注塑工藝設定要考慮收縮率、流（liú）動性、結晶性、熱敏性塑料及易水解塑料、應力（lì）開裂及熔體（tǐ）破裂、熱（rè）性能及冷卻速度、吸濕性等7個因（yīn）素注塑工藝設定要考慮（lǜ）的（de）7個因（yīn）素。

一、收縮率

熱塑性塑料成型收縮的形式及計算如前所（suǒ）述，影響熱塑性塑料成型收縮的因素如下：

1. 塑（sù）料品（pǐn）種熱塑性塑（sù）料成型過程中由於還存在結晶化形起的體積變化，內應力（lì）強，凍結在塑件內的殘餘應力大，分子取向性強等因素，因此（cǐ）與（yǔ）熱固性塑料相比則收縮率（lǜ）較大，收縮率範圍（wéi）寬、方向性明顯，另外成型後的收縮、退火或調（diào）濕處理後的收縮率一般也都比熱固性塑料大。

2. 塑件特（tè）性成型（xíng）時熔融料與型腔表麵（miàn）接觸外層立即冷卻形成低密度的固態外（wài）殼（ké）。由於（yú）塑料的導熱性（xìng）差，使塑件內層緩慢冷卻而形成收縮大的高密度固態層。所以壁厚、冷卻慢、高密度（dù）層厚的則收縮大。

另外（wài），有無嵌件及嵌件布局、數量都直接影響料（liào）流（liú）方向，密度分布及收縮阻力大（dà）小等，所以塑件的特性對收縮大小、方向性影響較大。

3. 進料口形式、尺寸、分布這些因素直接影響料流方向、密度分布、保壓補（bǔ）縮（suō）作用及成型時間（jiān）。直接進料口、進料口截麵大（尤（yóu）其截麵較厚的）則收縮小但方向性大，進料口寬及長度短的則方向性（xìng）小（xiǎo）。距進料口近的或與料流方（fāng）向平行的則（zé）收縮大。

4. 成型條件模具溫度高，熔融料冷卻（què）慢、密度高（gāo）、收縮大，尤（yóu）其對結晶料（liào）則因結晶度高，體（tǐ）積變化大，故收縮更大。模溫分布與塑件（jiàn）內（nèi）外冷卻及密度均勻性也有關，直接影響到各部分收縮量大小（xiǎo）及方向性。

另外，保持壓（yā）力及時間對收縮（suō）也影（yǐng）響較大，壓力大、時間長的則收（shōu）縮小（xiǎo）但方向性大。注塑壓力高，熔融料粘度差小，層間剪切應力小，脫模後彈性回跳大，故收縮也可適量的減小，料溫（wēn）高、收縮大，但方向性小。因此在成型時調整模溫、壓力、注（zhù）塑速度及冷卻時間等諸因素也（yě）可適當改（gǎi）變塑件（jiàn）收縮情況。

模具（jù）設計時根據各（gè）種塑料的收（shōu）縮範圍，塑件壁厚、形狀，進料口形式尺寸及分布情況，按經驗確定塑件各部位的收縮率，再（zài）來計算（suàn）型腔尺寸。

對高精度塑件及難以掌握收縮率時（shí），一般宜用如下方法設計（jì）模（mó）具：

• 對塑件外徑取較小收（shōu）縮率，內徑取較大收縮率，以留有試模後修正的餘地。

• 試模（mó）確定澆注（zhù）係統形式、尺寸及成型條（tiáo）件（jiàn）。

• 要後處理的塑件經後處理確定尺寸變化情況（測量時必須在脫模後24小（xiǎo）時以後）。

• 按實際收縮情況修正模具。

• 再試模並可適當地改變工藝條件略（luè）微修正（zhèng）收縮值以滿足塑件要求（qiú）。

二、流動性

1. 熱塑性塑料流動性大（dà）小，一般可從分子量大小、熔融（róng）指數、阿基米德（dé）螺旋線流動長度、表現粘度及流動（dòng）比（流程長度/塑件（jiàn）壁厚）等一係列指數進行分析。

分子量小，分子量分布寬，分子結構規整性差，熔融指數（shù）高、螺流動長度長（zhǎng）、表現粘度小，流動比大的（de）則流（liú）動（dòng）性就好，對同一品名（míng）的塑料必（bì）須檢查其說明書判斷其流動（dòng）性是否適（shì）用於注塑（sù）成型。

按模具設計要求大致可將常用塑料的流動性分為三類（lèi）：

• 流（liú）動性好 PA、PE、PS、PP、CA、聚（4）甲基（jī）戍烯;

• 流（liú）動性中等 聚苯乙烯係（xì）列樹脂（zhī）（如ABS、AS）、PMMA、POM、聚苯醚;

• 流動性差（chà） PC、硬PVC、聚苯醚、聚碸、聚（jù）芳碸、氟塑料。

2. 各種塑料的流動性也因各成型因素而變，主要（yào）影響的因素（sù）有如下幾（jǐ）點：

①溫度料溫高則流動性增大，但不同塑料也各有差異，PS（尤其（qí）耐衝擊型及MFR值較高的）、PP、PA、PMMA、改性聚（jù）苯乙烯（xī）（如ABS、AS）、PC、CA等塑（sù）料的流動性隨溫度變化較大。對PE、POM、則溫度增減對其流動性影響較小。所以前者（zhě）在成型時宜調節溫度來控製流動性。

② 壓力注塑壓力增大則熔融料受剪切作用大，流動性也增大，特別是PE、POM較為敏感，所以成型時宜調節注塑壓力來控製流動性。

③ 模（mó）具結構澆注係（xì）統的形式，尺（chǐ）寸，布置（zhì），冷卻係統設計，熔融（róng）料流動阻力（如型麵光潔度，料道截麵（miàn）厚度（dù），型腔形（xíng）狀，排氣係（xì）統）等因素都直接影（yǐng）響到熔融料在型腔內的實際流動性，凡促使熔融（róng）料（liào）降低溫度，增加流動性阻力的則流動性就降低。模具設計時應根據所用塑料的流動性，選用合理的結（jié）構。

成型時則也可控製料溫，模溫及注塑壓力、注塑速度等因素來適當地調節填充情況以滿（mǎn）足成型需要。

三、結晶性（xìng）

熱塑性塑料按其冷（lěng）凝時無出現結晶現象可劃分為結晶型塑料與非結晶型（又稱無定形）塑料兩大類。

所謂（wèi）結晶現象即為塑料（liào）由熔融狀態到冷凝時，分子由獨立移動，完全處於無次序狀態，變成分子停止自由運動，按略微固定的位置，並有一（yī）個使分子排列成為正規模型的（de）傾向（xiàng）的一種現象。

作為判別這兩類塑料的外觀標準可視塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般結晶性料為不透明或（huò）半透明（如POM等），無定形料為透明（如（rú）PMMA等）。但也有（yǒu）例外情況，如聚（4）甲基戍烯為（wéi）結晶型塑料卻有高（gāo）透明性（xìng），ABS為無定形料但卻並不透明（míng）。

在模具設計（jì）及選擇注塑機時（shí）應注意對結晶型塑料（liào）有下列要求及注意事項：

• 料溫上升到成型溫（wēn）度所（suǒ）需的（de）熱量多，要用塑化能力大的設備。

• 冷卻回化時（shí）放出熱量大，要充分冷卻。

• 熔融態與固態的比重差大，成型收縮大，易發（fā）生縮（suō）孔、氣（qì）孔。

• 冷卻（què）快，結晶度低，收（shōu）縮小，透明度高。結晶度與塑（sù）件壁厚有關，壁厚則冷卻慢，結晶度高，收縮大，物性好。所以結晶性料應按要求必須控製模溫。

• 各（gè）向異性顯著，內應力大。脫（tuō）模後未（wèi）結晶化的（de）分子有繼續結晶（jīng）化傾向，處於能量不平衡狀態（tài），易發生變形、翹曲。

• 結晶化溫度範圍（wéi）窄，易發生未熔料末注（zhù）入模（mó）具或堵塞進料口。

四、熱敏性塑料及（jí）易水解塑料

1. 熱敏性係指某些塑料對熱較為敏（mǐn）感，在高溫下受熱時間較（jiào）長或進料口截（jié）麵過小，剪切作（zuò）用大（dà）時，料溫增高易發生變色、降解，分解的傾向，具有這種特性的塑料稱為熱敏（mǐn）性塑料。

如硬PVC、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物，POM，聚三氟氯乙（yǐ）烯等。熱敏性（xìng）塑料在分解時產生單體、氣體、固體等副產物，特別是有的分解氣體（tǐ）對人體（tǐ）、設備、模具都有刺激、腐蝕作用或毒性。

因此（cǐ），模具（jù）設（shè）計、選擇注塑機及成型時都（dōu）應注意，應選用螺杆式（shì）注塑機，澆注係統截麵宜大（dà），模具和料筒應鍍鉻，不得有邊角滯料，必須嚴格控製成（chéng）型溫度、塑（sù）料中加（jiā）入穩定劑，減（jiǎn）弱其熱敏性能。

2. 有的塑料（如PC）即使含有少量水分，但在高溫、高壓下（xià）也會發生分解，這種性能稱為易水解性，對此必須預先加熱幹燥。

五、應（yīng）力開裂及（jí）熔體（tǐ）破裂

1. 有的塑料對應力敏感，成型時易（yì）產（chǎn）生內應力並（bìng）質脆易（yì）裂，塑件在（zài）外力作用下或在溶劑作用下即發生開裂（liè）現象。

為此，除了在原料內加入（rù）添加劑提高開（kāi）抗裂性外，對原料應（yīng）注意幹（gàn）燥，合理（lǐ）的選擇成型條件，以減少（shǎo）內應力和增加抗裂性。並（bìng）應選擇合理的塑件形（xíng）狀，不宜設置嵌件等措施來盡量減少應力集中。

模具設計時應增大脫模斜度，選（xuǎn）用合理的進料口及頂出機構，成型時應（yīng）適當（dāng）的調節料溫、模溫、注塑壓力及冷卻時間，盡量避免塑件過於冷脆時脫模，成型後塑件還宜進行後處理提高抗開裂性，消除內應力並禁止與溶劑接觸。

2. 當一定融熔體流動速率的聚合物熔體（tǐ），在恒溫下通過噴嘴孔時其流速超過某值後，熔體表麵發生明（míng）顯橫向裂紋稱為熔體破（pò）裂，有損塑件外觀及物性。故在（zài）選用（yòng）熔體（tǐ）流動速率高的（de）聚合物等，應增大噴嘴、澆道、進料（liào）口截麵，減少注塑速度，提高（gāo）料溫（wēn）。

六、熱性能及冷卻速度

1. 各種塑料（liào）有不同比（bǐ）熱、熱傳導率、熱變形溫度等（děng）熱性能。比熱高的塑（sù）化時需要熱量大，應選用塑化能力（lì）大的注塑機（jī）。熱變形溫度高塑料的冷卻時間可短，脫模早，但脫（tuō）模後要防止冷卻變形。

熱傳導率低的塑料冷卻速度慢（如離子聚合物等冷卻速（sù）度極慢），故必須（xū）充分冷卻，要加強模具冷卻效果（guǒ）。熱（rè）澆道模具適用於比（bǐ）熱低，熱傳導率高的塑料。比（bǐ）熱大、熱傳導率低，熱變形溫度低、冷卻速度慢的塑（sù）料則不利於高速成型，必須選用適（shì）當的注塑機及加強模具冷卻。

2. 各種塑料按其種類特性及塑件形狀，要（yào）求必須保（bǎo）持適當的冷卻速度。所以模具必須按成型要求設置加熱和冷卻係統，以保持一定（dìng）模（mó）溫。當料（liào）溫使模溫升高（gāo）時應予冷卻，以防止塑件脫模（mó）後變形，縮短成型周期，降低結晶度。

當塑（sù）料餘熱不足以使模具保（bǎo）持一定（dìng）溫度時，則模具（jù）應設有加熱係（xì）統，使模具保持在一（yī）定（dìng）溫度（dù），以控（kòng）製冷卻速度，保證流動性，改善填充條件或用以控製塑件使其緩慢冷卻，防止厚壁塑件內外冷卻不勻及提高結晶度等。

對流動性好，成型（xíng）麵積大、料溫不勻的則按塑件成型情況有時需加熱或冷（lěng）卻交替使用或（huò）局部加熱與冷卻並用。為此模具應設有相應（yīng）的冷卻或加熱係統。

七、吸濕性

塑料中因有各種添加劑，使其對水分有不同的親疏程度，所以塑料大致可分為吸濕、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的兩種，料中含水量必須控製在允許範圍（wéi）內，不然在高溫、高壓下水（shuǐ）分變成氣體或發生水解作用，使樹（shù）脂起泡、流動性下降、外觀及力學性能（néng）不良（liáng）。

所以吸濕性塑料必須按要求采（cǎi）用（yòng）適當的加熱方法（fǎ）及規範進行預熱，在使用時防止再（zài）吸濕。

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