塑料注塑工艺的影响因素

蓝炜

（厦门市众昕祺科技有限公司，福建 厦门 361100）

0 引言

对塑料注塑成型工艺进行分析，其具有操作方便、精密度和质量高、用途广等优势，因此在塑料加工当中得到了广泛应用。通过采取注塑成型工艺，可以有效保证产品质量，且对比吹塑和过压塑等技术要具有更高的质量优势。在实际应用注塑成型工艺技术时，其主要包括加料和熔料等阶段，而且还存在许多影响因素。因此，相关工作人员需要充分研究塑料注塑工艺的影响因素，并合理优化注塑工艺，使塑料制品质量得到进一步提高。通过相关研究可以发现，在塑料注塑工艺影响因素中，温度、压力、时间、应力以及收缩率等都会对注塑工艺的产品质量产生一定影响，因此需要采取有效的控制措施，降低此类因素带来的影响，从而全面保证注塑工艺的产品质量。

1 注塑工艺概述

注塑成型是一门十分重要的工程技术，其工作内容在于将相关塑料转换成为相应制品，同时还可以使其具有的原有性能得到保持。塑料成型的方法相对较多，注塑成型是其中具有代表性的一种，也可称之为注射成型，在实际注塑过程当中有着颗粒状的高分子材料，在经过具体的设备加热以及挤压之后，可以熔融成流体，然后再经过具体的加工环节，获得需要的制品。在注塑过程当中，相关设备的工艺参数将会直接影响到注塑件性能，一旦参数不正确则很可能对制品质量产生影响，严重情况下甚至导致其变为废品。对此，相关工作人员需要深入研究影响注塑工艺的因素，在明确其理论基础的同时，采取有效的控制对策，从而进一步保证制品性能和质量[1]。

2 塑料注塑工艺的影响因素

在对塑料注塑成型工艺应用前，相关工作人员需要深入分析影响注塑成型工艺的各类因素，具体需要从温度、时间、压力、应力、收缩率等方面进行充分考虑，以此来全面保证注塑成型工艺的有效运用，提高塑料制品的加工质量和效率。

2.1 温度

在塑料注塑成型工艺当中，温度是十分重要的一项影响因素，一般来说，当温度相对较高时，会导致产品的弯曲模量、洛氏硬度、断裂伸长应力以及悬臂梁冲击强度等降低。在研究温度给塑料注塑工艺带来的影响时，具体需要从模具、料筒以及喷嘴的温度进行入手。

首先，模具温度。在塑料注塑成型工艺的实际应用过程中，模具温度对其产品质量具有重要影响。现如今，相关工作人员主要采取加热法、风冷、自然散热法以及水冷等控制模具温度。而模具温度出现变化时，将会对结晶度以及结晶条件等产生影响。当模具的温度相对较高时，其冷却速度较小，而且具有较大的结晶速率，而且高温模具温度可以使PET分子键保持松弛，使分子取向有所减小。当模具温度较低时，断裂伸长应力以及悬臂冲击强度则会升高，同时还会降低拉伸屈服强度以及挠曲模量。

其次，料筒温度。在注塑工艺应用过程中，料筒温度往往会影响到塑料的塑化性和流动性。在料筒当中加入原料，在受到加热后会逐渐熔化，而且在高温条件下原料会出现氧化现象，最终对产品性能产生影响。如，在配备POM、PVC等热敏塑性材料时，需要对加热温度进行严格控制。当料筒温度升高后，将会增加制品表面光泽度、成型流动性以及冲击强度，同时还会降低取向度、内应力、收缩率、翘曲度。

最后，喷嘴温度。注塑工艺当中的喷嘴温度对塑料流动性以及塑化性具有直接影响。具体来说，当喷嘴温度发生变化之后，将会显著影响到塑件的力学性能和成型条件，尤其在喷嘴温度过高时，将会增加制品光泽度，并降低熔料粘度。但同时，当喷嘴温度提高后，还会导致熔料分解，进而对制品性能产生影响[2]。

2.2 时间

在塑料注塑工艺当中，时间因素也会对工艺产生影响，其具体表现在冷却时间、注射时间、保压时间等方面。针对流道系统的注射时间，一般需要将其控制在0.5～1.5秒，在控制保压时间时则需要对其浇口大小进行考虑，当浇口越大时，其保压时间也应得到延长。溶体温度、冷却效率以及部件厚度对冷却时间具有决定性的影响。相关工作人员在实际应用塑料注塑工艺时，需要对时间因素进行合理管控，结合实际情况对注射、冷却以及保压等时间进行确定，从而全面提升塑料注塑成型工艺应用效果。

2.3 压力

压力在注塑成型工艺当中是十分重要的一项因素。针对塑料注塑工艺当中的压力类型进行分析，其具体包括注射压力、塑化压力、保压压力等。

首先，针对塑化压力进行分析，当该压力增加后，将会导致溶体温度有所增加，进而使塑化温度减小。而在塑化压力增加以后，可以进一步保证溶体温度的均匀性。通过增加塑化压力，可以使制品结构性能得到提高。

其次，注射压力。为了使溶体的流动性得到提高，使流体冲模速度得到改善，并使成型期间的收缩率得到降低，需要对注射压力进行增加。具体来说，注射压力在注塑成型工艺当中，是十分重要的一项参数，压力大小和保压时间直接影响到制品性能，而且压力速度对塑件质量也具有重要影响。

最后，保压压力。为了避免树脂在冷却时出现不回流现象，需要对树脂增加相应的保压压力。通过保压压力，可以使树脂冷却时的收缩率得到减少，而在将保压压力提高后，可以使熔体在模具当中得到更充分的填充，进而充分保证塑件制备质量。但当保压压力过大时，将会对脱模产生困难。所以，在实际操作过程中，需要结合具体工艺合理设置保压压力[3]。

2.4 应力

塑件的种类相对较多，各种塑料间属性也会存在一定差异，部分塑料在受到应力作用后会出现开裂现象。为了使此问题得到解决，相关工作人员会在注塑过程中加入相应的添加剂，从而使塑件的抗裂性得到增加。通过相关研究工作的开展，进一步针对注射成型制品开裂微观进行了观察与研究，得到的结果表明，塑件应力和机筒、模具、材料烘干的温度有关。结合SEM图像可以看出，在注塑过程当中，熔融塑料的填充，结合流动波纹可以对机筒和模具的温度是否与工艺条件相符合进行判断，同时还可以结合SEM当中的微小银纹对机筒温度和烘干情况是否满足相关工艺条件进行判断。在塑料的实际干燥过程当中，当干燥度相对较高时，将会降低塑料内应力。通过将料筒温度提高，可以降低熔体粘度，从而使应力得到降低。当料筒温度相对较高时，熔体容易出现分解现象，进而增加了塑件应力，所以需要结合实际情况选择料筒温度。当注射压力增加，而且时间延长后，将会导致取向应力增加，同时还会降低收缩应力[4]。

2.5 收缩率

在塑料注塑成型工艺当中，在熔体注射过程当中，聚合物分子流动方向的收缩率要大于垂直方向，这也导致翘曲变形。在注塑成型过程中，如果出现严重变形问题则可能会导致成品变成废品，所以需要对变形原因进行分析，从而使制品质量得到保证。对注塑制品的收缩率产生影响的因素较多，具体包括工艺、设备以及模具等。其中，塑料的注塑工艺参数，会对成品收缩率产生影响，其工艺参数具体包括压力、时间以及温度。根据相关统计可以发现，收缩波动和模具制造误差在制品误差当中所占比例为33.3%。当加工工艺不同时，结晶型塑料结晶度会产生相应的改变，这在制品误差当中占比为50%～60%。当熔体温度升高以后，将会导致收缩率产生相应的变化。出现该现象的原因在于，熔体温度升高之后，会导致模腔当中存在大量热量，而模具温度的升高，进而导致收缩率有所变大。除此之外，塑料种类同样会影响到收缩率，在热塑料的实际浇注过程当中，由于结晶化原因，进而导致其体积发生变化，最终改变了形状。根据热塑性材料冷凝时是否存在结晶现象，可以将其具体分为非结晶性和结晶性材料两种类型，可以通过外观进行区分，结晶材料主要为半透明或者不透明，非结晶材料为透明。在注塑过程中，影响结晶形成的因素具体包括温度、时间、压力等[5]。

3 塑料注塑工艺的前沿技术

3.1 多组分注塑成型工艺

多组分注塑成型技术具体对两种不同材料进行使用，并采用全新工艺来有效完成塑料制品的加工过程。通过对多组分注塑成型技术进行应用，可以最大化地发挥出各种材料优势，并使传统注塑方式当中部件出现的问题得到有效解决，手感和外观良好，还可以控制产品设计，使产品生产效率得到提升，缩短产品的生产周期，节约生产成本。在具体应用该工艺时，需要结合实际情况将其具体分为顺序注塑成型工艺和叠加注塑成型工艺两种类型。其中叠加注塑成型工艺可以对不同流道交口进行利用，对各种组分共同注塑，或是将一种组分在另一种组分当中进行叠加，需要操作人员对各组分的关系加大注意。

3.2 新型气辅注塑成型技术

对于气体辅助注塑成型技术，其是在注塑制面内部，通过高压气体来产生中控截面，在具体应用时可以利用挤压效应，从而降低塑料制品内应力，对制品用量进行有效控制[5]。该项技术对于传统塑料成型工艺改革具有十分重要的作用，其操作流程具体如下，首先需要对模具大小进行分析，然后对塑料熔体数量进行准确计量，将其在模具型腔当中注入之后，则需要注入压缩过的空气。在这一过程当中，气体通过自身物理特性会向型腔内部逐渐扩散，从而在型腔当中最大化地充盈塑料熔体。当温度降低后，模具会逐渐冷却，此时需要开模顶去除。

3.3 微孔发泡注塑成型技术

微孔发泡注塑成型技术具体对微孔泡沫塑料进行采用，其具有较强的热导性和抗冲击性，可以有效进行注塑。此注塑技术的性价比相对较高，可以有效控制材料成本，使材料使用效果得到提高。在具体应用该技术时，需要使气体超临界液体状态，并在聚合体当中形成具有相同大小和均匀的微小气孔，从而利用气孔使产品结构成型，提升生产效率。

4 结语

综上所述，在塑料制备过程中，对相关工艺的要求十分严格，而且工艺还会影响到产品的质量和性能。对此，为了充分保证制备材料性能，需要优化分析注塑工艺。具体来说，影响制品表面的因素具体包括注射压力、温度、注射速度等。在实际注射过程当中，需要在模具当中填充熔体，而此时需要合理控制压力，避免压力过大造成材料开裂。与此同时，影响注塑工艺的因素相对较多，具体包括温度、时间、压力以及应力等，而且各项因素可以具体细分到不同设备位置，这些影响因素也并非单一发生作用，彼此间可能会产生相互影响。对此，一旦在注塑工艺当中，产品质量存在问题，需要对其原因进行综合分析，并明确主要和次要因素，有针对性地采取解决对策，从而进一步保证产品质量和性能。