影响塑料注塑工艺的几点因素分析

徐晓梅

摘 要：在塑料加工过程中注塑成型工艺占有着很重要的地位，注塑成型工艺决定着塑料产品的质量、形状、外观状态等，最主要的是塑料注塑成型工艺技术对产品性能有着很大的影响。为了更好的保障注塑产品成型所生产的制品质量，本文主要分析了影响塑料注塑工艺的因素。

关键词：注塑、工艺、质量、塑料、影响

前言

塑料注塑成型工艺技术具有操作方便、精密度高、质量高及用途广阔等特点，是塑料在形成产品的加工过程中常见的成型技术。经过注塑成型生产工艺所生产的产品质量远高于吹塑和过压塑成型技术的产品。注塑成型技术需要经过加料、熔料等8个阶段。由于注塑成型具有诸多优势，研究塑料注塑工艺的影响因素是很有意义的。通过对塑料注塑成型工艺生产过程进行优化，可以提高塑料产品的质量。。为了提高塑料注塑成型产品的质量，需要对注塑工艺中影响工艺的因素（诸如：温度、时间、压力、收缩性、流动性、结晶性、应力开裂及熔体破裂等）进行分析。

一、塑料注塑工艺的影响因素

（1）注塑过程中压力的影响

压力在注塑成型工艺中是非常重要的影响因素。在塑料注塑成型工艺中涉及的压力类型主要有：保压压力、注射压力及塑化压力。下面对这三种压力进行分析说明。

1）分析保压压力的影响

为了防止树脂在冷却过程中不产生回流，需要在树脂上施加保压压力，其目的是为了能够降低树脂在冷却过程中的收缩率，提升保压压力能够使树脂熔体更加充分地填充在模具中，以制备出产品质量更好的塑件。但是在保压压力过大时，则会出现脱模比较困难的问题，因此，在实际生产操作过程中保压压力要根据具体的生产工艺去设置。

2） 分析注射压力的影响

增加注射压力的目的就是为了改善流体冲模速度、提高熔体的流动性和降低树脂成型过程中的收缩率。注射压力是塑料注塑成型工艺中比较重要的参数。压力大小以及保压时间与制品的性能有着直接关系，影响着最终塑件的质量。

3）分析塑化压力的影响

提升塑化压力会增加熔体的温度，从而减小塑化速度。提升塑化压力的同时也能够使熔体温度比较均匀，提升塑化压力能够提高塑料制品的结构性能。

（2）注塑过程中温度的影响

温度是影响塑料注塑成型技术的关键因素之一，在通常状态下，如果温度偏高，会引起产品的洛氏硬度、弯曲模量、悬臂梁冲击强度、断裂伸长应力等变低。模具温度、料筒温度及喷嘴温度是对塑料注塑成型工艺技术需要重点研究的对象。

1） 分析模具温度的影响

模具温度对塑料注塑成型工艺技术产品质量有巨大的影响，目前在生产过程中控制模具温度的方法主要有加热法、风冷、自然散热发、水冷却等方法。模具温度对塑料的结晶条件及结晶度起着决定性作用。模具温度越高，冷却速度小以及结晶速率大时，高温模具温度有利于PET分子键的松弛，减小分子取向。一般而言，模具温度低时，断裂伸长应力和悬臂冲击强度会升高而挠曲模量和拉伸屈服强度会降低。

2 ）分析料筒温度的影响

料筒温度对塑料的流动性及塑化性有很大的影响。原料在料筒中进行加热使之熔化，在高温的条件下原料非常容易发生氧化反应，最终影响塑料产品的性能。比如POM、PVC等热敏塑性材料的制备就要求严格控制加热温度。一般来说，随着料筒温度的升高，塑料制品表面光泽度、产品的成型流动性、以及冲击强度会增加，而收缩率、翘曲度、取向度、内应力等会降低。

3）分析喷嘴温度的影响

喷嘴温度直接影响了塑料制品的流动性和塑化性。喷嘴温度对塑件的力学性能及成型条件有着非常大的影响。在喷嘴温度过高时，塑料制品表面光泽度增加、熔料粘度降低。但是随着温度的提高会产生熔料容易分解的问题，从而影响了塑料制品的性能。

（3）注塑过程中时间的影响

在塑料注塑生产工艺中时间影响主要有：注射时间、保压时间及冷却时间等。通常来说，保压时间越长注塑产品的质量越好。而更短的冷却时间，可使熔化材料在容器内停留的时间更短并减少了退化的可能性。

（4）注塑过程中应力的影响

由于塑料制品种类繁多，而每种塑料之间的属性也存在着很大的差异，一些塑料在应力作用下会发生开裂现象。为了解决塑料开裂问题，在塑料注塑时候一般都加入添加剂，以增加塑件的抗裂性能。例如，有实验资料通过使用SEM技术对聚醚酰亚胺注射成型制品开裂的微观进行了研究，研究结果表明：塑件应力与机筒温度、模具温度以及材料烘干温度的选择有很大关系。从SEM图像中能够看出熔融塑料在注塑加工过程中的填充过程，根据流动波纹可以判断模具温度和机筒温度是否满足生产工艺条件，还可根据SEM中微小银纹来判断机筒温度及烘干情况是否满足加工工艺条件。

在塑料干燥过程中，如果干燥度过高，则会降低塑料内应力。提高料筒温度，使得熔体粘度下降，有利于降低塑料内应力。但是如果料筒温度过高，则熔体容易发生分解，反而使得塑件应力增加，因此料筒温度应该根据实际生产工艺情况进行选择。注射压力增加以及时间延长会增加取向应力，降低收缩应力。

（5）结晶性的影响

一般根据热塑性材料在冷凝过程中是否出现结晶现象，可将热塑材料分为结晶性塑料和非结晶性塑料两大类。高分子在熔融状态时分子是自由运动，满足布朗运动的条件，没有次序，而温度一旦下降，运动中的分子将会停止下来，这样的分子具有固定的位置，这一现象叫结晶现象。结晶材料和非结晶材料可以通过外观来区别，非结晶材料是透明的，而结晶材料为半透明或不透明。在注塑过程中结晶性塑料延展性差、脆性高，而渗透性、难溶性会升高。影响注塑中结晶形成的因素主要有时间、温度和压力。其中温度是最主要的影响因素，提升温度能加快分子的运动，在温度降低过程中外力的作用也增加了结晶的概率。

（6）收缩率的影响

在塑料注塑成型中，熔体在注射过程中由于聚合物分子流动方向收缩率大于垂直方向，从而造成了翘曲变形。严重的变形可能会使塑料成品变为废品，因此需要找出变形的原因，从而保障塑料制品质量。设备、模具、工艺等都是影响注射制品收缩率的原因。其中塑料注塑工艺参数是影响成品收缩率最关键的因素，工艺参照主要是温度、时间及压力。熔体温度升高会引起收缩率的变化，主要原因是熔体温度高会将大量热量带入到模腔中，由于模具温度的升高，从而使收缩率变大。塑料的种类对收缩率也有影响，热塑料在浇注过程中由于结晶化的原因会发生体积变化，从而导致塑料制品的形状发生改变。

二、结论

在塑料產品制备过程中，注塑工艺对塑料制品的性能有非常大的影响。为了制备性能良好的产品需要对塑料注塑工艺条件和生产过程进行分析及优化。影响塑料制品表面质量的影响因素主要有温度、注射速度、注射压力等，在注塑过程中溶体需要填充到模具中，但需要注意的是不能产生较大的压力，否则塑料产品就会发生开裂。影响注塑成型工艺的因素有很多，为了确保在生产过程中保障塑件的有良好的性能需要对影响它的因素进行分析，以提高塑料产品的质量。

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