注塑技術員培訓資料2之工作原理

注塑員工培訓資料

工作原理

注塑機的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程。

注塑成型是一個循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料熔融塑化施壓注射充模冷卻啟模取件。取出塑件后又再閉模，進行下一個循環(huán)。

結構

注塑機根據(jù)塑化方式分為柱塞式注塑機和螺桿式注塑機，按機器的傳動方式又可分為

液壓式、機械式和液壓機械（連桿）式，按操作方式分為自動、半自動、手動注塑機。

（1）臥式注塑機：這是最常見的類型。其合模部分和注射部分處于同一水平中心線上，且模具是沿水平方向打開的。其特點是：機身矮，易于操作和維修；機器重心低，安裝較平穩(wěn)；制品頂出后可利用重力作用自動落下，易于實現(xiàn)全自動操作。目前，市場上的注塑機多采用此種型式。

（2）立式注塑機：其合模部分和注射部分處于同一垂直中心線上，且模具是沿垂直方向打開的。因此，其占地面積較小，容易安放嵌件，裝卸模具較方便，自料斗落入的物料能較均勻地進行塑化。但制品頂出后不易自動落下，必須用手取下，不易實現(xiàn)自動操作。立式注塑機宜用于小型注塑機，一般是在60克以下的注塑機采用較多，大、中型機不宜采用。

（3）角式注塑機：其注射方向和模具分界面在同一個面上，它特別適合于加工中心部分不允許留有澆口痕跡的平面制品。它占地面積比臥式注塑機小，但放入模具內的嵌件容易傾斜落下。這種型式的注塑機宜用于小機。

（4）多模轉盤式注塑機：它是一種多工位操作的特殊注塑機，其特點是合模裝置采用了轉盤式結構，模具圍繞轉軸轉動。這種型式的注塑機充分發(fā)揮了注射裝置的塑化能力，可以縮短生產(chǎn)周期，提高機器的生產(chǎn)能力，因而特別適合于冷卻定型時間長或因安放嵌件而需要較多輔助時間的大批量制品的生產(chǎn)。但因合模系統(tǒng)龐大、復雜，合模裝置的合模力往往較小，故這種注塑機在塑膠鞋底等制品生產(chǎn)中應用較多。

一般注塑機包括注射裝置、合模裝置、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分。

注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實現(xiàn)和保證成型制品質量的前提，而為滿足成型的要求，注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時，由于注射壓力很高，相應地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力（模腔內的平均壓力一般在20～45MPa之間），因此必須有足夠大的合模力。由此可見，注射裝置和合模裝置是注塑機的關鍵部件。

操作

1．注塑機的動作程序：射臺前進→注射→保壓→預塑→倒縮→射臺松退→冷卻→開�！�頂出→退針→開門→關門→合�！�射臺前進。

2．注塑機操作項目：注塑機操作項目包括控制鍵盤操作、電器控制柜操作和液壓系統(tǒng)操作三個方面。分別進行注射過程動作、加料動作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇，料筒各段溫度及電流、電壓的監(jiān)控，注射壓力和背壓壓力的調節(jié)等。

3．注射過程動作選擇：一般注塑機既可手動操作，也可以半自動和全自動操作。手動操作是在一個生產(chǎn)周期中，每一個動作都是由操作者撥動操作開關而實現(xiàn)的。一般在試機調模時才選用；半自動操作時機器可以自動完成一個工作周期的動作，但每一個生產(chǎn)周期完畢后操作者必須拉開安全門，取下工件，再關上安全門，機器方可以繼續(xù)下一個周期的生產(chǎn)；全自動操作時注塑機在完成一個工作周期的動作后，可自動進入下一個工作周期。在正常的連續(xù)工作過程中無須停機進行控制和調整。但須注意，如需要全自動工作，則（1）中途不要打開安全門，否則全自動操作中斷；（2）要及時加料；（3）若選用電眼感應，應注意不要遮閉了電眼。實際上，在全自動操作中通常也是需要中途臨時停機的，如給機器模具噴射脫模劑等。正常生產(chǎn)時，一般選用半自動或全自動操作。操作開始時，應根據(jù)生產(chǎn)需要選擇操作方式（手動、半自動或全自動），并相應撥動手動、半自動或全自動開關。半自動及全自動的工作程序已由線路本身確定好，操作人員只需在電柜面上更改速度和壓力的大小、時間的長短、頂針的次數(shù)等等，不會因操作者調錯鍵鈕而使工作程序出現(xiàn)混亂。當一個周期中各個動作未調整妥當之前，應先選擇手動操作，確認每個動作正常之后，再選擇半自動或全自動操作。

4．預塑動作選擇：根據(jù)預塑加料前后注座是否后退,即噴嘴是否離開模具,注塑機一般設有三種選擇。（1）固定加料：預塑前和預塑后噴嘴都始終貼進模具，注座也不移動。（2）前加料：噴嘴頂著模具進行預塑加料，預塑完畢，注座后退，噴嘴離開模具。選擇這種方式的目的是：預塑時利用模具注射孔抵助噴嘴，避免熔料在背壓較高時從噴嘴流出，預塑后可以避免噴嘴和模具長時間接觸而產(chǎn)生熱量傳遞，影響它們各自溫度的相對穩(wěn)定。（3）后加料：注射完成后，注座后退，噴嘴離開模具然后預塑，預塑完再注座前進。該動作適用于加工成型溫度特別窄的塑料，由于噴嘴與模具接觸時間短，避免了熱量的流失，也避免了熔料在噴嘴孔內的凝固。注射結束、冷卻計時器計時完畢后，預塑動作開始。螺桿旋轉將塑料熔融并擠送到螺桿頭前面。由于螺桿前端的止退環(huán)所起的單向閥的作用，熔融塑料積存在機筒的前端，將螺桿向后迫退。當螺桿退到預定的位置時（此位置由行程開關確定，控制螺桿后退的距離，實現(xiàn)定量加料），預塑停止，螺桿停止轉動。緊接著是倒縮動作，倒縮即螺桿作微量的軸向后退，此動作可使聚集在噴嘴處的熔料的壓力得以解除，克服由于機筒內外壓力的不平衡而引起的“留涎”現(xiàn)象。若不需要倒縮，則應把倒縮停止開關調到適當位置，讓預塑停止開關被壓上的同一時刻，倒縮停止開關也被壓上。當螺桿作倒縮動作后退到壓上停止開關時，倒縮停止。接著注座開始后退。當注座后退至壓上停止開關時，注座停止后退。若采用固定加料方式，則應注意調整好行程開關的位置。一般生產(chǎn)多采用固定加料方式以節(jié)省注座進退操作時間，加快生產(chǎn)周期。

5．注射壓力選擇：注塑機的注射壓力由調壓閥進行調節(jié)，在調定壓力的情況下，通過高壓和低壓油路的通斷，控制前后期注射壓力的高低。普通中型以上的注塑機設置有三種壓力選擇，即高壓、低壓和先高壓后低壓。高壓注射是由注射油缸通入高壓壓力油來實現(xiàn)。由于壓力高，塑料從一開始就在高壓、高速狀態(tài)下進入模腔。高壓注射時塑料入模迅速，注射油缸壓力表讀數(shù)上升很快。低壓注射是由注射油缸通入低壓壓力油來實現(xiàn)的，注射過程壓力表讀數(shù)上升緩慢，塑料在低壓、低速下進入模腔。先高壓后低壓是根據(jù)塑料種類和模具的實際要求從時間上來控制通入油缸的壓力油的壓力高低來實現(xiàn)的。為了滿足不同塑料要求有不同的注射壓力，也可以采用更換不同直徑的螺桿或柱塞的方法，這樣既滿足了注射壓力，又充分發(fā)揮了機器的生產(chǎn)能力。在大型注塑機中往往具有多段注射壓力和多級注射速度控制功能，這樣更能保證制品的質

量和精度。

6．注射速度的選擇：一般注塑機控制板上都有快速慢速旋鈕用來滿足注射速度的要求。在液壓系統(tǒng)中設有一個大流量油泵和一個小流量泵同時運行供油。當油路接通大流量時，注塑機實現(xiàn)快速開合模、快速注射等，當液壓油路只提供小流量時，注塑機各種動作就緩慢進行。

7．頂出形式的選擇：注塑機頂出形式有機械頂出和液壓頂出二種,有的還配有氣動頂出系統(tǒng),頂出次數(shù)設有單次和多次二種。頂出動作可以是手動，也可以是自動。頂出動作是由開模停止限位開關來啟動的。操作者可根據(jù)需要，通過調節(jié)控制柜上的頂出時間按鈕來達到。頂出的速度和壓力亦可通過控制柜面上的開關來控制，頂針運動的前后距離由行程開關確定。

8．溫度控制：以測溫熱電偶為測溫元件，配以電腦溫度控制板成為控溫裝置，控制料筒和模具電熱圈電流的通斷，有選擇地固定料筒各段溫度和模具溫度。料筒電熱圈一般分為二段、三段或四段控制。電器柜上的電流表分別顯示各段電熱圈電流的大小。電流表的讀數(shù)是比較固定的，如果在運行中發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)比較長時間的偏低，則可能電熱圈發(fā)生了故障，或導線接觸不良，或電熱絲氧化變細，或某個電熱圈燒毀，這些都將使電路并聯(lián)的電阻阻值增大而使電流下降。在電流表有一定讀數(shù)時也可以簡單地用塑料條逐個在電熱圈外壁上抹劃，看料條熔融與否來判斷某個電熱圈是否通電或燒毀。如果機臺無加熱動作,加熱故障根據(jù)發(fā)生頻率可能出現(xiàn)在:固態(tài)繼電器(或交流接觸器)損壞無電流輸入,感溫線損壞無加熱信號輸出,加熱圈損壞,溫控板損壞,主機板損壞.

9．合�？刂疲汉夏Ｊ且跃薮蟮臋C械推力將模具合緊，以抵擋注塑過程熔融塑料的高壓注射及填充模具而令模具發(fā)生的巨大張開力。關妥安全門，各行程開關均給出信號，合模動作立即開始。首先是動模板以慢速啟動，前進一小短距離以后，原來壓住慢速開關的控制桿壓塊脫離，活動板轉以快速向前推進。在前進至靠近合模終點時，控制桿的另一端壓桿又壓上慢速開關，此時活動板又轉以慢速且以低壓前進。在低壓合模過程中，如果模具之間沒有任何障礙，則可以順利合攏至壓上高壓開關，轉高壓是為了伸直機鉸從而完成合模動作。這段距離極短，一般只有0.3~1.0mm，剛轉高壓旋即就觸及合模終止限位開關，這時動作停止，合模過程結束。注塑機的合模結構有全液壓式和機械連桿式。不管是那一種結構形式，最后都是由連桿完全伸直來實施合模力的。連桿的伸直過程是活動板和尾板撐開的過程，也是四根拉桿受力被拉伸的過程。合模力的大小，可以從合緊模的瞬間油壓表升起之最高值得知，合模力大則油壓表的最高值便高，反之則低。較小型的注塑機是不帶合模油壓表的，這時要根據(jù)連桿的伸直情況來判斷模具是否真的合緊。如果某臺注塑機合模時連桿很輕松地伸直，或“差一點點”未能伸直，或幾副連桿中有一副未完全伸直，注塑時就會出現(xiàn)脹模，制件就會出現(xiàn)飛邊或其它毛病。

10．開�？刂疲寒斎廴谒芰献⑸淙肽Ｇ粌燃爸晾鋮s完成后,隨著便是開模動作,取出制品。開模過程也分三個階段。第一階段慢速開模，防止制件在模腔內撕裂。第二階段快速開模，以縮短開模時間。第三階段慢速開模，以減低開模慣性造成的沖擊及振動。

擴展閱讀：注塑技術員入門培訓

注塑技術員入門培訓

調整操作條件必須注意：

1、每次變動一個因素見到其結果再去變動另一個因素。

２、調整完了以后必須觀察一段時間，待操作平衡穩(wěn)定后之結果才算數(shù)，壓力之變動在一兩模內即知結果。而時間尤其是溫度之變動需觀察十分鐘后之結果才算穩(wěn)定結果。３、熟知各種缺點可能之原因及優(yōu)先高速之因素及方向，以下分項說明各種缺點其可能發(fā)生之原因及對策。１、成形末完成（short.hhot)

故障原因處理方法

原料溫度太低提高料管溫度射出壓力太低提高射出壓力射出時間太短增長射出時間射出速度太慢提高射出速度熔膠量不夠增加計量行程模具溫度太低提高模具溫度模具溫度不均勻重調模具水管

模具排氣不良恰當位置加適度排氣孔射咀阻寬清理射咀

進膠不均勻重開模具溢口位置澆道或溢口太小加大澆道或溢口原料內潤滑劑不夠酌加潤滑劑螺桿止逆環(huán)磨損拆除查修機器機器能量太小更換較大機器

2、縮水（sinh.mark)

故障原因處理方法

熔膠量不足增加熔膠計量行程射出壓力不夠提高射出壓力保壓壓力不夠提高或增長保壓射膠時間不夠增長射膠時間射膠速度太快減慢射膠速度

溢口不平衡調整模具入水口大小或位置射咀阻塞清理射咀料溫過高降低料溫模溫不當調整適當模溫冷卻時間不夠延長冷卻時間排氣不良在縮水處設排氣孔成品本身或肋、柱、過厚檢討成品結構料管過大更換較小機臺螺桿止逆環(huán)磨損拆除檢修

3、成品粘模(prodvct.sticking)

故障原因處理方法

射出壓力太高降低射出壓力射出劑量過多使用脫模劑保壓時間太長減短保壓時間射出速度太快減慢射膠速度料溫過高適當降低料溫

進料不均使部分過飽變更溢口大小或位置冷卻時間不足延長冷卻時間

模具溫度過高或過低調整模溫及兩側相對溫度模具內有脫模倒角修模除去倒角模具表面不光滑拋光模具

4、澆道水口粘模（sprve.sticking）故障原因處理方法射出壓力太高降低射出壓力原料溫度太高降低料溫澆道過大修改模具澆道

澆道冷卻不夠延長冷卻時間或降低料管溫度澆道脫模角不夠修改模具增加脫模角度澆道凹弧澆口與射咀之配合不正重新調整其配合度澆道內表面不光或有脫模倒角修模（省模）澆道外孔有損壞修模

無澆道抓鎖加澆道抓鎖

填料過飽減少射膠位置、速度、時間背壓過大或不足調整背壓大小

5、毛頭、批峰（flash)

故障原因處理方法

原料溫度過高降低料溫或模具溫度射出壓力太高降低射出壓力

填料過飽降低射出時間、速度及劑量合模線或靠密面不良檢修模具鎖模壓力不夠增加鎖模壓力

制品投影面過大更換鎖模壓力較大的機器

6、開模時或頂出時成品破裂或頂白（cracking)故障原因處理方法

填料過飽降低射出壓力、時間、速度及料理模溫太低升高模溫部分脫模角不夠修模（省模）有脫模倒角修模（省模）

頂針不夠或位置不當修模（檢討模具結構）成品脫時不能平衡脫離修模

脫模時模具產(chǎn)生真空現(xiàn)象開模頂出慢速度、加進氣設備頂出壓力或速度太快馬減低壓力、速度

7、結合線（weldlines)

故障原因處理方法

原料熔料不佳提高原料溫度和背壓、加快螺桿轉速模具溫度太低提高模具溫度射出速度太慢增快射出速度射出壓力太低增加射出壓力原料不潔或滲有雜料檢查原料

脫模油太多少用或不用脫模劑澆道及溢口過大或過小調整模具入水口尺寸或位置

模具內空氣排除不及增開排氣孔或檢查排氣孔是否堵塞

8、流紋（flow.lines)

故障原因處理方法

原料熔料不佳提高原料溫度和背壓、加快螺桿轉速模具溫度太低提高模具溫度射出速度太快或太慢調整射出速度射出壓力太高或太低調整射出壓力原料不潔或滲有雜料檢查原料溢口太小產(chǎn)生射紋加大溢口

成品斷面厚薄相差太多變更成品設計或溢口位置

9、銀紋、氣紋（silver.Streaks)

故障原因處理方法

原料含有水份原料徹底烘干、提高背壓原料溫度過高或模具過熱降低料溫、射咀及前段溫度

原料中其它添加物分解減少其使用量或更換耐高溫之代替原料中其它添加劑混合不均徹底混合均勻

射出速度太快減慢射出速度模具溫度太低提高模具溫度原料顆粒粗細不均勻使用顆粒均勻的原料

料管內夾有空氣降低料管后段溫度、提高背壓原料在模具內流程不當調整溢口大小位置、模具溫度保持平均10、黑紋（blackstreaks)

故障原因處理方法

原料溫度太高降低料管溫度螺桿轉速太快降低螺桿轉速螺桿與料管偏心而產(chǎn)生非常磨擦熱檢修機器射咀孔過小或溫度過高重新調整孔徑或溫度料管或機器過大更換料管或機器

11、成品表面不光澤

故障原因處理方法

模具溫度太低提高模具溫度

原料之劑量不夠增加射出速度、壓力、時間及劑量模具內有過多的脫模油將脫模油擦拭干凈

模具內表面有水擦拭并檢查是否漏水模內表面不光澤模具拋光

12、黑點（blackspots)故障原因原料過熱部份附著料管管壁

原料混有雜物，紙屑等射入模具時產(chǎn)生焦斑

料管內有使原料過熱的死角

處理方法

徹底空射；拆除料管清理；降低原料溫度；減短加熱時間。檢查原料，徹底空射

降低射出壓力及速度；降低原料溫度；加強模具排氣孔；適當降低鎖模壓力；更改入口位置。

檢查射咀與料管間接觸面有無間隙或腐蝕現(xiàn)象。

13、成品變形（warping)故障原因

成品頂出時尚末冷卻

成形品厚薄不對稱。

填料過多。

幾個溢口進膠不均。頂出系統(tǒng)不平衡。模具溫度不均勻。

近溢口部份之原料太松或太緊。

處理方法

降低模具溫度；延長冷卻時間；降低原料溫度脫模后用定形架固定或變更成形設計。減少射出壓力、速度、時間及劑量。更改溢口。

改善頂出系統(tǒng)。調整模具溫度。

增加或減少射出時間、背壓。

14、成品內有氣泡（airbvbbies)故障原因

成品斷面肋或柱過厚射出壓力太低射出時間不足澆道溢口太小射出速度太快原料含水份

原料溫度過高以致分解模具溫度不平均冷卻時間太長水浴冷卻過急背壓不夠

料管溫度不當

處理方法變更成品設計或溢口位置。提高射出壓力。增加射膠時間。加大澆道及入水口。減慢射膠速度。徹底烘干原料。降低原料溫度。調整模具溫度。

減少冷卻時間，使用水浴冷卻。減少水浴時間，提高水浴溫度。增加背壓。

降低射咀及前段溫度，提高后段溫度。15、螺桿打滑（無法熔膠）故障原因

料管后段溫度太高。樹脂干燥末完全。料管及螺桿磨損。背壓及熔膠速度不當。處理方法

檢查循環(huán)水，降低后段溫度。再干燥樹脂，增加適當潤滑劑。拆除整修。

重新調整背壓，大料管降低轉速，水料管增加速度。16、射咀漏膠故障原因

料管溫度過高。背壓調整不當。松退行程不夠。模具末裝正。

處理方法

降低料管溫度，尤其是射咀溫度。適當降低背壓及螺桿轉速。

增加松退行程，更改射咀頭設計。重新裝模及校正射咀。17、混色

故障原因料管溫度太低。背壓調整不當。

原料與色粉混合不均勻�；炝蠒r擴散油放得太少。射出速度太慢。處理方法

增加料管溫及熔膠行程。調整背壓。

適當延長混色時間。適當增加擴散油。提高射出速度。

18、料花

故障原因

原料末完全烘干，含有水份背壓調整不當。松退行程太長。

原料溫度過高以致分解。射膠速度不夠。模具內有冷膠。處理方法徹底烘干原料。重新調整背壓。減少松退行程。

降低料溫和減少熔膠行程。增加射膠速度。檢查模具。

17、使用回收料

必須考慮回收料的材質硬度必須要和新料相同；最理想的回收是連續(xù)性粉碎、干燥、加工不使回收材料放太久，粉碎粒子盡量和新粒子接近，樹脂經(jīng)過一再的回收將降低成品特性，制品有特殊性能要求時，最好勿使用回收料。18、穩(wěn)定的周期（HARMONICCYCLETIME

以上列舉的各種問題，其原因及對策大多數(shù)都與周期的穩(wěn)定有關。因為無論塑膠在料管中適當之塑化，或模具恒定溫度之保持，都是熱的平衡的結果，也就是在整個連續(xù)操作中，料管之中塑膠接受自螺桿旋轉之磨擦熱，電熱片之熱，尤其是電熱片之熱與受熱時間有關，其熱量又跟著塑料送入模內。模具之熱來自塑料及熱水，損失在成品帶走的，消失在空氣中的或冷卻水帶走的。因此，無論料管或模具欲使其溫度保持不變，必須維持其進出之熱平衡。欲使其進出之熱維持平衡則必須維持一恒定的周期時間。如周期愈來愈快，則料管中之熱入不敷出，以致不足以塑化原料，模具中之熱又入多于出，以致模溫不斷上升，反之，則將有相反的結果。因此在任何一個成型操作中，尤其插針手操作時必須控制穩(wěn)定周期時間，盡量避免快慢不一，如其它條件維持不變則：周期之加快將造成：短射、縮水、變形、粘模。

周期延慢將造成：溢料、毛頭、粘模、變形、原料過熱甚至燒焦，殘留在模中之焦料又可能造成模具損壞。料管中過熱之原料又可能造成料管之腐蝕及成品出現(xiàn)黑斑及黑紋。

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