塑料部件用于許多行業(yè)。從汽車到家用電器和醫(yī)療設(shè)備，各種塑料部件被用于保護(hù)、增強(qiáng)和構(gòu)建種類繁多的產(chǎn)品。然而，很少有制造商確切地知道他們的塑料部件是如何生產(chǎn)的。

憑借其可靠、高質(zhì)量的性能，注塑加工成型是用于生產(chǎn)塑料部件的常見工藝之一。事實上，到2028年，注塑成型塑料市場的復(fù)合年增長率(CAGR)預(yù)計將增長4.6%。

然而，盡管它能夠快速生產(chǎn)大量塑料部件，但必須嚴(yán)格控制注塑成型過程以保持終部件的質(zhì)量。本文將解釋注塑成型的工作原理以及經(jīng)驗豐富的制造商如何控制工藝以生產(chǎn)出質(zhì)的塑料部件。

什么是注塑成型？

注塑成型是一個復(fù)雜的制造過程。使用專門的液壓或電機(jī)，該過程將塑料熔化、注射并將塑料制成安裝在機(jī)器中的金屬模具的形狀。

由于多種原因，塑料注射成型是使用廣泛的部件制造工藝，包括：

靈活性：制造商可以選擇用于每個組件的模具設(shè)計和熱塑性塑料類型。這意味著注塑工藝可以生產(chǎn)各種部件，包括復(fù)雜且高度精細(xì)的部件。

效率：一旦工藝設(shè)置和測試，注塑機(jī)每小時可以生產(chǎn)數(shù)千件產(chǎn)品。使用電動注塑機(jī)也使該過程相對節(jié)能。

一致性：如果嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，注塑工藝可以快速生產(chǎn)出數(shù)千個部件，質(zhì)量一致。

成本效益：一旦模具（這是昂貴的元件）建成，每個組件的生產(chǎn)成本相對較低，特別是在大量生產(chǎn)的情況下。

質(zhì)量：無論制造商是在尋找堅固、抗拉或高度精細(xì)的組件，注塑工藝都能以高質(zhì)量重復(fù)生產(chǎn)它們。

這種成本效益、效率和組件質(zhì)量只是許多行業(yè)選擇為其產(chǎn)品使用注塑件的部分原因。

注塑成型是如何工作的？

雖然從表面上看，注塑工藝看似簡單，但有許多參數(shù)需要嚴(yán)格控制，以確保生產(chǎn)的塑料部件的整體質(zhì)量。深入了解工藝和參數(shù)將有助于制造商確定能夠提供所需質(zhì)量和一致性的塑料部件生產(chǎn)商。

第1步：選擇合適的熱塑性塑料和模具

在實際過程開始之前，選擇或創(chuàng)建正確的熱塑性塑料和模具是關(guān)鍵，因為這些是創(chuàng)建和形成終組件的基本要素。事實上，為了做出正確的選擇，制造商需要考慮熱塑性塑料和模具如何相互作用，因為某些類型的塑料可能不適合特定的模具設(shè)計。

每個模具由兩部分組成：型腔和型芯。型腔是塑料注入的固定部分，型芯是一個移動部分，可裝入型腔以幫助形成組件的終形狀。根據(jù)要求，模具可以設(shè)計為生產(chǎn)多個或復(fù)雜的組件。模具工具反復(fù)承受的高壓和高溫意味著它們通常由鋼或鋁制成。

由于高水平的設(shè)計和所涉及的材料質(zhì)量，開發(fā)模具工具是一個漫長而昂貴的過程。因此，在創(chuàng)建終定制模具之前，建議使用計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)和3D打印技術(shù)來創(chuàng)建、原型化和測試工具。這些工具可用于數(shù)字化開發(fā)或創(chuàng)建原型模具，然后可以使用所選熱塑性塑料在機(jī)器中進(jìn)行測試。

使用正確的熱塑性塑料測試工具是確保終組件具有正確性能的關(guān)鍵。由于其分子結(jié)構(gòu)，每種熱塑性塑料都具有不同的特性、耐溫性和耐壓性。分子結(jié)構(gòu)有序的塑料稱為半結(jié)晶塑料，結(jié)構(gòu)較松散的塑料稱為無定形塑料。

每種塑料的特性將使它們適用于某些模具和組件。注塑成型中常用的熱塑性塑料及其特性包括：

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)–ABS具有光滑、堅硬和堅韌的表面，非常適合需要拉伸強(qiáng)度和穩(wěn)定性的組件。

尼龍(PA)–有多種類型可供選擇，不同的尼龍具有不同的特性。通常，尼龍具有良好的耐溫性和耐化學(xué)性，并且可以吸收水分。

聚碳酸酯(PC)–一種高性能塑料，PC重量輕，具有高沖擊強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以及一些良好的電氣性能。

聚丙烯(PP)–具有良好的抗疲勞性和耐熱性，PP是半剛性、半透明和堅韌的。

終的熱塑性塑料選擇將取決于制造商對其終組件和模具設(shè)計所需的特性。例如，如果制造商需要具有電氣特性的輕質(zhì)部件，那么PC將是合適的，但前提是模具不需要在135C以上或在塑料無法抵抗的非常高的壓力下運(yùn)行。

一旦測試并選擇了合適的熱塑性塑料和模具，就可以開始注塑成型過程。

第2步：喂入和熔化熱塑性塑料

注塑機(jī)可以由液壓或電力驅(qū)動。EssentraComponents越來越多地用電動注塑機(jī)取代其液壓機(jī)，從而顯著節(jié)省了成本和能源。在基本的層面上，這些機(jī)器由機(jī)器頂部的進(jìn)料器或“料斗”組成。一個長的圓柱形加熱桶，里面裝有一個大的注射螺桿；一個門，位于桶的末端；以及澆口所連接的所選模具。

為了開始這個過程，將所選熱塑性塑料的原料顆粒送入機(jī)器頂部的料斗。隨著螺桿轉(zhuǎn)動，這些顆粒逐漸送入機(jī)器的機(jī)筒中。螺桿的轉(zhuǎn)動和來自機(jī)筒的熱量逐漸加熱并熔化熱塑性塑料直至其熔化。

在這部分過程中保持正確的溫度是確保塑料可以有效注射并準(zhǔn)確形成終零件的關(guān)鍵。

第3步：將塑料注入模具

一旦熔融塑料到達(dá)機(jī)筒末端，澆口（控制塑料注射）關(guān)閉，螺桿向后移動。這會吸入一定量的塑料，并在準(zhǔn)備注射的螺桿中建立壓力。同時，模具的兩部分靠在一起并保持在高壓下，稱為合模壓力。

注射壓力和夾緊壓力必須平衡，以確保零件正確成型，并且在注射過程中沒有塑料從工具中逸出。一旦工具和螺桿中的壓力達(dá)到正確，澆口就會打開，螺桿向前移動，熔融塑料被注入模具中。

第4步：保溫和冷卻時間

一旦大部分塑料被注入模具中，它就會在壓力下保持一段時間。這被稱為“保持時間”，范圍從幾毫秒到幾分鐘不等，具體取決于熱塑性塑料的類型和零件的復(fù)雜性。保持時間是確保塑料包裝工具并正確成型的關(guān)鍵。

在保持階段之后，螺桿回縮，釋放壓力并使零件在模具中冷卻。這被稱為“冷卻時間”，它也可以從幾秒鐘到幾分鐘不等，并確保組件在被彈出并在生產(chǎn)線上完成之前正確設(shè)置。

第5步：頂出和精加工工序

在保持和冷卻時間過去并且零件大部分成型后，銷或板將零件從工具中彈出。它們落入隔間或機(jī)器底部的傳送帶上。在某些情況下，可能需要拋光、染色或去除多余塑料（稱為毛刺）等精加工工藝，這些工藝可由其他機(jī)械或操作員完成。一旦這些過程完成，組件將準(zhǔn)備好打包并分發(fā)給制造商。

EssentraComponents如何使用注塑成型

在EssentraComponents，注塑成型是關(guān)鍵的生產(chǎn)工藝。這就是為什么我們在世界各地的制造中心擁有數(shù)百名注塑成型專家。從開發(fā)和測試定制模具到設(shè)置工藝參數(shù)，EssentraComponents團(tuán)隊擁有生產(chǎn)數(shù)百萬個一致的高質(zhì)量零件所需的經(jīng)驗。

此外，它有45,000種模具可供選擇，是市場上種類多的塑料部件之一。與跨越40個銷售和服務(wù)地點以及34個配送中心的無憂客戶服務(wù)合作，EssentraComponents可以在您需要的時候?qū)⒛慕M件交付到您需要的地方。