学习：精密注塑之多级注塑工艺

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近代注塑制品，在各个领域得到了广泛的应用，制品形状十分复杂，所使用的聚合物性能差别也很大。即便是同一种材料的制品，由于浇道系统及各部位几何形状不同，不同部位对于充模熔体的流动（速度、压力）提出要求，否则就要影响熔体在这一部位的流变性能或高分子的结晶定向作用，以及制品的表观质量。在一个注射过程中，螺杆向模具推进熔体时，要求实现在不同位置上的有不同注射速度和不同注射压力等工艺参数的控制，称这种注射过程为多级注塑。

数字拨码式注塑机比较落后，只有一段或二段射胶、一段保压、一段熔胶的控制程序，对于一些结构复杂、外观质量要求高的产品，很难设定和控制注射速度及其它工艺条件，导致注塑件出现的一些外观缺陷无法通过调校注塑参数的方法来改善。为了满足提高注塑件外观质量的需要，克服上述问题，注塑机制造商开发生产了具有多级射胶、多级保压、多级熔胶功能的注塑机，这是注塑加工行业的一次突破性技术进步。

目前，大多数是注射速度进行多级控制的注塑机，通常可以把注射全冲程像图a所示那样分3个或4个区域，并把各区域设置成各自不同的适当注射速度。

如图b，就采用了在注射的初期使用低速，模腔充填时使用高速，充填接近终了时再使用低速注射的方法。通过注射速度的控制和调整，可以防止和改善制品外观如毛边、喷射痕、银条或焦痕等各种不良现象。

多级注射控制程序可以根据流道的结构、浇口的形式及注塑件结构的不同，来合理设定多段注射压力、注射速度、保压压力和熔胶方式，有利于提高塑化效果、提高产品质量、降低不良率及延长模具/机器寿命。

通过多级程序控制注塑成型机的油压、螺杆位置、螺杆转速，能谋求改善成型件的外观不良，改善缩水、翘曲和毛边的对应措施，减少各模每次注射成型件的尺寸不均一。

多级控制的效果

然而，很多注塑技术人员仍然习惯使用过去一段射胶的方法，不懂得如何寻找多段射胶位置和方法，使具有多段射胶功能的机器发挥不了其优势。

一般的塑件注塑时至少要设定三段或四段射胶才是比较科学的。水口流道为第一段、进浇口处为第二段、产品进胶到90%左右时为第三段、剩余的部分为第四段(亦称末段)。

对于结构简单且外观质量要求不高的胶件注塑时，可采用三段射胶的程序。但对结构比较复杂、外观缺陷多、质量要求高的胶件注塑时，需采用四段以上的射胶控制程序。

设定几段射胶程序，一定要根据流道的结构、浇口的形式/位置/数量/大小、注塑件结构、产品质量状况及模具的排气效果等因素进行科学分析、合理设定。

1、计算重量法

总重量=所有胶件部分的重量+流道部分的重量

注射时的射胶量即为总重量，一段射胶位置即为流道部分的射胶量；二段射胶位置即为产品走胶90%时的射胶量；三段为末段的射胶量。

2、调试观察法

根据自己的初步估计，将注射时所找位置点的压力/速度设为零，观察实际走胶的位置，再根据实际情况进行微调，直至找到你要选择的位置。

下面以图例说明制品和多级控制程序之间的关系

图一是根据工艺条件设置的不同速度，对注射螺杆进行多级速度转换（切换）。

图二是基于对制品几何形状分析的基础上选择的多级注塑工艺：由于制品的型腔较深而壁又较薄，使模具型腔形成长而窄的流道，熔体流经这个部位时必须很快地通过，否则易冷却凝固，会导致充不满模腔的危险，在此应设定高速注射。但是高速注射会给熔体带来很大的动能，熔体流到底时会产生很大的惯性冲击，导致能量损失和溢边现象，这时须使熔体减缓流速，降低充模压力而要维持通常所说的保压压力（二次压力，后续压力）使熔体在浇口凝固之前向模腔内补充熔体的收缩，这就对注塑过程提出多级注射速度与压力的要求。

在图二中螺杆计量行程是根据制品用料量与缓冲量来设定的。注射螺杆从位置“97”到“20”是充填制品的薄壁部分，在此阶段设定高速值为10，其目的是高速充模可防止熔体散热时间长而流动终止；当螺杆从位置“20”→“15”→“2”时，又设定相应的低速5，其目的是减少熔体流速及其冲击模具的动能。</DIV><DIV> 当螺杆在“97”、“20”、“5”的位置时，设定较高的一次注射压力以克服充模阻力，从“5”到“2”时又设定了较低的二次注射压力，以便减小动能冲击。现代注塑机还具有多级预塑和多级保压功能。

首先说明,我不搞成型太久,可能有很多错误的地方!

我认为最关键的是压力平衡,老师讲的热量平衡我第一接触,还没仔细思考过.初步认为有道理!但我认为型腔压力平衡更容易找到,,检测出来,更好控制!假如条件好的话可以买套SHOTSCOPE,他能把注塑很多关键的参数灵敏的检测出来.还能分析稳定性及很多功能,但价格很高!!!没的话,现代的注塑机上都有同步的参数的检测和监视功能,至于老爷机上有没有就不知了!我觉得热平衡牵连的东西太多很难把它工作时的实际值同步测出来,既然不知它的精确的现状那就很难控制它!!!

关于多级速度和多级压力方面,越简单越好,是一个大概的通用理论,但很多情况不适用,只对简单的产品和连接器,部分齿轮适用,对精密产品很难做出来,如果行的话,你发达了,那些老板把省下的百分之一给你就不得了了!

多级速度和多级压力解决排气只是其中一方面,对于很多产品控制尺寸,外观,翘曲,机械强度,离型粘模,等都很有用!射压一段为实际射压,后面的实际上为保压,我觉得太片面了,!要看什么机,它的射出控制怎么设计的,象住友,发那克,日精,德马格等顶尖机就是只有一段射出监视压,后面保压再分段.再射出阶段设定的射压不起什么作用,由射速带起来机器会随机给个压力,只有在实际射压要接近或超过设定产值时,设定的射压才起作用,强制的降低射速以抑制射压的增大!而象日钢,东芝,震雄,还有一些低档的台湾机就不一样了!

注塑工艺是一个需要经验和理论结合工作,只有理论的人很多,只有经验的人更多,但真正作到用理论来指导实践的人不多!在要求越来越高的今天,只有突破自己的局限,去寻求更高的发展!

但并不是文凭的高低决定你的发展,而是你的上进心和学习精神!

机器调教工艺参数只是很小的部分,而理论才是最主要的,前几天聆听了老师的一些经验,才知道以前所说的只是知其然,而不知其所以然!!!

1、对于直浇口的产品，既可以采用单级注射的形式，也可以采用多级注射的形式。对于结构简单精度要求不高的小型塑料制件，可采用低于三级注射的控制方式。

2、对于复杂和精度要求较高的、大型的塑料制品，一定要选择四级以上的多级注射工艺。

3、多级注射的设定原则是：第一级的注射量（即注射终止位置）是浇注系统的浇口终点。除直浇口，其余的几乎都采用中压，中速或者中压低速；第二级注射的终止位置是从浇口终点开始至整个型腔1/2-2/3的空间，第二级注射适宜采用高压、高速，高压、中速或者中压、中速。看制品结构和使用的材料而定；以下的注射级别，宜采用中压中速或中压低速，位置是恰好充满剩余的型腔空间。这些注射过程都是属于充填相的范围。最后一级注射属于增压相范围，保压切换点就在这级注射终止位置之间，切换点的选择方法是：计时和位置两种方法。当射出开始时，同时射出计时也同时计算各级射出终止位置，如果射出参数不变，依照原料的流动性不同，流动性较佳的，则最后一级终止位置比计时先到达保压切换点，这时完成充填、增压两相充模，射出进入保压（补偿相），未达到的计时则不再计时直接进入保压，如果流动性较差的，计时完成而最后一级射出终止位置还未到达切换点，一样不等位置到达，直接进入保压。因此应注意以下几点：

（1）原料流动性较平均，可在测得保压点后，再把时间加几秒，作为补偿。

（2）原料流动性料佳，例如混合次料，低粘度材料，射出较不稳定，应使用计时较佳，将保压切换点减小（一般把终止位置设定为零），以计时来控制，自动切换进入保压。

（3）原料流动性较差，以位置来控制保压切换点较佳，将计时加长，到达设定切换点后进入保压。

4、保压切换点即模具型腔已充填满的位置，射出位置已难再前进，数字变换很慢，这时必须切换压力才能使制品完全成型，该位置在操作画面上能观察到（计算机语言）。至于三级保压的使用是这样确定的：骨位不多，无尺寸配合的制品及高粘度原料的制品使用一级保压，保压压力比增压相高，而保压时间短。凡骨位（加强筋）较多，要求有公差配合的制品，一定启用多级保压。

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