精密注(zhu)(zhu)(zhu)塑是指加工成(cheng)型的(de)注(zhu)(zhu)(zhu)塑制品的(de)尺寸重(zhong)復精度(du)很高，以致(zhi)使用通用注(zhu)(zhu)(zhu)塑機、常規的(de)注(zhu)(zhu)(zhu)塑成(cheng)型工藝難以達到(dao)要求(qiu)的(de)一種注(zhu)(zhu)(zhu)射成(cheng)型方法。

“精(jing)密注射(she)成(cheng)型”這一(yi)概念，主要是區別于“常規注射(she)成(cheng)型”，它是基于高(gao)(gao)分(fen)子材料(liao)的迅(xun)速發(fa)展，在儀表、電子領域里采(cai)用精(jing)密塑(su)料(liao)部件取代高(gao)(gao)精(jing)度的金(jin)屬(shu)零(ling)件的技術。

目(mu)前針對精密(mi)注射(she)制品(pin)的界(jie)定(ding)指(zhi)標(biao)有兩個：

一(yi)是制品(pin)尺(chi)寸重復精度，二是制品(pin)質量的重復精度。

本文主要從制品尺寸(cun)重復精(jing)度(du)方(fang)面闡述精(jing)密注射(she)成型。但(dan)由(you)于各種材料本身的性質和加工(gong)工(gong)藝(yi)不(bu)同，不(bu)能把塑料制件的精(jing)度(du)與金屬零件的精(jing)度(du)等同起來。

成(cheng)型制(zhi)品(pin)的(de)模具是決定該制(zhi)品(pin)能(neng)否達到(dao)設計要求的(de)尺寸(cun)公差的(de)重要條件(jian)，而精密注(zhu)塑機是保證(zheng)制(zhi)品(pin)始終在所要求的(de)尺寸(cun)公差范(fan)圍內成(cheng)型，及保證(zheng)極(ji)高成(cheng)品(pin)率(lv)的(de)關鍵(jian)設備。

精密注射的特點：

制件的尺寸精度高、公(gong)差小(xiao)，即有高精度的尺寸界限；

制品重量重復精度高，要求有日、月(yue)、年的尺寸穩定性；

模(mo)(mo)具(ju)的(de)材料好、剛性(xing)足，型腔的(de)尺寸精度(du)、光潔度(du)以及(ji)模(mo)(mo)板間的(de)定(ding)位精度(du)高(gao)；

采用精(jing)密注(zhu)射機更換(huan)常(chang)規注(zhu)射機；

采用(yong)精密(mi)注射成型工藝；

選擇適(shi)應精密注射成型的材(cai)料。

評(ping)定制(zhi)(zhi)品(pin)最重要的(de)(de)技術指標(biao)，就是注(zhu)塑(su)(su)制(zhi)(zhi)品(pin)的(de)(de)精(jing)(jing)度( 尺寸公(gong)差、形位(wei)公(gong)差和制(zhi)(zhi)品(pin)表面的(de)(de)光潔(jie)度) 。欲注(zhu)塑(su)(su)出精(jing)(jing)密(mi)的(de)(de)塑(su)(su)料制(zhi)(zhi)品(pin)，需從材料選擇、模具設(she)計、注(zhu)射成型工藝(yi)、操作者(zhe)的(de)(de)技術水(shui)平等4大因素進行(xing)嚴格控制(zhi)(zhi)。

精密注(zhu)(zhu)塑機(ji)(ji)要求制(zhi)品尺寸精度一般在0.01～0.001mm以內，許(xu)多精密注(zhu)(zhu)塑還要求注(zhu)(zhu)塑機(ji)(ji)具有(you)高的(de)注(zhu)(zhu)射(she)壓力(li)、高的(de)注(zhu)(zhu)射(she)速度；

要求合(he)(he)模(mo)(mo)系統具有足夠(gou)大的(de)剛性和(he)足夠(gou)高(gao)(gao)的(de)鎖(suo)(suo)模(mo)(mo)精(jing)度，所謂鎖(suo)(suo)模(mo)(mo)精(jing)度是指合(he)(he)模(mo)(mo)力(li)的(de)均勻(yun)性、可調、穩(wen)定(ding)和(he)重(zhong)復(fu)性高(gao)(gao)，開合(he)(he)模(mo)(mo)位置(zhi)精(jing)度高(gao)(gao)；

要求對(dui)壓力、流量、溫度、計量等都(dou)能精(jing)確控制到相應的精(jing)度，采用多級(ji)或(huo)無(wu)級(ji)注射，保證(zheng)成型工藝再現條件和(he)制品尺寸的重復精(jing)度等。

影響制品(pin)尺寸精度的因(yin)素(su)：

模具精度；

成型收縮率；

制品使用環境(jing)的(de)溫度(du)、濕度(du)以及波動的(de)幅度(du)。

注塑精密成型材料的(de)選(xuan)擇原則

機械強度高、尺(chi)寸穩定性好(hao)、抗(kang)蠕變性能好(hao)、環境(jing)適(shi)應范圍廣。

常用的有四種材料：

POM及碳纖維增強( CF) 或玻(bo)璃增強(GF)。這(zhe)種材(cai)料的特點是耐蠕變性(xing)能好，耐疲(pi)勞、耐候性(xing)、介電性(xing)能好，難燃，加(jia)入潤滑(hua)劑易(yi)脫(tuo)模。

PA及玻纖增(zeng)強PA66，其(qi)特點：抗(kang)沖擊(ji)能力及耐(nai)磨性(xing)(xing)能強，流(liu)動(dong)性(xing)(xing)能好，可成(cheng)型0.4mm壁厚的制品。玻纖增(zeng)強PA66具(ju)有耐(nai)熱性(xing)(xing)(熔點250℃)，其(qi)缺點是(shi)具(ju)有吸(xi)濕(shi)性(xing)(xing)，一般成(cheng)型后都要通(tong)過調濕(shi)處理。

PBT增(zeng)強聚酯，成(cheng)型時間(jian)短。成(cheng)型時間(jian)比較如(ru)下：PBT≤POM≈PA66≤PA6。

PC及GFPC。特點：良(liang)好的(de)耐磨性，增強后剛(gang)性提高，尺寸穩定(ding)性好，耐候性、難燃及成型加工(gong)性好。

精密注塑成型中(zhong)的(de)收縮問(wen)題

影響收(shou)(shou)縮(suo)(suo)的(de)因素(su)有四種：熱收(shou)(shou)縮(suo)(suo)、相變收(shou)(shou)縮(suo)(suo)、取向收(shou)(shou)縮(suo)(suo)以(yi)及壓縮(suo)(suo)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)。

熱(re)收縮是成(cheng)型(xing)材(cai)料與模具材(cai)料所固有的(de)(de)熱(re)物(wu)理特(te)性(xing)。模具溫度(du)高，制品的(de)(de)溫度(du)也(ye)高，實際收縮率(lv)會增加，因(yin)此精密注射(she)的(de)(de)模具溫度(du)不宜過(guo)高。

相(xiang)變收(shou)縮(suo)由(you)于結晶(jing)型樹脂(zhi)在定向過程(cheng)中，伴(ban)隨高分(fen)子的(de)結晶(jing)化(hua)，由(you)于比(bi)容減少而引(yin)起(qi)的(de)收(shou)縮(suo)，即(ji)叫相(xiang)變收(shou)縮(suo)。模具(ju)溫(wen)度高，結晶(jing)度高，收(shou)縮(suo)率(lv)大(da)；但另一方面(mian)，結晶(jing)度提高會使制品密度增加(jia)，線膨脹系(xi)數減小，收(shou)縮(suo)率(lv)降低。因此(ci)實(shi)際收(shou)縮(suo)率(lv)由(you)兩者綜(zong)合作用而定。

取向收縮，由于(yu)分(fen)(fen)子鏈在流動方(fang)向上的(de)強行拉伸，使在冷(leng)卻時的(de)大分(fen)(fen)子有重新卷曲恢(hui)復的(de)趨勢，在取向方(fang)向將產生收縮。分(fen)(fen)子取向程(cheng)度(du)與注(zhu)射壓力、注(zhu)射速度(du)、樹脂(zhi)溫(wen)度(du)及模具溫(wen)度(du)等有關。但主要(yao)的(de)是注(zhu)射速度(du)。

壓縮(suo)(suo)收(shou)縮(suo)(suo)與彈(dan)性(xing)(xing)復(fu)位(wei)，一(yi)般塑料都具(ju)有(you)壓縮(suo)(suo)性(xing)(xing)。即在高(gao)壓下比容發生顯著(zhu)變化。在一(yi)般溫度下，提高(gao)壓力成型(xing)(xing)(xing)制(zhi)品(pin)比容會(hui)減(jian)小，密(mi)度會(hui)增加，膨脹(zhang)系數減(jian)小，收(shou)縮(suo)(suo)率會(hui)顯著(zhu)下降(jiang)。對應于壓縮(suo)(suo)性(xing)(xing)，成型(xing)(xing)(xing)材料具(ju)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)復(fu)位(wei)作用，使(shi)制(zhi)品(pin)收(shou)縮(suo)(suo)減(jian)小。影響制(zhi)品(pin)成型(xing)(xing)(xing)收(shou)縮(suo)(suo)的因(yin)素(su)與成型(xing)(xing)(xing)條(tiao)件(jian)和操作條(tiao)件(jian)有(you)關。

精密注塑模具

模具(ju)(ju)精(jing)度(du)，主要取決于模具(ju)(ju)型(xing)(xing)腔(qiang)尺寸(cun)精(jing)度(du)高，型(xing)(xing)腔(qiang)定位(wei)準確或分型(xing)(xing)面精(jing)度(du)是否(fou)滿足要求(qiu)。一般精(jing)密注塑模具(ju)(ju)的尺寸(cun)公(gong)差，應控制在制品(pin)尺寸(cun)公(gong)差的1/3以下(xia)。

可加工性與剛性，在(zai)模具結構設計中(zhong)，型腔數不宜過多(duo)，而底(di)板、支承(cheng)板、型腔壁(bi)都要厚一(yi)些，以(yi)避(bi)免(mian)零件(jian)在(zai)高溫、高壓作用下(xia)發生(sheng)劇烈彈(dan)性形變。

制(zhi)品脫(tuo)模性，模具(ju)要(yao)盡量(liang)采(cai)取少(shao)的(de)型(xing)腔數、少(shao)而短的(de)流道以(yi)及(ji)比普通模具(ju)有(you)更高的(de)光潔(jie)度，這樣有(you)利于脫(tuo)模。

精密模具的(de)(de)材料(liao)，選擇(ze)機械強度高的(de)(de)合(he)金鋼。制作型腔、澆道的(de)(de)材料(liao)要經過嚴格(ge)的(de)(de)熱(re)處理，選用(yong)硬度高(成(cheng)型零(ling)件要達(da)到HRC52左右(you)) 、耐磨性好、抗腐蝕性強的(de)(de)材料(liao)。

精密注射機(ji)的特(te)點與(yu)選用

技術(shu)參數方(fang)面的(de)特點：

從注射壓力方(fang)面劃分，普通機：147 ～177MPa；精密(mi)機：216 ～243MPa；超高壓機：243～392MPa。

精密注塑機(ji)必須高壓(ya)的理(li)由是(shi)：

（1）提(ti)高(gao)(gao)(gao)精密(mi)制(zhi)(zhi)品(pin)的精度(du)和質量，注(zhu)射壓力對制(zhi)(zhi)品(pin)成型收縮(suo)率(lv)有最(zui)明顯的影響。當注(zhu)射壓力達到392MPa時，制(zhi)(zhi)品(pin)成型收縮(suo)率(lv)幾乎為零。而這時制(zhi)(zhi)品(pin)的精度(du)只受模(mo)具(ju)控制(zhi)(zhi)或環(huan)境的影響。實驗(yan)證明：注(zhu)射壓力從98MPa提(ti)高(gao)(gao)(gao)到392MPa后，機械強度(du)提(ti)高(gao)(gao)(gao)3%～33%。

（2）可(ke)減小精密(mi)(mi)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)的(de)壁(bi)(bi)厚、提高成型(xing)(xing)長(chang)度。以(yi)PC為例，普(pu)通機注射壓力(li)177MPa，可(ke)成型(xing)(xing)0.2～0.8mm壁(bi)(bi)厚的(de)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)，而精密(mi)(mi)機注射壓力(li)在392MPa時可(ke)成型(xing)(xing)厚度在0.15～0.6mm之間的(de)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)。超高壓注射機可(ke)獲得流長(chang)比更大的(de)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)。

（3）提高(gao)(gao)注(zhu)射(she)(she)壓力(li)可充分(fen)發(fa)渾注(zhu)射(she)(she)速率(lv)的(de)功效(xiao)。欲達到額(e)定(ding)注(zhu)射(she)(she)速率(lv)，只有兩個辦法：一是提高(gao)(gao)系(xi)統(tong)最高(gao)(gao)注(zhu)射(she)(she)壓力(li)；二是改造(zao)螺(luo)桿參(can)數，提高(gao)(gao)長徑(jing)比。精密注(zhu)射(she)(she)機的(de)注(zhu)射(she)(she)速率(lv)要求高(gao)(gao)。

精密注射機(ji)在控制方(fang)面的特點：

（1） 對注(zhu)塑成型參數(shu)的重復精度(再現(xian)性)要求高，宜采用多級注(zhu)射(she)反饋控(kong)制(zhi)：

a.多級位置控制；

b.多級速度控制；

c.多級保壓控制；

d.多級背壓控制；

e.多級螺(luo)桿轉速控制。

位移傳感器的精(jing)度(du)要(yao)求(qiu)達到(dao)0.1mm，這樣可以(yi)嚴格控制(zhi)(zhi)計量(liang)行(xing)程(cheng)、注射行(xing)程(cheng)以(yi)及余料(liao)墊的厚度(du)(射出監控點)，保證(zheng)每次(ci)注射量(liang)準確，提高制(zhi)(zhi)品成型精(jing)度(du)。料(liao)筒(tong)及噴嘴溫度(du)控制(zhi)(zhi)要(yao)精(jing)確，升(sheng)溫時超(chao)調量(liang)要(yao)小，溫度(du)的波動要(yao)小。精(jing)密注塑應(ying)采用PID控制(zhi)(zhi)，使溫度(du)精(jing)確度(du)在±0.5℃之間為宜。

（2） 塑化質(zhi)量要求，塑料塑化的均(jun)勻性不(bu)僅影(ying)響(xiang)(xiang)到注塑件的成(cheng)型質(zhi)量，還(huan)會影(ying)響(xiang)(xiang)到熔融塑料通過(guo)澆口(kou)時所(suo)受阻力的大小，為了得到均(jun)勻的塑化，設(she)計專用的螺桿和使用專用的增塑技術必不(bu)可少。

另外(wai)，機筒(tong)的溫(wen)度(du)也應精確控(kong)制(zhi)(zhi)，現在螺桿(gan)、機筒(tong)溫(wen)度(du)多采(cai)用PID控(kong)制(zhi)(zhi)(比例、微(wei)分、積分)，精度(du)可控(kong)制(zhi)(zhi)在±l℃內，基本(ben)可滿足(zu)精密注塑(su)的要求(qiu)，如果(guo)采(cai)用FUZZY控(kong)制(zhi)(zhi)方法(fa)，就(jiu)更適合于精密注塑(su)了。

（3）工(gong)作(zuo)(zuo)油(you)的(de)(de)溫(wen)度控(kong)制要高油(you)溫(wen)的(de)(de)變化導致注射壓力的(de)(de)波動(dong)，必(bi)須對(dui)工(gong)作(zuo)(zuo)油(you)采用加熱、冷卻的(de)(de)閉環(huan)裝置(zhi)，把油(you)溫(wen)穩定在(zai)50～55℃為宜。

（4）保(bao)壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)力的(de)影響，保(bao)壓(ya)(ya)對精(jing)度(du)(du)(du)塑(su)件(jian)的(de)影響極大，準確地說(shuo)，保(bao)壓(ya)(ya)能較好地補縮(suo)，減(jian)小塑(su)件(jian)變形，控制塑(su)件(jian)精(jing)度(du)(du)(du)，保(bao)壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)力的(de)穩定(ding)(ding)決定(ding)(ding)了塑(su)件(jian)的(de)成型(xing)精(jing)度(du)(du)(du)，螺(luo)桿的(de)終止位置不變是(shi)決定(ding)(ding)保(bao)壓(ya)(ya)效果的(de)決定(ding)(ding)因素(su)。

（5） 對(dui)模具溫(wen)(wen)度(du)(du)控制(zhi)要(yao)求若冷卻時(shi)間相同，模具型腔溫(wen)(wen)度(du)(du)低的制(zhi)品厚(hou)(hou)度(du)(du)要(yao)比溫(wen)(wen)度(du)(du)高的制(zhi)品厚(hou)(hou)度(du)(du)尺寸(cun)大。如POM、PA類材料，模溫(wen)(wen)50℃時(shi)厚(hou)(hou)度(du)(du)為(wei)50～100μm的制(zhi)品，在80℃時(shi)厚(hou)(hou)度(du)(du)減(jian)小到20～40μm，100℃時(shi)減(jian)小到只有10μm。室溫(wen)(wen)也對(dui)精(jing)密制(zhi)品尺寸(cun)公差(cha)有影響。

精密注塑機(ji)的液(ye)壓(ya)系統：

油路系(xi)統(tong)需(xu)要采(cai)用比(bi)例(li)壓力(li)閥、比(bi)例(li)流量閥或伺服(fu)變(bian)量泵的比(bi)例(li)系(xi)統(tong)。

在直壓式合模機構中，把合模部(bu)分油路(lu)和注射(she)部(bu)分油路(lu)分開(kai)。

由(you)于精密注塑(su)機具有高速性，為此必須(xu)強調(diao)液(ye)壓系統的反應速度。

精密(mi)注塑機的液壓系統，更要(yao)充分體現(xian)機電(dian)液儀(yi)一體化工程。

精密注塑機的結(jie)構特點(dian)：

由于精密注射機注射壓力高，這就要強調合模系(xi)統的剛度。動(dong)、定(ding)模板的平(ping)行度控制在0.05～0.08mm 的范圍內。

要(yao)求對低壓模具的(de)保護及合模力大小精度(du)的(de)控制(zhi)。因為合模力的(de)大小要(yao)影(ying)響模具變形的(de)程(cheng)度(du)，最終要(yao)影(ying)響到制(zhi)件的(de)尺寸公差(cha)。

啟、閉模速度要快，一般在60mm/s左(zuo)右(you)。

塑(su)化(hua)部件：螺桿(gan)(gan)、螺桿(gan)(gan)頭、止逆環、料筒等，要設計成(cheng)塑(su)化(hua)能力強(qiang)、均化(hua)程(cheng)度好、注射效率(lv)高的結構形式；螺桿(gan)(gan)驅動扭矩要大，并能無級變速。

無論何(he)種精密注塑機，最終都必須能夠穩定地控制制品尺(chi)寸重復精度和(he)質(zhi)量重復精度。