北京化工大学：《聚合物加工工程》课程教学资源（课件讲稿）第四章 注射成型（Injection Molding Injection Molding）4.2 热塑性塑料注射成型过程分析

北京化二大学 第四章注射成型(Injection Molding) 第二节：热塑性塑料注射成型过程分析 一、 塑化过程 二、注射过程流体的流动 三、模塑过程压力的变化 四、注射成型过程中聚合物的取向、结晶及内应力

一、塑化过程 二、注射过程流体的流动 三、模塑过程压力的变化 四、注射成型过程中聚合物的取向、结晶及内应力 第四章 注射成型（Injection Molding Injection Molding） 第二节：热塑性塑料注射成型过程分析 第二节：热塑性塑料注射成型过程分析

第二节 北京化二大学 热塑性塑料注射成型过程分析 聚合物的注射成型： 塑化熔融、注射充模和冷却定型三个基本过程

聚合物的注射成型 聚合物的注射成型： 塑化熔融、注射充模和冷却定型三个基本过程。 塑化熔融、注射充模和冷却定型三个基本过程。 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 热塑性塑料注射成型过程分析

北京化二大学 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 注射充模流动行程： 机筒计量室→喷嘴→模具主流道→模具分流道→浇口 →模具型腔 浇口 熔体经由流道示图 喷嘴

注射充模流动行程： 注射充模流动行程： 机筒计量室→喷嘴→模具主流道→模具分流道→浇口 机筒计量室→喷嘴→模具主流道→模具分流道→浇口 →模具型腔 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 热塑性塑料注射成型过程分析 喷嘴 浇口

北京化二大学 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 一、 塑化过程 1、塑化过程及其要求 塑化过程： 指聚合物在料筒内经加热由固态 转化为熔融态熔体的过程。 塑化过程要求： 使物料获得完全的熔融、充分的混合，达到 规定的成型温度，并且温度分布均匀

1、塑化过程及其要求 、塑化过程及其要求 塑化过程：指聚合物在料筒内经加热由固态 指聚合物在料筒内经加热由固态 转化为熔融态熔体的过程。 转化为熔融态熔体的过程。 塑化过程要求： 使物料获得完全的熔融、充分的混合，达到 使物料获得完全的熔融、充分的混合，达到 规定的成型温度，并且温度分布均匀。 规定的成型温度，并且温度分布均匀。 一、塑化过程 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 热塑性塑料注射成型过程分析

北京化二大学 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 塑化过程 2、塑化过程影响因素 (1)设备因素 料筒掌温度T 1 螺杆式注射机（剪切强烈） 2一螺杆式注射机（剪切较平缓) 3一柱塞式注射机（靠近料筒） 4一柱塞式注射机（中心部分) 进料时温度T 注射机料筒内物料升温曲线 透料口 分流校喷喷 料筒轴向距离

2、塑化过程影响因素 、塑化过程影响因素 （1）设备因素 注射机料筒内物料升温曲线 1—螺杆式注射机（剪切强烈） 2—螺杆式注射机（剪切较平缓） 3—柱塞式注射机（靠近料筒） 4—柱塞式注射机（中心部分） 一、塑化过程 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 热塑性塑料注射成型过程分析

北京化二大学 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 塑化过程 (2)工艺因素 a. 螺杆转速：n↑ 物料的输送量大，但易使 物料塑化不均匀。n的取值要与背压相配合。 b.塑化压力（背压） 采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺 杆转动后退时所受的压力称为塑化压力， 亦称背压，其大小可通过螺杆后部的液压 系统调整

（2）工艺因素 a. 螺杆转速： n↑ 物料的输送量大，但易使 物料的输送量大，但易使 物料塑化不均匀。 物料塑化不均匀。n的取值要与背压相配合。 的取值要与背压相配合。 b. 塑化压力（背压） 塑化压力（背压） 采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺 采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺 杆转动后退时所受的压力称为 杆转动后退时所受的压力称为塑化压力， 亦称背压，其大小可通过螺杆后部的液压 其大小可通过螺杆后部的液压 系统调整。 一、塑化过程 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 热塑性塑料注射成型过程分析

北京化2大学 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 一、 塑化过程 表 HDPE(MI=3.5)215℃塑化时n、背压、Ta及t的数据 n转/分 背压MPa 熔体平均温度℃ 塑化时间（秒） 66 0 240 14 66 有背压 255 33 129 0 240 10 129 有背压 255 20 要提高熔体温度，增加背压比提高螺杆转速更为有效

表 HDPE（MI=3.5）215℃塑化时n、背压、Ta及t的数据 n转/分 背压MPa 熔体平均温度℃ 塑化时间（秒） 66 0 240 14 66 有背压 255 33 129 0 240 10 129 有背压 255 20 要提高熔体温度，增加背压比提高螺杆转速更为有效。 一、塑化过程 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 热塑性塑料注射成型过程分析

北京化二大学 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 塑化过程 b.塑化压力（背压) ■热敏性塑料(PVC、POM等) 塑化压力应尽可能地低，缩短塑料在料筒中的 停留时间，减小热分解的可能性。 ■熔体粘度很低的塑料(PET、PA等) 过高的塑化压力会增加物料在螺杆中的漏流和 逆流，使塑化效率急剧下降

热敏性塑料（PVC 、POM等） 塑化压力应尽可能地低，缩短塑料在料筒中的 塑化压力应尽可能地低，缩短塑料在料筒中的 停留时间，减小热分解的可能性。 停留时间，减小热分解的可能性。 熔体粘度很低的塑料（ 熔体粘度很低的塑料（PET、PA等） 过高的塑化压力会增加物料在螺杆中的漏流和 过高的塑化压力会增加物料在螺杆中的漏流和 逆流，使塑化效率急剧下降。 逆流，使塑化效率急剧下降。 b. 塑化压力（背压） 塑化压力（背压） 一、塑化过程 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 热塑性塑料注射成型过程分析

北京化二大学 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 一、 塑化过程 ■热稳定性好的塑料(PE、PP、PS等) 可适当提高塑化压力，以增加熔体的均匀性， 虽然塑化效率会下降，但可通过提高螺杆转 速来补偿

热稳定性好的塑料（ 热稳定性好的塑料（PE 、PP 、PS等） 可适当提高塑化压力，以增加熔体的均匀性， 可适当提高塑化压力，以增加熔体的均匀性， 虽然塑化效率会下降，但可通过提高螺杆转 虽然塑化效率会下降，但可通过提高螺杆转 速来补偿。 一、塑化过程 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 热塑性塑料注射成型过程分析

第二节 北京化二大学 热塑性塑料注射成型过程分析 一、 塑化过程 c.料筒温度 料筒加热是为了使物料塑化并流动，但又不能产生 热分解。因此，料筒温度应控制在流动温度(T或 Tm)~热分解温度(T)，在此温度范围内，根据 不同情况可选较低或较高值

c．料筒温度 料筒加热是为了使物料塑化并流动，但又不能产生 料筒加热是为了使物料塑化并流动，但又不能产生 热分解。因此，料筒温度应控制在流动温度（ 热分解。因此，料筒温度应控制在流动温度（Tf或 Tm）～热分解温度（Td），在此温度范围内，根据 在此温度范围内，根据 不同情况可选较低或较高值。 不同情况可选较低或较高值。 一、塑化过程 第二节 热塑性塑料注射成型过程分析 热塑性塑料注射成型过程分析