熱固性塑料注射成型始于20世紀(jì)60年代，在此之前，這類塑料制件主要依靠壓縮或壓注方法成型，這兩種方法工藝操作復(fù)雜，勞動強(qiáng)度大，成型周期長，生產(chǎn)效率低，模具易損壞，注塑加工成型產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。用注射方法成型熱固性塑料制件可以說是對熱固性塑料成型技術(shù)的一次重大改革，它具有簡化操作注塑加工工藝、縮短注塑加工成型周期、提高生產(chǎn)效率、降低勞動強(qiáng)度、提高注塑加工產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命較長等優(yōu)點。但是，這種成型方法對物料要求較高，目前，常用的是木粉或纖維素為填料的酚醛塑料，除此以外，還有氨基塑料、不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂等。

一、熱固性塑料注射成型工藝概述

注塑加工注射成型新技術(shù)的應(yīng)用，熱固性與熱塑性兩種塑料的注射成型原理及其過程雖然有不少相仿之處，但由于二者的化學(xué)性質(zhì)不同，它們之間也有很大的差異。熱固性塑料注射原理是將成型物料從注射機(jī)的料斗送入料筒內(nèi)加熱并在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下熔融塑化，使之成為均勻的黏流態(tài)熔體，通過螺桿的高壓推動，使這些熔體以很大的流速經(jīng)過料筒前端的噴嘴注射進(jìn)入高溫型腔，經(jīng)過一段時間的保壓補(bǔ)縮和交聯(lián)反應(yīng)之后，固化成型為塑件形狀，然后開模取出塑件。很明顯，單從原理上講，熱固性和熱塑性兩種塑料的注射成型的主要差異表現(xiàn)在熔體注入模具后的固化成型階段。熱塑性注射塑件的固化基本上是一個從高溫液相到低溫固相轉(zhuǎn)變的物理過程，而熱固性注射塑件的固化卻必須依賴于高溫高壓下的交聯(lián)化學(xué)反應(yīng)。正是由于這一差異，導(dǎo)致兩者的注塑加工工藝條件不同。

(一)溫度

(1)料溫：與熱塑性注射成型工藝一樣，料溫包括塑化溫度和注射溫度，它們分別取決于料筒和噴嘴兩部分的溫度。但由于熱固性和熱塑性注射成型過程的性質(zhì)不同，兩者對料筒和噴嘴的溫度要求有差異。對于熱固性塑料，東莞市馬馳科注塑加工廠家為了防止熔體在料筒內(nèi)發(fā)生早期硬化，并兼顧料筒溫度對塑化的影響不及物料內(nèi)的剪切摩擦之影響，所以傾向于料筒溫度取小值。然而，料筒溫度過分低時，物料熔融較慢，螺桿與生料之間會產(chǎn)生很大的摩擦熱，這些熱量反而會比料筒處于較高溫度時更容易使熔體發(fā)生早期硬化。因此，生產(chǎn)中應(yīng)對料筒溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。通常，料筒的溫度分兩段或三段設(shè)定。分兩段設(shè)定時，對于不同的物料，后段溫度可在20~70℃內(nèi)選取，而前段則在70~95℃內(nèi)選物料，后段(加料例，還取時應(yīng)考患熔體與噴孔之間的摩擦熱，這部分熱是一般很高的溫升。原則上講，通常都要求熔體經(jīng)過噴嘴后，其溫度一方具有良好的流動性，另一方面又能接近于硬化溫度的臨界值，這樣既可保證注充型，同時也有利于硬化定型。為此，一般都將噴嘴溫度的取值高于料簡溫度。對于不同的物料，噴嘴溫度可在75~100℃內(nèi)選擇和控制，在此溫度下，熔體通過噴嘴后，溫度可達(dá) 100~130℃,這樣便有可能滿足上述兩方面要求。

(2)模具溫度：模具溫度是影響熱固性塑件硬化定型的關(guān)鍵因素，直接關(guān)系到成型質(zhì)量的好壞和生產(chǎn)效率的高低。模溫過低，硬化時間長，而模溫太高時，又會因硬化速度過快難于排出低分子揮發(fā)氣體，導(dǎo)致塑件出現(xiàn)組織疏松、起泡和顏色發(fā)暗等缺陷。通常，對于不同的物料，模具溫度的選擇和控制范圍為150~220℃.另外，動模溫度有時還需要比定模高出10~15℃,這樣會更有利于塑件硬化定型。

(二)壓力

(1)注射壓力與注射速度：與熱塑性注射成型注塑加工工藝相似，熱固性注射成型工藝的注射壓力與注射速度也密切相關(guān)。由于熔料中填料較多，黏度大，且在注射過程中對熔體有溫升要求，所以注射壓力一般要選擇得大一些。根據(jù)不同物料，注射壓力常用范圍為100~ 170MPa,少數(shù)物料也可取比此值范圍較低或較高的數(shù)值。原則上講，與注射壓力相關(guān)的注射速度也應(yīng)選大一些，這樣有利于縮短流動充型和硬化定型時間，同時還能避免熔體在流道中出現(xiàn)早期硬化，減少塑件表面出現(xiàn)熔接痕和流動紋。但如果注射速度過大，又容易將空氣卷入型腔和熔體，從而導(dǎo)致塑件表面出現(xiàn)氣泡等缺陷。根據(jù)目前的生產(chǎn)經(jīng)驗，熱固性塑料的注射速度可取3~4.5m/min.

(2)保壓壓力和保壓時間：保壓壓力和保壓時間直接影響型腔壓力以及塑件的收縮和密度的大小。目前，由于熱固性注射熔料的硬化速度比以前有很大提高，且模具大多采用點澆口，澆口凍結(jié)比較迅速，所以常用的保壓壓力可比注射壓力稍低一些。保壓時間比注射熱塑性塑料略微減少些，但應(yīng)根據(jù)不同的物料以及塑件的厚度和澆口凍結(jié)速度而定，通常取 5~20s.熱固性注射成型的型腔壓力約為30~70MPa.

(3)背壓和螺桿轉(zhuǎn)速：注射熱固性塑料時，螺桿的背壓不能太大，否則，物料在螺桿中會受到長距離壓縮作用，從而使注射困難或?qū)е氯垠w過早硬化，因此注射熱固性塑料時的背壓一般都比注射熱塑性塑料時取得小，為3.4~5.2MPa,并且在螺桿起動時可以接近于零。在某些情況下，甚至還可放松背壓閥，僅用注射螺桿后退時的摩擦阻力作為背壓。但也應(yīng)注意，背壓過小時，物料易充入空氣，計量不穩(wěn)定，塑化不均勻。注射熱固性塑料時，與背壓相關(guān)的螺桿轉(zhuǎn)速也不宜取得過大，否則物料容易在料筒內(nèi)受熱不均勻，從而產(chǎn)生塑化不良的結(jié)果。一般螺桿的轉(zhuǎn)速在30~70r/min范圍內(nèi)選取。

(三)成型周期

注塑加工注射成型新技術(shù)的應(yīng)用，熱固性塑料注射成型周期包括的時間內(nèi)容基本上與熱塑性塑料注射時相同，但熱固性塑件的冷卻定型時間相應(yīng)于熱塑性塑件來講，應(yīng)當(dāng)改為硬化定型時間。熱固性塑料成型周期中重要的是注射時間和硬化定型時間，而保壓時間既可屬于注射時間，亦可屬于硬化時間，但也經(jīng)常單獨(dú)考慮。一般情況下，國產(chǎn)的熱固性注射物料的注射時間需2~10s,保壓時間需5~20s, 硬化定型時間在15~100s內(nèi)選擇，注塑加工成型周期總共需45~120s.但需要指出，確準(zhǔn)在同性提件的使化定型時間時，不僅要考的結(jié)構(gòu)同需獎，的好壞，特別是根據(jù)型件大定是相度和，同般的國產(chǎn)注射物料充混后的硬化時可根據(jù)件的大品，可8其應(yīng)注總違度進(jìn)行計算，但隨著塑料生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，有些熱固性注射物料的硬化速度已基本上達(dá)到國外快速注射物料的硬化速度。

(四)其他工藝條件

(1)物料在料筒中的存留時間及其注射量注射機(jī)每完成一次注射動作，螺桿的槽中會留有一部分已被塑化好的熔體未能注射出去，這些熔體雖然在以后的注射過程中被逐漸推出料筒，但它們很容易在料筒中因存留時間過長而發(fā)生交聯(lián)硬化，從而輕則影響塑件的成型質(zhì)量，重則會導(dǎo)致注射機(jī)無法繼續(xù)工作，為此，必須控制熱固性塑料在料筒內(nèi)的存留時間。物料在料筒內(nèi)的停留時間與m/m;和成型周期t有關(guān)，但t.絕不能超過物料所允許的塑化時間，否則，物料將會在料筒中發(fā)生硬化。生產(chǎn)時就經(jīng)常需要空注射才能防止物料在料筒內(nèi)過早發(fā)生硬化。很明顯，這會造成很大的原材料浪費(fèi)。

(2)排氣：由于熱固性注射塑件在硬化定型過程中會有大量反應(yīng)氣體揮發(fā)，因此排氣問題對熱固性物料注射就顯得非常重要。除了在模具中必須設(shè)計應(yīng)有的排氣系統(tǒng)外，還必須考慮注塑加工注射成型操作時是否需要采取卸壓開模放氣措施。通常，這一措施對于厚壁塑件都是必需的，卸壓開模時間可控制在0.2s。

(3)熱固性注射物料的典型工藝條件：前面一般性地闡述了熱固性注塑加工注射成型的工藝條件，東莞市馬馳科注塑加工廠家列出了九種熱固性塑料的典型注射成型工藝條件，可供生產(chǎn)中參考使用。但應(yīng)當(dāng)注意，熱固性注射成型工藝仍處在發(fā)展階段，注塑加工注射成型工藝還將不斷改進(jìn)。另外，相同塑料的注射成型工藝也會因品級不同、塑件不同或生產(chǎn)廠家不同而有差異。

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