔內壁，充滿整個型腔。充模流動的非正常形式（shì）是噴射流和滯流充模形式。噴射流和滯流表現為充模開始時熔（róng）體以較大的動能，通過澆口噴（pēn）射入型腔，分別形成熔體（tǐ）珠滴和細絲狀直接噴射到澆口（kǒu）對麵的型腔壁麵上，後續（xù）的充（chōng）模過程（chéng）又如擴散流動那（nà）樣。充模時發生不正常流動形式的流動會使熔體產（chǎn）生分離和熔合（hé），形（xíng）成較多的熔體熔接縫，給製件性能帶來不利影響。

影響熔體（tǐ）充模流動形式的因素有：熔體溫度（dù）、模具溫度、注射壓力、注射速度以及模具型腔的空（kōng）間大小、澆口尺寸和（hé）位置。

采用色料充模注塑法和透明模具觀察法，觀察不同工藝條件下熔體充模流動的形式變化。色料充模注塑法是（shì）在透明原料樹脂中混入不同顏料，注射成型試（shì）樣，觀察製（zhì）品上的流痕花紋，根據流痕花紋判（pàn）斷是正常的鋪展式充模流動，還是（shì）非正常的充模流動。透明模具觀（guān）察法是采用透明模具，直接觀察充模流動特點的方法。

注塑（sù）機的工作原理：借助螺杆(或柱塞)的推力，將已（yǐ）塑化好的熔融狀態(即粘流態)的塑（sù）料注射入閉合好的模腔內，經（jīng）固化定型（xíng）後（hòu）取得製（zhì）品的工藝（yì）過程。

注射成型是一個循環的過程，每一（yī）周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施壓注（zhù）射—充模冷卻（què）—啟模取件。取出塑件後又再閉模，進行下一個循環。

注塑機的動作程序

噴嘴前進→注（zhù）射→保壓→預塑→倒縮→噴嘴後退→冷卻→開（kāi）模→頂出→退針→開門→關門→合模→噴嘴前進。

一般（bān）注塑機包括注射裝置、合（hé）模裝置、液壓係統和電（diàn）氣控製係統等部分。

注射成型的基（jī）本要求是塑化、注射和成型。塑（sù）化是實現和保證成型製品質（zhì）量（liàng）的前提，而為滿足（zú）成型的要求（qiú），注射必須保證（zhèng）有足夠的壓力（lì）和（hé）速度。同時，由於注射壓力很高（gāo），相應地在模（mó）腔中產生很高的壓力(模腔內（nèi）的平均壓力一般在20~45MPa之間（jiān）)，因此必須有足夠大的合（hé）模力。由此（cǐ）可見，注射裝置和合模裝置是注（zhù）塑機的關鍵部件。

預（yù）塑動作選擇

根據預塑加料（liào）前後注座是否後（hòu）退，即噴嘴是否離開模具，注塑機一般設有三種選擇。

(1)固（gù）定加（jiā）料：預塑前和預塑後噴嘴都始（shǐ）終貼進模具，注座也（yě）不移動。

(2)前加料：噴嘴頂著模（mó）具進行預塑加料，預塑完畢（bì），注座後退，噴嘴離開（kāi）模具。選擇這種方（fāng）式的目的是：預塑（sù）時利用模具注射孔抵住噴嘴，避免熔料在背（bèi）壓較高時從噴（pēn）嘴流出，預塑（sù）後可以避（bì）免噴嘴和（hé）模具長（zhǎng）時間接觸而產生熱量傳遞，影響它們各自溫度的相（xiàng）對穩定。

(3)後加料：注射完成後，注座後（hòu）退，噴嘴（zuǐ）離開模具然後預塑，預塑完注座再（zài）前進。該動作適用於加工成型溫度特別窄的塑料，由於噴嘴與模具接觸時（shí）間短，避（bì）免了熱量的流失，也避免了熔料在噴嘴孔內的（de）凝固。注射壓力選擇

注塑機的注（zhù）射壓力由調壓閥進（jìn）行調節，在調定壓力的情況下，通（tōng）過高壓和低壓油（yóu）路的通斷，控製前後期注（zhù）射壓力的高低。

普通中型以上的注塑機設置有三種壓力選擇，即高壓、低壓和先高壓後低壓。高壓注射是由注射油缸（gāng）通入高壓壓力油來實現。由於壓力高，塑料從（cóng）一開始就在高（gāo）壓、高（gāo）速（sù）狀態下進入模腔。高壓注射時塑料入模迅速，注射油缸壓力表讀數上升很快。低壓注射是由注射油（yóu）缸通入（rù）低壓壓力油（yóu）來實現的，注射過程壓力表讀數上升緩慢，塑料在低壓、低速下進入模腔。先高壓後低壓是根據塑料種（zhǒng）類和模具的實際要求從時間上來（lái）控製通入油缸的（de）壓力油的壓力高（gāo）低來實現的（de）。

為了滿足不同塑料要求有不同的注（zhù）射壓力，也可以采用更換不同直徑的螺杆或柱塞的方法，這樣既（jì）滿（mǎn）足了注射壓力，又充分（fèn）發揮了（le）機器的生（shēng）產能力。在大型注塑機中往往具有多段注（zhù）射壓力和多級注射速（sù）度控製功能，這（zhè）樣更能保證製品的質量和精度。

注射速度的選擇

一般注塑機控製（zhì）板（bǎn）上都有快速—慢速旋（xuán）鈕用來滿足注射速度的要求。在液壓係統中設（shè）有一個大流（liú）量油泵和一個小流量泵同時運行供油。當油路接通大流量時，注塑機實現快速開合模（mó）、快速注射等，當液壓油路隻提供小流量時，注塑機各種動作就緩慢進行。

頂（dǐng）出形式的選擇

注塑機頂出形式有機（jī）械頂出（chū）和液（yè）壓頂（dǐng）出二種，有的還配有氣動頂出係（xì）統（tǒng），頂出次數設有（yǒu）單次和多次二種。頂出動作可以是手動，也可以是自動。頂出（chū）動作是由開模停（tíng）止限位開關來啟動的（de）。

合模控製

合模是以巨大的機械推力將模具合緊，以抵擋注塑過程（chéng）熔融塑料的高壓注射及填充模具而令模（mó）具發生的巨大張開力。

注塑機的合模結構有全液壓式和機械連杆式。不管是那一種結（jié）構形式，最後都是由連杆完全伸直（zhí）來實施合模力的。連杆的伸直過程是活動板和尾（wěi）板撐開的（de）過（guò）程，也是四根拉（lā）杆受力被拉伸的（de）過程。

開模控製

當熔融塑料注射入模腔內及至冷卻完成後，隨著（zhe）便是開模動作，取出製品。開模過程（chéng）也分三（sān）個（gè）階段。第一階段慢速開模（mó），防止製件在模腔內（nèi）撕裂。第二階段快速開模，以縮短開模時間。第三階段（duàn）慢（màn）速（sù）開模（mó），以減（jiǎn）低開模慣性造成的衝擊及振動。

注塑（sù）工藝條件（jiàn）的（de）控製

注射速度的程（chéng）序（xù）控製

注射速度的程序控製是將（jiāng）螺杆的注射行（háng）程分為3~4個階段（duàn），在每個階（jiē）段中分別使用各自適當的注射（shè）速度（dù）。在熔融塑料（liào）剛開始通過澆口時減慢注射速度，在充模過程中采用（yòng）高速注射，在（zài）充模結束時（shí）減慢速度。采（cǎi）用這樣的方法，可以防（fáng）止溢料，消除流痕和（hé）減（jiǎn）少（shǎo）製品（pǐn）的殘餘應力等。

低速充模時流速平（píng）穩（wěn），製（zhì）品尺寸比較穩定，波動較小，製品內應力低，製品內外各向應力趨於一致(例如將某（mǒu）聚碳酸脂製件浸（jìn）入四氯化碳中，用高速注射（shè）成型的（de）製件有開裂傾向，低速的不開裂)。在（zài）較為緩（huǎn）慢的充模條件（jiàn）下（xià），料流的溫差，特別是（shì）澆口前後料的溫差大，有助於（yú）避免（miǎn）縮孔和凹陷的發（fā）生（shēng）。但由於充模時間延續較長容易使製件出（chū）現分層和結合不良的熔接痕（hén），不但影響外觀，而且使機械（xiè）強度大大降低。

高速注射時，料流速度快，當高速充模順利時，熔料很快充滿型（xíng）腔，料溫下降（jiàng）得少，黏度下降得也少，可以采用較低的注（zhù）射壓力，是一種熱料充模態勢（shì）。高速充模能改進製件的光澤度和平滑度，消除了接縫線現（xiàn）象及分層現（xiàn）象，收縮凹（āo）陷小，顏色均（jun1）勻一致，對製件較大部分能保（bǎo）證豐滿。但容易產生製品發胖起泡或製件發黃，甚至燒傷變焦，或（huò）造成脫（tuō）模困難，或出現充模（mó）不均的現象。對於高黏度塑料有可能導致熔體破裂，使製件表麵產生雲（yún）霧（wù）斑。

下列情況可（kě）以考慮采用高速高壓注射：(1)塑料黏度高，冷卻速度快，長（zhǎng）流程製件采用低（dī）壓慢速不（bú）能完全充滿型腔各個角落的;(2)壁厚太薄的製件，熔（róng）料（liào）到達薄壁處易（yì）冷凝而滯留，必須采用一次高速注（zhù）射，使熔料能量大量（liàng）消耗以前立即進入型腔（qiāng）的;(3)用玻璃纖維增強的塑料，或含（hán）有較大量填充材料的塑料（liào），因流動（dòng）性差，為了得到表麵（miàn）光滑而均勻的製件，必須采用高速高壓注射的。

對高級精密製品、厚壁製件、壁厚變化大的和具有較厚突緣和筋的（de）製件，最好采用多級注射，如二級、三級、四級甚至五級。

注射（shè）壓力的程序控製

通常將注射壓力的控製分成為一次注射壓力、二次注射壓力(保壓)或三次（cì）以上的注射壓力的控製。壓力切換時機是否適當，對於防止模內壓力過（guò）高、防止（zhǐ）溢料或缺料等都是非常重要的。模（mó）製品（pǐn）的比容取決於保壓階段澆（jiāo）口封閉時的（de）熔料壓力和溫度。如果每次從保壓切換到製品冷卻階（jiē）段的壓力和（hé）溫度一致（zhì），那麽製品的（de）比容就不會發生改（gǎi）變。在（zài）恒定的模塑溫度下，決定製品尺寸的最重要參數是保壓（yā）壓（yā）力，影響製品尺寸公差的最重要的（de）變量是保壓壓力和溫度。

螺杆背壓和轉速的程（chéng）序控製

高背壓可以使熔（róng）料獲得強剪切，低轉速也會使塑料在機筒內得到較長的塑化時間（jiān）。因而（ér）目前較多地使用了對背壓和轉（zhuǎn）速同時進行程（chéng）序設計的控製。例如：在螺（luó）杆計量全行程先高轉速、低背壓，再切換到較低轉（zhuǎn）速、較高背壓，然後切換成高背壓（yā）、低轉速，最後在低背壓、低轉速下進行塑化，這樣，螺杆前部熔料的（de）壓力得到大部分的釋放，減（jiǎn）少螺杆的轉（zhuǎn）動慣量，從而提高（gāo）了螺杆計量的（de）精確程度。過（guò）高的背壓往往（wǎng）造成著色劑變色程度增大;預塑機（jī）構和機筒螺杆機械磨損增大;預塑周（zhōu）期延長，生產效率下降;噴嘴容易發生流涎，再生料（liào）量增加;即使采用自（zì）鎖式噴嘴，如果背壓高於設計的彈簧閉鎖（suǒ）壓力，亦會造成疲勞破壞。所以，背壓壓力一定要（yào）調（diào）得恰（qià）當。

隨著技術的進（jìn）步，將小型計算機納入注塑機的控製係（xì）統，采用計算機來控製注塑過程已成為可能。

注塑成型前的準備工作

成型前的準備工作可（kě）能包括的內容很多，如：物料加工性能的（de）檢驗(測定塑料的流動性、水分含量等);原料（liào）加工前的染色和選粒（lì）;粒料的預熱和幹燥（zào）;嵌件的清（qīng）洗（xǐ）和預熱;試（shì）模和料筒清洗等（děng）。

原（yuán）料的預處理

根據塑（sù）料的特性和供料情況（kuàng），一般在成型前應對原料的外觀和工藝性能進行檢測。如果所用的塑料為粉狀，如：聚氯乙烯，還應進行（háng）配料和幹混;如果製品有著色要求，則可加入適量的（de）著色劑或（huò）色母料;供應的粒（lì）料往往含有不同程（chéng）度的水分、溶劑及其它易揮發的低分子物，特別是一些具（jù）有吸濕傾（qīng）向的塑料含水量總是超過加工所允許的限度。因此，在加工前必須進行幹燥處理，並測定含水量。

嵌件的預熱

注射成型製品為了裝（zhuāng）配及（jí）強度方麵的要求，需要在（zài）製品中嵌入金屬嵌件。注射成型時，安放在模腔中的冷金屬嵌件和熱塑料熔體一（yī）起冷卻時，由於金（jīn）屬和塑料收縮率的顯著不同，常常使嵌件周圍產生（shēng）很（hěn）大的內應力(尤其是像聚（jù）苯乙烯等剛性鏈的高聚物更多顯著)。這（zhè）種（zhǒng）內應力的存在使嵌件（jiàn）周（zhōu）圍出現（xiàn）裂（liè）紋（wén），導致製品的使用（yòng）性能大大降低。這可（kě）以通過選用（yòng）熱膨（péng）脹係數（shù）大的金屬(鋁、鋼等)作嵌件，以及將嵌件（jiàn）(尤其（qí）是大的金屬嵌件)預熱。同時，設（shè）計製（zhì）品時在嵌件周圍安排較大的厚壁等措施。

機筒的清洗

新（xīn）購（gòu）進的注塑（sù）機初用之前，或者在生（shēng）產（chǎn）中需要（yào）改變產品（pǐn）、更換原料、調（diào）換顏色或發現塑料中有分（fèn）解現象時，都需要對注塑機機筒進（jìn）行清洗或（huò）拆洗。

脫模劑的選用

脫模劑是（shì）能使塑料製品易於脫模的物質。硬（yìng）脂酸鋅適用於除聚酰胺外的一般塑料;液（yè）體石蠟用於（yú）聚酰胺類的塑料（liào）效果（guǒ）較好;矽油（yóu）價格昂貴，使用麻煩，較少用。

使（shǐ）用脫（tuō）模（mó）劑應控製適量，盡量少用或不（bú）用。噴塗過量會影響製品外觀，對製品的彩飾也會產生不良影響。

注塑製（zhì）品產生缺陷的（de）原（yuán）因及其處理方法

在注塑成型加工過程中可能由於原料處理不好、製品或模具（jù）設計不合理、*作工沒有掌握合適（shì）的工藝*作條件（jiàn），或者因（yīn）機（jī）械方麵的原因，常常使製品產生注不滿、凹陷、飛（fēi）邊、氣泡、裂紋（wén）、翹曲變（biàn）形、尺（chǐ）寸變化等（děng）缺陷。

對塑料製品（pǐn）的評（píng）價（jià）主（zhǔ）要有（yǒu）三個方麵，第一是（shì）外觀質量，包括完整性、顏色（sè）、光澤（zé）等;第（dì）二（èr）是尺寸和相對位置間的準確性;第三是與用途相應的機械性能、化學性能、電性能等。這些質量要求又根據（jù）製品使用場（chǎng）合的不同，要求的尺度也不同。

螺杆（gǎn）塑（sù）化（huà）能力是指當背（bèi）壓為零、螺杆轉速（sù）最大時單位時間內所能提供的熔（róng）料量。

評（píng）價（jià）螺杆設（shè）計水平，可以（yǐ）通過檢測其塑化能力以及螺杆轉速、背壓和功率消耗（hào）等對（duì）塑化能力的影響敏感程度。在設計螺（luó）杆（gǎn）時，希（xī）望螺杆直徑能盡可能小，螺杆能承受的轉速盡可能高，從而達到塑化能力高、塑化（huà）質量好。

注塑機的塑化能力決定了注塑機的生產能力（lì）和生產效率。根據注（zhù）射螺杆塑化（huà）機理，由於螺杆間歇性工作（zuò）和（hé）塑化時螺杆軸向移（yí）動以及注射（shè）時螺槽內物料的（de）運動等作用，形成了塑料在螺槽內的熔融過程為非穩態過程，表現出熔料軸向溫差大、螺杆的塑化能力和功率消耗不（bú）穩（wěn）定。

螺杆塑化時，背壓對塑化能力的影響是顯著的，在螺杆塑化過程中，當增大注射油缸的回泄阻力（lì）(背（bèi）壓增大)時，即增大螺杆均化段（duàn）前部熔料的壓力，使反向流量（liàng）增加，塑化能力（lì）相應降低。

背壓增大，螺杆驅動功率也將（jiāng）增大，螺杆轉（zhuǎn）速與塑（sù）化能力成正比，而螺杆的驅動功率又正（zhèng）比於塑化能力，所以螺杆的驅動功率與螺杆轉速成正比。

模具溫度均勻，提高模溫時，對注射成型工藝和製品性能有如下影響：

有利於熔體充模流動，充模壓力略微降低;

冷卻時間延長，所需保壓時間延長，成型周期也延長;

製品脫模（mó）困（kùn）難，結晶性聚合物結晶度增高(製品密度提高)，後收縮減少，製品收縮率增大;

製品（pǐn）表麵光亮程度提（tí）高，製品內大分子定向程度減少，內應力降低;

衝擊強度下降模具溫度不均勻：製品收（shōu）縮不均勻，從而造成製品產（chǎn）生內應力，翹曲變形及應力（lì）開裂。模溫過低導致熔體流動性降低，充模不（bú）滿或產生熔接痕強（qiáng）度低。製品內存在較大內應力則易產生翹曲變形或應力開裂。