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塑料精密注射成型之概念、特點(diǎn)、材料及收縮問題
????????1、精密注射成型的概念
????????精密注塑是指加工成型的注塑制品的尺寸重復(fù)精度很高，以致使用通用注塑機(jī)、常規(guī)的注塑成型工藝難以達(dá)到要求的一種注射成型方法。
????????“精密注射成型”這一概念，主要是區(qū)別于“常規(guī)注射成型”，它是基于高分子材料的迅速發(fā)展, 在儀表、電子領(lǐng)域里采用精密塑料部件取代高精度的金屬零件的技術(shù)。目前針對精密注射制品的界定指標(biāo)有兩個：一是制品尺寸重復(fù)精度, 二是制品質(zhì)量的重復(fù)精度。本文主要從制品尺寸重復(fù)精度方面闡述精密注射成型。但由于各種材料本身的性質(zhì)和加工工藝不同，不能把塑料制件的精度與金屬零件的精度等同起來。
????????成型制品的模具是決定該制品能否達(dá)到設(shè)計要求的尺寸公差的重要條件，而精密注塑機(jī)是保證制品始終在所要求的尺寸公差范圍內(nèi)成型，及保證極高成品率的關(guān)鍵設(shè)備。
????????塑料制品最高的精度等級是三級。
????????1.1???精密注射的特點(diǎn)
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????????(1) 制件的尺寸精度高、公差小，即有高精度的尺寸界限;
????????(2) 制品重量重復(fù)精度高，要求有日、月、年的尺寸穩(wěn)定性;
????????(3) 模具的材料好、剛性足，型腔的尺寸精度、光潔度以及模板間的定位精度高;
????????(4) 采用精密注射機(jī)更換常規(guī)注射機(jī);
????????(5) 采用精密注射成型工藝;
????????(6) 選擇適應(yīng)精密注射成型的材料。
????????評定制品最重要的技術(shù)指標(biāo)，就是注塑制品的精度( 尺寸公差、形位公差和制品表面的光潔度) 。欲注塑出精密的塑料制品，需從材料選擇、模具設(shè)計、注射成型工藝、操作者的技術(shù)水平等4大因素進(jìn)行嚴(yán)格控制。
????????精密注塑機(jī)要求制品尺寸精度一般在0.01～0.001mm以內(nèi)，許多精密注塑還要求注塑機(jī)具有高的注射壓力、高的注射速度;要求合模系統(tǒng)具有足夠大的剛性和足夠高的鎖模精度，所謂鎖模精度是指合模力的均勻性、可調(diào)、穩(wěn)定和重復(fù)性高，開合模位置精度高;要求對壓力、流量、溫度、計量等都能精確控制到相應(yīng)的精度，采用多級或無級注射，保證成型工藝再現(xiàn)條件和制品尺寸的重復(fù)精度等。
????????1.2?影響制品尺寸精度的因素
????????(1) 模具精度;
????????(2) 成型收縮率;
????????(3) 制品使用環(huán)境的溫度、濕度以及波動的幅度。
????????2、最終目的是什么？
????????機(jī)械強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好、抗蠕變性能好、環(huán)境適應(yīng)范圍廣。
????????常用的有四種材料：
????????(1) 聚甲醛（POM）及碳纖維(CF)?增強(qiáng)或玻璃纖維(GF)增強(qiáng)POM。這種材料的特點(diǎn)是耐蠕變性能好，耐疲勞、耐候性、介電性能好，難燃，加入潤滑劑易脫模。
????????(2) 尼龍（PA）及GF增強(qiáng)PA66。特點(diǎn)：抗沖擊能力及耐磨性能強(qiáng)，流動性能好，可成型0.4mm壁厚的制品。GF增強(qiáng)PA66具有較高耐熱性(熔點(diǎn)250℃)，其缺點(diǎn)是具有吸濕性，一般成型后都要通過調(diào)濕處理。
????????(3) 增強(qiáng)聚酯，如聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）。成型時間短。成型時間比較如下：PBT≤POM≈PA66≤PA6。
????????(4) 聚碳酸酯（PC）及GF增強(qiáng)PC。特點(diǎn)：良好的耐磨性，增強(qiáng)后剛性提高，尺寸穩(wěn)定性好，耐候性、難燃及成型加工性好。
????????3、精密注塑成型中的收縮問題
????????影響收縮的因素有四種：熱收縮、相變收縮、取向收縮以及壓縮收縮。
????????3.1 ? 熱收縮。熱收縮是成型材料與模具材料所固有的熱物理特性。模具溫度高，制品的溫度也高，實(shí)際收縮率會增加，因此精密注射的模具溫度不宜過高。
????????3.2 ? 相變收縮。由于結(jié)晶型樹脂在定向過程中，伴隨高分子的結(jié)晶化，比容減少而引起的收縮，即叫相變收縮。模具溫度高，結(jié)晶度高，收縮率大;但另一方面，結(jié)晶度提高會使制品密度增加，線膨脹系數(shù)減小，收縮率降低。因此實(shí)際收縮率由兩者綜合作用而定。
????????3.3 ? 取向收縮。由于分子鏈在流動方向上的強(qiáng)行拉伸，使在冷卻時的大分子有重新卷曲恢復(fù)的趨勢，在取向方向?qū)a(chǎn)生收縮。分子取向程度與注射壓力、注射速度、樹脂溫度及模具溫度等有關(guān)。但主要的是注射速度。
????????3.4 ? 壓縮收縮與彈性復(fù)位。一般塑料都具有壓縮性。即在高壓下比容發(fā)生顯著變化。在一般溫度下，提高壓力成型制品比容會減小，密度會增加，膨脹系數(shù)減小，收縮率會顯著下降。對應(yīng)于壓縮性，成型材料具有彈性復(fù)位作用，使制品收縮減小。影響制品成型收縮的因素與成型條件和操作條件有關(guān)。
