注塑機，即注射成型機，由注射裝置、合模裝置和注塑模具三部分組成。注塑機的規(guī)格有兩種表示法：一種是每次最大注射體積或重量，另一種是最大合模力。注塑機其他主要參數(shù)為塑化能力、注塑速率和注射壓力。
注射裝置
注塑機的主要部分。將塑料加熱塑化成流動狀態(tài)，加壓注射入模具。注射方式有柱塞式、預(yù)塑化式和往復(fù)螺桿式。后者具有塑化均勻、注射壓力損失小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，應(yīng)用較廣泛。
合模裝置
用以閉合模具的定模和動模，并實現(xiàn)模具開閉動作及頂出成品。
注塑模具
簡稱注模。它由澆注系統(tǒng)、成型零件和結(jié)構(gòu)零件所組成。
?、贊沧⑾到y(tǒng)是指自注射機噴嘴到型腔的塑料流動通道;
②成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，由陰模、陽膜組成;
③結(jié)構(gòu)零件，包括導(dǎo)向、脫膜、抽芯、分型等各種零件。模具分為定模和動模兩大部分，分別固定于合模裝置之定板和動板上，動模隨動板移動而完成開閉動作。模具根據(jù)需要可加熱或冷卻。
操作方法
因加工物料而異。熱塑性塑料的注射成型包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻、脫模等過程。熱固性塑料和橡膠的成型也包括同樣過程，但料筒溫度 較熱塑性塑料的低,注射壓力卻較高，模具是加熱的,物料注射完畢在模具中需經(jīng)固化或硫化過程，然后趁熱脫膜。
注射成型是指有一定形狀的模型，通過壓力將融溶狀態(tài)的膠體注入摸腔而成型，工藝原理是：將固態(tài)的塑膠按照一定的熔點融化，通過注射機器的壓力，用一定的速度注入模具內(nèi)，模具通過水道冷卻將塑膠固化而得到與設(shè)計模腔一樣的產(chǎn)品。
注射成型(注塑)是使熱塑性或熱固性模塑料先在加熱料筒中均勻塑化，而后由柱塞或移動螺桿推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。
注射成型幾乎適用于所有的熱塑性塑料。注射成型也成功地用于成型某些熱固性塑料。注射成型的成型周期短(幾秒到幾分鐘)，成型制品質(zhì)量可由幾克到幾十千克，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的模塑品。因此，該方法適應(yīng)性強，生產(chǎn)效率高。
注射成型用的注射機分為柱塞式注射機和螺桿式注射機兩大類，由注射系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和塑模三大部分組成;
其成型方法可分為：
(1) 排氣式注射成型。
排氣式注射成型應(yīng)用的排氣式注射機，在料筒中部設(shè)有排氣口，亦與真空系統(tǒng)相連接，當塑料塑化時，真空泵可將塑料中合有的水汽、單體、揮發(fā)性物質(zhì)及空氣經(jīng)排氣口抽走;原料不必預(yù)干燥，從而提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。特別適用于聚碳酸酯、尼龍、有機玻璃、纖維素等易吸濕的材料成型。
(2) 流動注射成型。
流動注射成型可用普通移動螺桿式注射機。即塑料經(jīng)不斷塑化并擠入有一定溫度的模具型腔內(nèi)，塑料充滿型腔后，螺桿停止轉(zhuǎn)動，借螺桿的推力使模內(nèi)物料在壓力下保持適當時間，然后冷卻定型。流動注射成型克服了生產(chǎn)大型制品的設(shè)備限制，制件質(zhì)量可超過注射機的最大注射量。其特點是塑化的物件不是貯存在料筒內(nèi)，而是不斷擠入模具中，因此它是擠出和注射相結(jié)合的一種方法。
(3) 共注射成型。
共注射成型是采用具有兩個或兩個以上注射單元的注射機，將不同品種或不同色澤的塑料，同時或先后注入模具內(nèi)的方法。用這種方法能生產(chǎn)多種色彩和(或)多種塑料的復(fù)合制品，有代表性的共注射成型是雙色注射和多色注射。
(4) 無流道注射成型。
模具中不設(shè)置分流道，而由注射機的延伸式噴嘴直接將熔融料分注到各個模腔中的成型方法。在注射過程中，流道內(nèi)的塑料保持熔融流動狀態(tài)，在脫模時不與制品一同脫出，因此制件沒有流道殘留物。這種成型方法不僅節(jié)省原料，降低成本，而且減少工序，可以達到全自動生產(chǎn)。
(5)反應(yīng)注射成型。
反應(yīng)注射成型的原理是將反應(yīng)原材料經(jīng)計量裝置計量后泵入混合頭，在混合頭中碰撞混合，然后高速注射到密閉的模具中，快速固化，脫模，取出制品。它適于加工聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、有機硅樹脂、醇酸樹脂等一些熱固性塑料和彈性體。主要用于聚氨酯的加工。
(6) 熱固性塑料的注射成型。
粒狀或團狀熱固性塑料，在嚴格控制溫度的料筒內(nèi)，通過螺桿的作用，塑化成粘塑狀態(tài)，在較高的注射壓力下，物料進入一定溫度范圍的模具內(nèi)交聯(lián)固化。熱固性塑料注射成型除有物理狀態(tài)變化外，還有化學變化。因此與熱塑性塑料注射成型比，在成型設(shè)備及加工工藝上存在著很大的差別。下表比較了熱固性與熱塑性塑料注射成型的差別。
熱固性與熱塑性塑料注射成型條件的比較
工藝條件
熱固性塑料
熱塑性塑料
料筒溫度
溫度低，95℃以下，溫度控制嚴格
溫度高，150℃以上，溫度控制不嚴格
料筒中停留時間
短
較長
料筒加熱方式
液體介質(zhì)（水、油）
電加熱
模具溫度
150-200℃
100℃以下
注射壓力
100-200MPa
35-140MPa
注射量
注射量較小，料筒前部余料很小
注射量較大，料筒前部余料較多
“注塑機全稱為塑料注射成型機，是塑料注射成型的主要設(shè)備。注塑機使熱塑性塑料由顆粒狀樹脂轉(zhuǎn)化為成型制品需要經(jīng)過一個熔融、注射、保壓、冷卻的循環(huán)過程。
典型的注塑機包括以下五個部分：注射系統(tǒng)、液壓動力系統(tǒng)、模具系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
1.注射系統(tǒng)
注射系統(tǒng)是用來控制注射量和注射熔融塑料的系統(tǒng)，它是由料斗、螺桿、料筒和噴嘴組成的，它的運動包括儲料、壓延、排氣、熔料、注射、保壓等過程。
1.1 料斗
熱塑性塑料最初是以顆粒的形式進入注射系統(tǒng)的，注塑機的料斗就是用來收集這些顆粒的，樹脂顆粒在重力的作用下通過進料口匯集在料筒中。
1.2 料筒
如圖2-2所示，注塑機的料筒支撐塑化螺桿，由電加熱板進行加熱。
1.3 螺桿
螺桿用于壓延、熔融、傳遞塑料，螺桿包括三個區(qū)域：進料段、傳遞段、塑化段(如圖2-3所示)。螺桿的直徑是持續(xù)變化的，螺桿的行程從進料段到塑化段持續(xù)減小。螺桿在料筒內(nèi)部壓縮塑料，通過剪切應(yīng)力產(chǎn)生剪切熱，剪切熱量熔化塑料形成熔料，料筒外部的加熱板用于輔助維持塑料的熔融狀態(tài)。通常注塑機有三個或更多的加熱圈，每一個區(qū)域都有不同的溫度設(shè)定。
1.4 噴嘴
噴嘴是連接料筒和模具澆口套的部分，在料筒和模具之間起連接密封作用。噴嘴的溫度一般設(shè)為材料的熔融溫度或低于熔融溫度，可參考材料供應(yīng)商的推薦溫度。當注射開始時，料筒運動到行程末端，噴嘴球型直徑正好配合澆口套凹槽以保證密封;清洗料筒時，料筒退后一段距離，使熔料可以對空注射，這就是噴嘴的兩個注射位置(如圖2-4所示)。
2. 模具系統(tǒng)
模具系統(tǒng)包括支撐柱、定模板、動模板和模具，如圖2-5所示。
模具系統(tǒng)是由模板組合而成的，模板由工具鋼制成，模具的型腔部分用來成型制品。定板位于料筒一邊并且和動板通過支撐柱連接在一起。模具通過壓板固定在注塑機的模板上，動板通過鎖模系統(tǒng)在支撐柱上往復(fù)運動。
3. 液壓系統(tǒng)
注塑機的液壓系統(tǒng)由油泵、液壓管路、電動機、液壓油組成，它提供了模具開模與合模的動力，并且用于驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)螺桿。
4. 控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)是由復(fù)雜的微機處理系統(tǒng)組成，用于控制注塑機的連續(xù)性和重復(fù)性動作，它監(jiān)視、控制注塑工藝參數(shù)，包括：溫度，壓力，注射速率，螺桿速度、位置，工藝控制直接影響產(chǎn)品的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
5. 鎖模系統(tǒng)
鎖模系統(tǒng)由機械動作系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)組成，用于控制開模、合模動作，并且產(chǎn)生足夠的鎖模力阻止熔料溢出。
注意事項
注塑成型是一門工程技術(shù)，它所涉及的內(nèi)容是將塑料轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏貌⒛鼙３衷行阅艿闹破?。注射成型的重要工藝條件是影響塑化流動和冷卻的溫度，壓力和相應(yīng)的各個作用時間。
溫度控制
1、料筒溫度：注射模塑過程需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。前兩程溫度主要影響塑料的塑化和流動，而后一種溫度主要是影響塑料的流動和冷卻。
每一種塑料都具有不同的流動溫度，同一種塑料，由于來源或牌號不同，其流動溫度及分解溫度是有差別的，這是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同類型的注射機內(nèi)的塑化過程也是不同的，因而選擇料筒溫度也不相同。
2、噴嘴溫度：
噴嘴溫度通常是略低于料筒最高溫度的，這是為了防止熔料在直通式噴嘴可能發(fā)生的“流涎現(xiàn)象”。噴嘴溫度也不能過低，否則將會造成熔料的早凝而將噴嘴堵死，或者由于早凝料注入模腔而影響制品的性能。
3、模具溫度：
模具溫度對制品的內(nèi)在性能和表觀質(zhì)量影響很大。模具溫度的高低決定于塑料結(jié)晶性的有無、制品的尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求，以及其它工藝條件(熔料溫度、注射速度及注射壓力、模塑周期等)。
壓力控制
注塑過程中壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，并直接影響塑料的塑化和制品質(zhì)量。
1、塑化壓力：
(背壓)采用螺桿式注射機時，螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力稱為塑化壓力，亦稱背壓。這種壓力的大小是可以通過液壓系統(tǒng)中的溢流閥來調(diào)整的。在注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的轉(zhuǎn)速都不變，則增加塑化壓力時即會提高熔體的溫度，但會減小塑化的速度。
此外，增加塑化壓力常能使熔體的溫度均勻，色料的混合均勻和排出熔體中的氣體。一般操作中，塑化壓力的決定應(yīng)在保證制品質(zhì)量優(yōu)良的前提下越低越好，其具體數(shù)值是隨所用的塑料的品種而異的，但通常很少超過20㎏/c㎡。
2、注射壓力：
在當前生產(chǎn)中，幾乎所有的注射機的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對塑料所施的壓力(由油路壓力換算來的)為準的。注射壓力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料從料筒流向型腔的流動阻力，給予熔料充模的速率以及對熔料進行壓實。
注射壓力分射膠壓力和保壓壓力，通常是1到4段射膠壓力+1到3段保壓壓力，一般保壓壓力小于射膠壓力，根據(jù)實際使用的塑膠材料進行調(diào)節(jié)，以達到佳的物理性能，外觀和尺寸要求。
成型周期
完成一次注射模塑過程所需的時間稱成型周期，也稱模塑周期。它實際包括以下幾部分：
成型周期：成型周期直接影響勞動生間率和設(shè)備利用率。因此，在生產(chǎn)過程中應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型周期中各個有關(guān)時間。在整個成型周期中，以注射時間和冷卻時間最重要，它們對制品的質(zhì)量均有決定性的影響。注射時間中的充模時間直接反比于充模速率，生產(chǎn)中充模時間一般約為3～5秒。
注射時間中的保壓時間就是對型腔內(nèi)塑料的壓力時間，在整個注射時間內(nèi)所占的比例較大，一般約為20～120秒(特厚制件可高達5～10分鐘)。在澆口處熔料封凍之前，保壓時間的多少，對制品尺寸準確性有影響，若在以后，則無影響。
保壓時間也有最惠值，已知它依賴于料溫，模溫以及主流道和澆口的大小。如果主流道和澆口的尺寸以及工藝條件都是正常的，通常即以得出制品收縮率波動范圍最小的壓力值為準。
冷卻時間主要決定于制品的厚度，塑料的熱性能和結(jié)晶性能，以及模具溫等。冷卻時間的終點，應(yīng)以保證制品脫模時不引起變動為原則，冷卻時間性一般約在30～120秒鐘之間，冷卻時間過長沒有必要，不僅降低生產(chǎn)效率，對復(fù)雜制件還將造成脫模困難，強行脫模時甚至會產(chǎn)生脫模應(yīng)力。成型周期中的其它時間則與生產(chǎn)過程是否連續(xù)化和自動化以及兩化的程度等有關(guān)。
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