注射成型的全过程及步骤分析

注射成型过程包括：注射过程和制件的后处理。

（一）注射过程

注射过程一般包括注射充模、保压和冷却定型及脱模几个步骤。

加入的塑料在料筒内被加热，由固体粒子转变成熔体，经混合和塑化后被螺杆或柱塞推挤至料筒前端，经过喷嘴、模具浇注系统进入并填满模腔，这一阶段称为“注射充模”。在模具中，熔体会因冷却而收缩，所以柱塞或螺杆要继续保持施压状态，迫使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充入模（补塑），使模腔中的物料成为形状完整而致密的制品，这一阶段称为“保压”。当浇注系统的物料已经冷却硬化后，就不需要继续保压，可退回螺杆或柱塞，卸除压力，同时通冷却介质进行冷却，实际上冷却从充模结束后就开始了。制品冷却到所需温度后，即可用人工或机械方法脱模获得制品。整个注射过程的几个不同阶段的情况如图10-42所示。

图10-42　注射过程中柱塞位置，塑料温度，柱塞、喷嘴和模腔内压力的关系

1-柱塞空载期　2-充模期　3-保压期　4-返料期　5-凝封期　6-继冷期

（1）柱塞空载期：在时间t0～t1间物料在料筒内被加热塑化，注射前柱塞（或螺杆）开始向前移动，但物料尚未进入模腔，柱塞处于空载状态，而物料在高速流经喷嘴和浇口时，因剪切摩擦引起温度上升，同时因流动阻力引起柱塞和喷嘴处压力增加。

（2）充模期：时间t1时塑料熔体开始注入模腔，模具压力迅速上升，至时间t2时，模腔被充满，模腔内压达最大值，同时物料温度，柱塞和喷嘴处压力均上升到最高值。

（3）保压期：在t2～t3时间内塑料仍为熔体，柱塞需保持对物料的压力，使模腔中的物料得到压实和成型，并缓慢地向模腔中补压入少量物料，以补充物料冷却时的体积收缩。随模腔内料温下降，模内压力也因物料冷却收缩而开始下降。(https://www.xing528.com)

（4）返料期（返压期或倒流期）：柱塞从t3开始逐渐后移，在这一过程中并向料筒前端送新料（预塑）。由于料筒喷嘴和浇口处压力下降，而模腔内压力较高，尚未冻结的塑料熔体被模具内压返推向浇口和喷嘴，出现倒流现象。

（5）凝封期：在t4～t5时间内，模腔中料温继续下降，至凝结硬化的温度时，浇口冻结倒流停止，凝封时间是t4～t5间的某一时间。

（6）继冷期：是在浇口冻结后的冷却期，实际上模腔内塑料的冷却是从充模结束后（时间t2）就开始的。继冷期是使模腔内的制品继续冷却到塑料的玻璃化温度附近，然后脱模。

（二）制品的后处理

注射制品经脱模或机械加工、修饰之后，常需要进行适当的后处理，借以改善和提高制品的性能，制品的后处理主要指热处理和调湿处理。

1.热处理（退火）由于塑料在料筒内塑化不均匀或在模腔内冷却速度不同，常会发生不均匀的结晶、取向和收缩，致使制品有内应力存在，这在生产厚壁或带有金属嵌件的制品时更为突出，存在内应力的制品在贮存和使用中会发生力学性能下降，光学性能变坏，表面有银纹，甚至变形开裂，生产中解决这些问题的方法是对制件进行热处理。

热处理的方法是使制品在定温的加热液体介质（如水，矿物油，甘油，乙二醇或液体石蜡等）或热空气循环烘箱中静置一段时间。热处理的时间决定于塑料品种、加热介质的温度、制品的形状和模塑条件。

2.调湿处理对于易吸湿的塑料制品，如聚酰胺类，会因在贮存过程中吸收水分而膨胀，尺寸不稳定，故需强化调湿处理，如把脱模的制品放入热水中，可快速到达吸湿平衡。