注射機(jī)的注射系統(tǒng)

注射系統(tǒng)是注射機(jī)工作是直接與成型物料和熔體接觸的零部件，其主要作用是使固體成型物料均勻地塑化成熔體，并以足夠的壓力和速度將熔體注入模具型腔。注射系統(tǒng)包括加料裝置、機(jī)筒、柱塞及分流錐（柱塞式注射機(jī)）、螺桿（螺桿式注射機(jī)）和噴嘴。

（1）加料裝置

也成為料斗，通常為倒圓錐形或方錐形金屬容器，安裝在注射機(jī)的較高部位并與機(jī)筒相連。

（2）機(jī)筒

即成型物料的塑化室，主要用來(lái)加熱熔融物料。

（3）柱塞及分流錐

柱塞及分流錐是安裝在柱塞式注射機(jī)筒內(nèi)的注射和塑化零部件。柱塞在機(jī)筒內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，推擠和壓縮塑料熔體通過(guò)噴嘴注入模具。分流錐是安裝在機(jī)筒前端中心部位的一個(gè)分流部件，如圖4-6所示。

其工作原理為：熔料在經(jīng)過(guò)分流錐時(shí)，被分劈成薄層，并產(chǎn)生收斂流動(dòng)，以此縮短了機(jī)筒對(duì)物料的傳熱距離，提高了傳熱效果；同時(shí)物料在分流錐與機(jī)筒的間隙中產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)，剪切作用增強(qiáng)，從而 生成一定量的摩擦熱。兩方面共同作用提高了物料的塑化與均衡效果。

設(shè)置分流錐后，可以縮短物料塑化時(shí) 間，改善塑料熔體的流動(dòng)性能和塑件的成 型質(zhì)量，同時(shí)使生產(chǎn)效率有所提高。

（4）螺桿

是螺桿式注射機(jī)的重要部件，通過(guò)螺桿在機(jī)筒內(nèi)的旋轉(zhuǎn)和軸向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)成型物料的塑化和注射動(dòng)作。

（5）噴嘴

安裝在機(jī)筒前部，其內(nèi)部的噴孔是連接機(jī)筒和模具的通道，起引導(dǎo)塑料熔體從機(jī)筒進(jìn)入模具的作用。

注塑機(jī)的合模系統(tǒng)

合模系統(tǒng)的作用一是實(shí)現(xiàn)模具的開(kāi)合動(dòng)作，二是注射時(shí)鎖緊模具，三是開(kāi)模時(shí)推出模內(nèi)塑件。

注塑成型對(duì)合模系統(tǒng)最基本的要求是：合模時(shí)為模具提供可靠的鎖模力，以免模具在塑料熔體的壓力作用下沿分型面脹開(kāi)，使制品產(chǎn)生分邊，影響精度。

目前，注射機(jī)上使用的合模系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可大體分為液壓式和液壓—機(jī)械式兩大類。

（1）液壓式

一般采用大直徑活塞和液壓缸進(jìn)行模具的開(kāi)合動(dòng)作。優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠適應(yīng)不同模具的閉合高度，隨時(shí)都可達(dá)到最大壓力并保壓；缺點(diǎn)是鎖模力大時(shí)液壓缸體積龐大，能量消耗大，系統(tǒng)的剛性較差。

（2）液壓—機(jī)械式

以液壓力驅(qū)動(dòng)曲肘連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)合模動(dòng)作，具有自鎖功能（圖4-2）。 鎖模剛性大，產(chǎn)品不易出飛邊；模具的開(kāi)合時(shí)間比較短，并有緩沖作用，可以獲得較佳的合模運(yùn)動(dòng)方式；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)械部分容易磨損，需要經(jīng)常保養(yǎng)。

注射成型工藝

注射成型的生產(chǎn)工藝流程如圖4-7所示，按其先后順序包括：成型前的準(zhǔn)備、注射過(guò)程、塑件后處理等，下面分別討論。

1.成型前的準(zhǔn)備

為使注射過(guò)程順利進(jìn)行和保證塑料制件質(zhì)量，一般在注射之前要進(jìn)行一些必要的準(zhǔn)備工作。如對(duì)原料的外觀（如色澤、顆粒大小及均勻度）與工藝性能（流動(dòng)性、熱穩(wěn)定性、收縮性）進(jìn)行檢驗(yàn)和測(cè)定，判斷原料的各項(xiàng)性能與要求的參數(shù)是否相符；

對(duì)原料的各項(xiàng)性能與要求的參數(shù)是否相符；對(duì)原料進(jìn)行染色；進(jìn)行含水量檢測(cè)，對(duì)于某些易吸濕的塑料（如聚酰胺、ABS等）進(jìn)行充分干燥，以防產(chǎn)品表面出現(xiàn)銀絲、斑紋、氣泡和降解等缺陷；成型不同種類塑料前或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)對(duì)機(jī)筒進(jìn)行清洗；

在成型帶有嵌件的塑件時(shí)，應(yīng)對(duì)嵌件進(jìn)行預(yù)熱，以防嵌件周?chē)乃芰弦驊?yīng)力而開(kāi)裂；對(duì)脫模困難的塑件，應(yīng)選好脫模劑。由于注射原料的種類、形態(tài)、塑件的結(jié)構(gòu)、有無(wú)嵌件以及使用要求的不同，各種塑件成型前的準(zhǔn)備工作也不完全一樣。

2.注射過(guò)程

注射過(guò)程一般包括加料、塑化、注射充型和脫模幾個(gè)步驟。

1）加料

由于注射成型是一個(gè)間歇的生產(chǎn)過(guò)程，因而需定量加料以保證操作穩(wěn)定、塑料塑化均勻，最終獲得良好的塑件。加料過(guò)多、受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等容易引起物料的熱降解，并增加注射機(jī)的功率損耗；加料過(guò)少，機(jī)筒內(nèi)缺少傳壓介質(zhì)，型腔中塑料熔體壓力降低，難于補(bǔ)縮（即補(bǔ)壓），容易引起塑件出現(xiàn)收縮、凹陷、空洞等缺陷。

2）塑化

對(duì)機(jī)筒中的塑料進(jìn)行加熱，使其由固態(tài)（顆粒狀或粉狀）轉(zhuǎn)變成粘流態(tài)并具有良好可塑性的過(guò)程稱為塑化。決定塑化質(zhì)量的主要因素是物料的受熱情況和所受到的剪切作用。

對(duì)塑料塑化的要求是：塑料熔體在進(jìn)入型腔之前要充分塑化，既要達(dá)到規(guī)定的成型溫度，又要熔體溫度均勻一致，還要使熱分解物的含量達(dá)到最小值，并能提供足夠的熔融塑料以保證加速了塑料的塑化，同時(shí)還強(qiáng)化了塑料的混合效果，使其擴(kuò)展到聚合物分子的水平（而不僅是靜態(tài)的熔融），它使塑料熔體的溫度分布、物料組成和分子形態(tài)都發(fā)生了改變，并趨于更加均勻。因而螺桿式注射機(jī)的塑化效果比柱塞式注射機(jī)好得多。

3）注射充型

注射充型指用柱塞或螺桿推動(dòng)塑化后的塑料熔體快速充滿模具型腔，并使熔體在壓力下冷卻凝固定型的過(guò)程。注射過(guò)程可分為充模、保壓、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻等幾個(gè)階段。