精密注射成型技術(shù)及要求

精密注射成型的概念及對(duì)注塑機(jī)的要求

一般精密注塑機(jī)有兩個(gè)指標(biāo)：一是制品尺寸的重復(fù)誤差，另一個(gè)是制品的重復(fù)重量誤差，前者由于尺寸大小和制品厚薄不同難以比較。而后者代表了注塑機(jī)的綜合水平，一般普通注塑機(jī)的重量重復(fù)誤差在1%左右，較好的機(jī)器可達(dá)到0.8%，低于0.5%為精密機(jī)，小于0.3%為超精密機(jī)。據(jù)相關(guān)資料報(bào)道，國際最高水平為小于0.15%。2004年德國科德塑機(jī)博覽會(huì)上，德國雅寶公司宣布其最新式注塑機(jī)重量重復(fù)精度可達(dá)到0.07%。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(duì)壓力、流量、溫度、計(jì)量等都能控制精確到相應(yīng)的精度，采用多級(jí)或無級(jí)注射，保證成型工藝的再現(xiàn)條件和制品的重復(fù)精度等。

對(duì)于精密注塑機(jī)的具體要求包括：
1. 注射壓力≥25MPa；
2. 注射速度≥300mm/s；
3. 制品尺寸精度0.001mm；
4. 制品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)（變化率）≤0.1%；
5. 開、合模位置精度：開≤0.03mm合≤0.01；
6. 注射位置精度（保壓終止點(diǎn)）≤0.03mm；
7. 拉桿受力均衡度≤1%；
8. 預(yù)塑位置精度≤0.03mm；
9. 定、動(dòng)模板平衡度 A：鎖模力為零時(shí)≤0.03mm B：鎖模力為最大時(shí)≤0.005 mm；
10. 機(jī)筒、螺桿溫控精度≤±0.5℃。

精密注射成型技術(shù)的重點(diǎn)研究內(nèi)容

鎖模力

在精密注射成型過程中，一般都需要很高的注射壓力（＞250MPa），否則很難成型。但是，需要注意的是，一般情況下精密注塑制品的外形尺寸、厚度都比較小，所以并非所有的制品對(duì)于鎖模力都要求很高。反之，若鎖模力過大，或四角受力不均，或鎖模力不穩(wěn)定都會(huì)使模具受壓變形不一致和不均勻，最終影響到制品的成型質(zhì)量。精密注塑制品成型工藝要求合理、方便、準(zhǔn)確地調(diào)整鎖模力，克服肘桿式、電動(dòng)式注塑機(jī)鎖模部件由于制造精度而影響連桿受力及受力元件長時(shí)間受力變形等原因引起長度尺寸的差異以及因室溫、模具溫度變化等引起鎖模力不穩(wěn)定的先天性問題，所以，如何發(fā)揮全液壓式鎖模結(jié)構(gòu)精密度高的優(yōu)點(diǎn)是精密注塑機(jī)今后一段時(shí)間內(nèi)研究的一個(gè)重要課題。

塑化質(zhì)量

塑料塑化的均勻性不僅影響到塑件的成型質(zhì)量，還會(huì)影響到熔融塑料通過澆口時(shí)所受阻力的大小。為了得到均勻的塑化設(shè)計(jì)專用的螺桿和使用專用的增塑技術(shù)必不可少。另外，機(jī)筒的溫度也應(yīng)精確控制，現(xiàn)在螺桿、機(jī)筒溫度多采用PID控制（比例、微分、積分），精度可控制在±0.5℃~±1℃，基本可滿足精密注塑的要求。如果采用FUZZY控制方法，就更適合于精密注塑了。

計(jì)量精度

要使塑料制品保持較高的穩(wěn)定性，每次注入模腔的熱熔塑料必須相等，也就是說每次加料時(shí)螺桿的復(fù)位精度要求一致。但事實(shí)上螺桿復(fù)位時(shí)的位置是不可能完全一致的，螺桿的直徑越大，系統(tǒng)慣性就會(huì)越大，位置精度越難控制。一般應(yīng)把螺桿的復(fù)位精度控制在0.3mm以內(nèi)，最好能控制在0.2mm以內(nèi)。

注射速度

注射速度是精度注塑機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)，因?yàn)闊崛廴谒芰蠌拈_始注入模腔到完成填充之間有一段時(shí)差。在這段時(shí)間中，熱熔融塑料即開始冷卻，為了使?jié)部谔幣c模具型腔內(nèi)的材料均勻冷卻，就應(yīng)采取高速注射。要提高注射速度，必須配置一個(gè)或幾個(gè)能快速釋放能量的蓄能器以縮短時(shí)差。將原注射速度提高3倍以上，達(dá)到300~800mm/s，這對(duì)精密注塑非常有利。

注射壓力

精密注塑需要較大的注射壓力，以提高塑件的密實(shí)度，減小收縮變形，保證制件精度。但是，并非注射壓力越大越好，壓力過大會(huì)產(chǎn)生飛邊。在最佳的注射壓力下，注射周期時(shí)間變化應(yīng)不超過0.05秒。

保壓

保壓對(duì)精密塑件的影響極大，準(zhǔn)確地說，保壓能較好地補(bǔ)縮，減小塑件變形，控制塑件精度。保壓壓力的穩(wěn)定決定了塑件的成型精度，螺桿的終止位置不變是決定保壓效果的決定因素。

模具溫度

對(duì)精密注塑來說，模腔表面的溫度變化應(yīng)控制在±1℃之內(nèi)，這就必須采用PID控制。但對(duì)超精密注塑而言，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，更先進(jìn)的方法是采用FUZZF控制，即模糊控制。