现代注塑工艺已经发展成熟到完全自动化、闭环、微处理器控制的机器已经成为“标准”的水平，尽管原则上注塑仍然是一个相对简单的过程。热塑性注塑需要将粉状或颗粒状的聚合物材料从进料漏斗转移到加热的桶中。在桶中，热塑性塑料被熔化，然后注入一个带有某种柱塞安排的模具中。模具在压板安排的压力下被夹紧，并保持在远低于热塑性熔点的温度下。熔融的热塑性塑料在模具内迅速凝固，允许在预先确定的冷却时间后喷出组件。用往复式螺杆机注射成型的基本工艺步骤如下。 合模与夹模模具在压板装置内关闭，并使用必要的力夹紧，以在塑料注射循环期间保持模具关闭，从而防止模具表面出现塑料泄漏。现在的模塑机的可用夹紧力范围为15至4000公吨（150至4000千牛）。 许多系统可用于模具的开启/关闭和夹紧，尽管它们通常有两种类型。直接液压锁是一种系统，在此系统中，移动的机台由液压活塞装置驱动，也产生所需的力量，以保持模具在注射操作期间关闭。另外,较小的辅助活塞可用于执行滚筒和机械阻塞的主要运动安排用于锁定压力转移增压器在机器的后面,只有几毫米,通过滚筒和工具。 第二种一般夹紧装置称为拨动锁。在这种情况下，连接到移动压板后部的机械拨动装置由一个相对较小的液压缸驱动，这提供了压板移动，并且在拨动接头最终锁定时也提供了夹紧力，而不是像关节布置一样。 注射在机器循环的这一阶段，螺旋形注射螺杆（图1）处于“拧后”位置，螺杆尖端前方的熔融热塑性材料装料量大致等于或略大于填充模具型腔所需的熔融材料量。注塑螺钉的长度与直径比通常设计为15:1至20:1，前后压缩比约为2:1至4:1，以便热塑性材料在熔化时逐渐致密化。在螺杆前部安装一个止回阀，以便在计量（材料加药）时让材料通过螺杆尖端前部，但在注射时不允许材料流回螺杆段。螺钉包含在具有硬化耐磨内表面的筒内。
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图1所示。往复式螺杆注射成型装置 |
通常，陶瓷电阻加热器安装在桶壁周围，主要用于将桶内的热塑性材料加热至所需的加工温度，并弥补通过桶壁的热损失，因为，在加工过程中，加工所需的大部分热量是通过螺杆施加的剪切作用产生的。热电偶腔深加工到筒壁中，以便提供熔体温度的合理指示。因此，热输入可以通过比例积分和微分（PID）系统进行闭环控制。螺杆（非旋转）在液压下向前驱动，通过喷嘴将热塑性材料从注射筒中排出，喷嘴在注射筒和模具之间形成一个界面，并进入模具本身。 保压冷却螺丝是在前锋位置设置一段时间,通常与熔融的热塑性材料的“缓冲”前面的螺旋尖,这样“持有”压力可能保持在模具内的固化材料,从而使补偿材料进入模具模压部分凝固和收缩。保持压力可以通过以下三种方法之一来启动:从注入填充阶段开始的设定时间(以秒为单位);由螺杆的位置以毫米为单位距注射端冲程;或者通过模具本身或注射液压系统的压力传感器测量的液压压力的上升。 当材料凝固到一个点，保持压力不再对模具包装有影响，保持压力可能衰减为零，这将有助于最小化最终成型中的残余应力。一旦保持压力阶段终止，模具必须关闭一段设定的冷却时间。这段时间允许模具中的热量消散到模具工具中，这样模具温度下降到一个水平，模具可以从模具中弹出，而不会过度扭曲或收缩。这通常要求成型温度低于热塑性塑料的橡胶转变温度或Tg(玻璃转变温度)。这取决于塑料的类型，可以在几度或超过一个温度范围。模具温度控制通常是通过压力水流的通道整合到工具中。根据所加工的材料、部件类型和所需的生产速度，模具可以连接到冷却装置或热水器上。 配料或计量在冷却阶段，桶被充入下一个成型周期的材料。注射螺杆旋转，由于其螺旋性质，颗粒或粉末形式的物料从料斗进料被拉进桶的后端。连接料斗和注射筒的喉部通常是水冷的，以防止早期熔化和随后的材料桥接造成进料中断。螺杆转速通常设置在rpm，这是使用接近开关在螺杆后方测量。螺杆旋转可以设置为一个恒定的速度在整个计量或几个速度阶段。 材料在螺旋段上逐渐向前转移，并逐渐熔化，当其到达螺旋尖端之前时，应完全熔化并均匀化。转移到尖端前面的熔融材料逐渐向后推动螺钉，直到达到所需的喷丸尺寸。通过限制螺杆的向后移动，增加了材料的剪切力，这是通过限制离开注射缸的液压流体流动来实现的。这被称为“背压”，它有助于使材料均匀化，并减少未熔化材料转移到螺杆前部的可能性。 开模和出模
当冷却阶段完成时，模具打开，模具弹出。这通常是通过工具中的顶针来实现的，顶针通过顶出板与液压执行机构耦合，或通过模具表面的气动顶出阀。成型物可以自由落入收集箱或转移输送机上，也可以由自动机器人移走。在后一种情况下，成型周期是完全自动的。在半自动模式下，操作员可以在循环的这个点进行干预，手动拆除成型。一旦成型从模具清晰，完整的成型周期可以重复。 |