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注射成型机(简称注射机或注塑机)是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制作成各种形状的塑料制品的主要成型设备。
注射成型是通过注塑机和模具来实现的。尽管注塑机的类型很多,但是无论那种注塑机,其基本功能有两个:(1)、加热塑料,使其达到熔化状态;(2)、对熔融塑料施加高压,使其射出而充满模具型腔。
注塑过程是将已熔融的热塑性塑料用压力将它从一个已加热的料筒注入闭合着的模具内,经过一段时间冷却后,将模具分开,取出制成的制品。模具再闭合与塑料注入进行配合,形成有次序的操作的流程,并不断重复进行。注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制管理系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。
注射系统的作用:注射系统是注塑机最主要的组成部分之一,一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。目前应用最广泛的是螺杆式。其作用是,在注塑料机的一个循环中,能在规定的时间内将少数的塑料加热塑化后,在一定的压力和速度下,通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。注射结束后,对注射到模腔中的熔料保持定型。
螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、射咀部分所组成。动力传递装置包含注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置(熔胶马达)。
合模系统的作用:合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时,在模具闭合后,供给予模具足够的锁模力,以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力,防止模具开缝,造成制品的不良现状。
合模系统的组成:合模系统主要由合模装置、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。
液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力,并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成,其中油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制油液压力和流量,从而满足注射成型工艺各项要求。
电气控制管理系统与液压系统合理配合,可实现注射机的工艺过程要求(压力、温度、速度、时间)和各种程序动作。主要由电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。一般有四种控制方式,手动、半自动、全自动、调整。
加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的,注塑机料筒一般都会采用电热圈作为加热装置,安装在料筒的外部,并用热电偶分段检测。热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源;冷却系统主要是用来冷却油温,油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近,防止原料在下料口熔化,导致原料异常下料。
润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路,以便减少能耗和提高零件寿命,润滑可以是定期的手动润滑,也可以是自动电动润滑;
注塑机的安全保护装置主要是用来保护人、机安全的装置。主要由安全门、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成,实现电气——机械——液压的联锁保护。
监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载,以及工艺和设备故障进行监测,发现不正常的情况进行指示或报警。
塑料注射成型机是利用塑料不同状态,借助于注塑机和模具,成型出所需要的塑料制品。尽管所用的注塑机不同,但要完成的工艺内容和基本过程还是相同的,以下以卧式螺杆注塑机的工艺流程进行说明。
注射成型的过程是一循环工作过程,一般以合模作为工作过程的起点,合模过程中动模板的移动速度需要符合标准要求,,减小冲击,延长模具常规使用的寿命;另一方面是当动模与定模接触时,转变为高压锁模阶段,该阶段的作用是保证模有充足的锁模力,以免在注射、保压时产生飞边等现象。
当合模机构闭合锁紧后,注射座整体移动油缸工作,使注射装置前移,保证射咀与模具浇道口贴合,为注射阶段作好准备。完成上述工作过程后,注射装置的注射油缸工作推动注塑机螺杆前移,使料筒前部的熔料以一定的压力及速度注入模腔内。此时螺杆头部作用于熔料上的压力称之为注射压力。熔料注入模腔后,由于模具的冷热传导,使模腔内物料产生体积收缩。为了能够更好的保证塑料制品的致密性、尺寸精度、强度及刚度,必须使注射系统对模具施加一定的压力进行补料,直到浇注系统(关键是浇口处)的塑料冻结为止,此时螺杆作用于熔料上的压力称之于保压。
随着模具的进一步冷却,模具浇注系统内的熔料逐渐趋于冻结,尤其当浇口冻结时,保压已失去补料的作用,此时,可
