注射球

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首先，我们想概述一下塑料注射工艺、其优缺点、材料和应用。

什么是塑料注射工艺？

塑料注塑件采用注塑工艺制造，这是生产塑料零件和部件最流行的方法之一。在此过程中，塑料注塑件可以快速且经济高效地进行批量生产。

该工艺涉及两个主要阶段。首先，在高压和高温下将熔融材料（通常是热塑性或热固性聚合物）注入预先设计的模具腔体中。其次，一旦材料在模具内冷却并凝固，成品就会被顶出。根据具体产品，模具每次注射可以生产一个或多个产品，我们称之为每个模具的浇口数量。

具体来说，注射过程包括如下图所示的几个步骤：

塑料注射成型的优点和缺点是什么？

*优点：

1. 高效率：大批量生产相同零件，材料浪费最少，自动化程度高，循环时间快，生产效率高，后处理最少。

2. 一致性和精确度：严格的公差和高重复性，确保大批量生产过程中的质量一致性。

3. 设计灵活性：高度的设计灵活性，具有复杂形状、底切和精细细节的零件，使工程师能够优化零件设计的功能、性能和可制造性。

4. 广泛的材料选择：广泛的热塑性和热固性材料，提供灵活的材料选择，以满足特定的性能要求。

5.应用范围广泛：广泛应用于日常生活产品和特定行业，例如医疗、家电及家居用品、化妆品包装、电子外壳、农业。

*缺点：

1. 初始工具成本高：可能是昂贵的预先设计的模具（工具），特别是对于具有复杂特征的复杂零件。

2.模具交付周期：注塑模具的交付周期较长，需要几周到几个月，这可能会延迟生产的开始。

3. 尺寸和重量限制：由于设备和处理限制，可能不适合非常大或很重的部件。

4. 分型线和飞边：可能存在的分型线和飞边，可能需要额外的修整或精加工操作才能去除。

流行的塑料注塑材料

• 聚甲醛 ( POM ) 或聚甲醛：一种坚硬、坚韧的材料，用于汽车零件、阀球、填充活塞、衬套、车轮、门把手、锁系统。
• 聚丙烯（ PP ）：最常用的塑料注塑材料之一，具有高冲击强度和良好的防潮性，由于其不会将化学物质与食品混合，因此在食品储存和包装行业中很常见。
• 聚乙烯（ PE ）：有低密度（LDPE）和高密度（HDPE）两种，HDPE 强度高于 LDPE，成本实惠，食品安全级，用于玩具和食品加工，如：瓶子、塑料袋、包装纸、阀门零件（法兰盖）。
• 聚对苯二甲酸丁二醇酯 ( PBT )：一种坚固、坚硬的工程塑料，具有出色的加工特性、耐化学性以及轴承和磨损性能，常用于食品加工机械应用，例如阀门零件（垫圈、环、填料活塞、轴承和衬套）、车轮和滚轮以及电气元件。
• 聚四氟乙烯 ( PTFE ) 特氟隆®：具有出色的耐化学性、耐高温性、低摩擦性和不粘性，尽管不像其他一些塑料那样常用于注塑成型，但由于其独特的性能，仍可用于多种应用，如化学加工、食品饮料和制药行业中的阀门、配件和管道中的流体处理部件，工业应用中的密封件、垫圈、轴承、衬套，医疗器械。
• 丙烯腈丁二烯苯乙烯（ ABS ）：具有高抗冲击性，通常用于管道部件、汽车车身部件以及键盘。
• 尼龙或聚酰胺：具有良好的耐磨性、耐用性和弹性，用于服装、渔网、汽车零件和电气应用，如绝缘体、医疗设备。
• 聚碳酸酯（ PC ）：一种用于工程的坚固硬质材料，特别是用于电气工业，例如光盘、其他电气和电信硬件。

塑料注塑材料特性及应用

塑料注塑成型的主要要素

影响成型工作的因素主要有3个。

1.塑料材质选择：

塑料原料（树脂）对最终产品的性能（包括强度、柔韧性、耐用性和外观）有显著影响。不同的塑料具有固有的熔点、收缩率、流动特性和机械性能（拉伸强度、抗冲击性、弹性……），这些会影响模具的设计方式以及它们在冷却和固化过程中的行为方式。

树脂等级、添加剂、填料和着色剂等因素也会决定材料在成型过程中的行为。

基本上，我们可以将塑料材料分为两种类型：结晶性和非结晶性或无定形。

- 晶体材料：

具有高度有序的分子结构，其中聚合物链排列成规则的结晶区域。

在注射过程中，与非晶态材料相比，结晶材料凝固得更慢，流动性更好，这对于成型复杂或大型零件非常有利。

此外，与非晶态材料相比，结晶态材料在冷却时通常收缩率更高。因此，可能需要调整模具设计和工艺参数来补偿这种收缩，并防止出现翘曲或尺寸不准确等缺陷。

*结晶性塑料的例子：PP、PE、PET、尼龙、PA、PVC（根据其配方，结晶性或非结晶性）

- 非晶态材料：

缺乏规则的分子结构，聚合物链随机排列，从而导致凝固更快，循环时间更短，使无定形塑料适合简单的设计和大批量生产。

*非晶态塑料的示例：PS、ABS、PC、丙烯酸/PMMA、PVC（根据其配方，结晶或非晶态）

2. 注塑模具和工具：

模具设计和工具质量是实现所需注塑部件的关键因素。模具设计决定了部件的形状、尺寸、表面光洁度和复杂性，而工具质量则影响成型过程的精度和一致性。关键考虑因素包括浇口和排气设计、冷却系统效率、拔模角度、壁厚均匀性和分模线位置。设计不良的模具或不适当的工具可能导致翘曲、凹痕、飞边或短射等缺陷。

几种流行的模具类型：二板模，三板模，热流道模，冷流道模，多腔模。

3. 注塑机：

塑料注塑机在确定注塑结果的质量和一致性方面起着至关重要的作用。与机器相关的几个因素会影响注射过程，并最终影响模制部件的质量，例如：锁模力、注射压力和速度、注射量和注射量、温度控制和冷却系统。

几种流行的注射机类型：二板直压式、全电动式、液压注射式

此外，即使使用同一台机器，不同的参数设置也肯定会影响最终的注塑效果。因此，必须小心控制注塑工艺参数才能达到最佳效果。这些参数包括注射压力、注射速度、熔体温度、模具温度、冷却时间以及保压压力和时间等。