在注塑成型过程中,保压压实阶段,从某种意义上说,可能是影响最终产品性能的最重要的阶段。由于聚合物熔体受热膨胀后冷却时要收缩,必然导致制品内部密度和应力的不均匀分布。因此,选择合适的保压压力对保证产品的性能和质量是至关重要的。保压阶段是一个非等温、可压缩的复杂阶段

 

定义：熔料充满模具型腔后，由螺杆（或柱塞）继续对模内熔料施加的静止压力称为保压压力。

 

作用：

保压的作用是当其熔融冷却/固化收缩时，保持一个压力，继续注入熔融来填补收缩的空间，减少或避免凹痕的产生。同时对已有物料保持一定压力对熔料进行压实，使物料能紧贴模壁以获得精确的形状。

 

保压压力的选取确定

保压压力不能超过挤压段的设定压力，否则可能产生毛边。多段的保压压力是每段下降的，而理想的下降是线性渐降，非阶级性下降，以配合渐渐收缩的实际需要。保压压力可根据需要调节，保压压力高,将有更多的熔料进入模腔,所得到的塑件密度高、收缩量小,力学性能较好.但压力过高时,将会出现较大残余应力,易产生溢料溢边，使强度反而下降,甚至造成脱模困难；保压压力太低，容易造成制品未压实，成形效果差。

 

注射机的主要性能参数有注射量、注射压力、注射速率、塑化能力、合模力等，这些参数是设计、使用注射机的依据，也是注射成形过程的重要参数。

 

a、最大注射量

是指注射螺杆完成一次最大注射行程时（有轴向移动），注射机的最大注射量。

表示方法：

1、以密度为1.05g/cm3的聚苯乙烯为标准，以最大注射的重量表示，单位为g。

2、以注射出的熔料的体积表示，单位cm3。由于该种方法与物料的密度无关，用起来比较简便，采用此表示方法较多。

目前我国注射机标准规格有18种（cm3），分别为30从64000之间不等。

b、注射压力

在注射成型过程中有三种基本压力，塑化压力、注射压力和保压压力(如下图所示)。其中注射压力是指注射过程中螺杆作用于头部熔料上的单位面积压力，单位为Pa。注射压力的大小与物料种类、注射机类型、模具结构、塑化温度、制品壁厚及其它工艺条件紧密相关，尤其以注射装置的结构和尺寸最为密切。当注射压力过高时，制品可能产生飞边，脱模困难，影响表面光洁度，甚至造成产品报废。

                             图1.注射成形压力图示

 

注射压力过低，则易产生未充满，甚至是不成形的问题。

注射压力的选择）：

1、如果制品形状较为简单，壁厚较大且物料流动较好，可采用注射压力＜70MPa；

2、注射压力选择70-100MPa，一般用于形状精度较低的制品上；

3、注射压力在100-140MPa，用于中、高粘度的物料且形状、精度要求一般的制品；

4、注射压力处于140-180MP，用于壁薄、流程长、精度要求高的制品上。

 

注射成形过程中，根据螺杆的运行状态，里面物料所受的压力分为三个阶段，包括塑化压力、注射压力和保压压力三种，与挤压压制受力过程类似。这些压力及压力作用时间会对物料的成形质量起着决定性的作用。这其中背压直接影响熔料的塑化质量和成形效率。

 

1.定义

在粉末混合料熔融、塑化过程中，熔料不断移向料筒前端（计量室内），且越来越多，逐渐形成一个压力，推动螺杆向后退。为了阻止螺杆后退过快，确保熔料均匀压实，需要给螺杆提供一个反方向的压力，这个反方向阻止螺杆后退的压力称塑化压力，也称背压。

 

2.背压确定和实现

背压控制是通过调节注射油缸之回油节流阀使油缸保持一定的压力实现的。背压的选取主要是看熔料的种类、温度和实际塑化效果来确认的。通常的背化压力在6-20MPa之间。

 

3.作用

（1）压实熔料，增加密度

（2）挤出物料，减少内部气泡、提高均匀性；  

（3）使熔料充分塑化，提高混合均匀度，能提升熔料的湿度，使改善熔料充模时的流动性，改善制品表面质量。

4．背压异常的危害：

背压过高时，熔料压力过大，料温高，熔料的粘度下降，降低塑化效率；螺杆后退速度慢，预塑料回料时间过长，增加周期时间，导致效率下降；喷嘴容易出现流延现象，制品出现冷料斑；机构机械磨损增大；

背压过低时，螺杆后退太快，熔料未压实，内部空气未充分排出。

 

注射机按物料的塑化形式分，主要有两种：柱塞式注射机和往复螺杆式注射机，这其中尤以螺杆式注射机居多。它们之间由于结构不同，其特点也不尽相同。

 

一、 柱塞式注射机

柱塞式注射系统主要有加料装置、料筒、柱塞、分流梭、喷嘴和模具等部件组成（如下图1所示）。柱塞式注射机与螺杆式注射机除了柱塞与螺杆的不同外，还有一个分流梭，分流梭是安置在料筒前端内腔中鱼雷形状的部件，起到分流物料，加大传热面积，减少物料层厚度的作用。

柱塞式注射系统的缺点：

1、塑化不均匀：物料主要靠加热器通过传热来进行塑化，没有螺杆注射的剪切发热过程，这样导致料筒内的温差比较大；

2、注射压力损失较螺杆的大，压力损耗主要包括进入模腔的阻力、挤压物料、物料移动、通过分流梭所遇到的阻力等。这样容易造成充模困难。

3、注射速度均匀：与螺杆挤压物料前进不同，柱塞注射时，必须先压实物料（螺杆也有这个过程，但可看作匀速过程），压实后然后柱塞的前进速度才会融料的注射速度一致。

由于上述缺点，一般只有小型注射机才采用柱塞方案。

 

二、螺杆式注射体统

柱塞式注射系统主要有注射缸、油压电机、加料装置、料筒、螺杆、喷嘴和模具等部件组成。

螺杆式注射的优点

1、螺杆既起到塑化物料的作用（挤压、剪切）又具有注射物料的挤压作用（当下料时，即螺杆转动并后退时，由于螺杆的挤压、剪切作用是使物料塑化均匀并输送到螺杆端部；但螺杆前移时，就像柱塞一样对物料起到挤压作用）

2、螺杆式注射系统结构紧凑，塑化效率高，塑化均匀，注射压力损失小。