1.柱塞式注射成型机最早的橡胶注射成型使用的是柱塞式注射成型机。将胶料从喂料口喂入料筒后,由料筒外部的加热器对胶料进行加热、塑化,使胶料达到易于注射而又不会焦烧的温度为止。最后由柱塞将已塑化的胶料高压注入模具中。由于橡胶是热的不良导体,传热效率低,如果仅仅通过料筒的热传导来加热胶料,胶料温度上升太慢,而且塑化得不均匀。因此需要将胶料先在热炼机热炼到一定程度后再喂入注射机中。虽然这种注射成型法注射机本身结构简单、成本低,但是需要配置热炼机和炼胶工人,从而增加了设备成本和工人的劳动强度。最重要的是这种注射成型法生产效率低、塑化不均匀,从而影响到制品的质量。
图11-26 注射和模压硫化比较
2.往复式螺杆注射成型机在塑料挤出机的基础上改进,将螺杆的纯转动改成既能转动以进行胶料的塑化,又可进行轴向移动以将胶料注入模腔中,这就是往复式螺杆成型机,如图11-27所示。胶料从喂料口注入挤出机后,在螺杆的旋转作用下受到强烈的剪切,胶温很快升高。当胶料沿螺杆移动到螺杆前端时,已得到充分而均匀的塑化。螺杆一边转动一边向后移动,当螺杆前端积聚的胶料达到所需要的注射量时,轴向动力机构以强大的推力推动螺杆向前移动,从而将胶料注入模腔。采用这种往复式注射成型,胶料的塑化是通过机械剪切获得的,因而胶料升温快、塑化均匀,生产效率和制品质量都得到提高;另外,由于这种注射成型可以直接将冷胶料喂入注射机中,从而省去了热炼工序,减少了设备投资和设备占地面积,同时提高了生产效率,降低了劳动强度。然而在生产大型制品时,螺杆后移量过大,胶料的塑化受到限制。此外,这种机器的螺杆棱峰与内壁机筒之间间隙较大,注射时易导致逆流和漏流现象,致使部分胶料反复停留,易产生焦烧,使注射压力也受到限制,所以往复式螺杆注射机只能用于低黏度胶料、小体积制品的生产中。
图11-27 往复式螺杆注射成型机
1-模具 2-喷嘴 3-注压螺杆 4-机筒 5-进料口 6-驱动电动机 7-液压油缸(www.xing528.com)
3.螺杆-柱塞式注射成型机为了解决以上两种注射机的不足,人们将这两种注射机结合起来,取长补短,这就是目前应用较多的螺杆-柱塞式注射成型机。这种机器的注射部分主要由螺杆塑化系统和柱塞注射系统组成,如图11-28所示。首先将冷胶料喂入螺杆塑化系统,胶料经螺杆塑化后,挤入柱塞注射系统中,最后由柱塞将胶料注射到模腔中。为了使胶料按照一定的顺序流动,在螺杆挤出机的端部安装一个止逆阀,胶料塑化后通过止逆阀进入注射系统中并将柱塞顶起,这时胶料不会从喷嘴出去,因为喷嘴通道狭窄、阻力大。当柱塞以高压将胶料从喷嘴注入模腔时,因为止逆阀的作用,胶料不会倒流进入挤出机中。由于这种注射成型方法结合了柱塞式注射机和螺杆式注射机的优点,因此它可以生产大型、高质量的橡胶制品。
图11-28 螺杆-柱塞式注射成型机
1-塑化螺杆 2-注压机筒 3-喷嘴 4-注压柱塞 5-阀系统 6-注压模具 7-进料口 8-液压电动机 9-加热系统
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