塑料注塑成型中必须考虑的7个因素

热塑性塑料成型收缩率的形式和计算方法如上所述。影响热塑性塑料成型收缩率的因素如下：

在热塑性塑料的成型过程中，由于结晶引起的体积变化、较强的内应力、塑料件中较大的残余应力、较强的分子取向等因素，与热固性塑料相比，其收缩率更大、收缩范围更宽、方向性更明显。此外，热塑性塑料在成型、退火或湿度控制处理后的收缩率通常也大于热固性塑料。

成型时，熔融材料接触型腔表面，外层迅速冷却形成低密度固体壳。由于塑料导热性差，塑料件内层冷却缓慢，形成高密度固体层，收缩幅度较大。因此，壁厚、冷却缓慢、高密度层较厚的塑料件收缩率更高。

此外，嵌件的存在与否、嵌件的布局和数量直接影响材料的流动方向、密度分布和抗收缩性。因此，塑料零件的特性对收缩尺寸和方向性影响较大。

进料口的形状、尺寸和分布等因素直接影响物料流动方向、密度分布、保压和供料效果以及成型时间。直接进料口和横截面较大的进料口（尤其是截面较厚的进料口）收缩率较小，但方向性更强；而宽度较大、长度较短的进料口方向性较弱。靠近进料口或与物料流动方向平行的进料口收缩率更大。

模具温度高，熔融材料冷却缓慢，密度大，收缩率也高。特别是对于结晶性材料，由于结晶度高、体积变化大，收缩率更大。模具温度分布还与塑料件的内外冷却和密度均匀性有关，直接影响各零件的收缩率和收缩方向。

此外，保压和保压时间对收缩率的影响也较大。如果保压压力高且保压时间长，收缩率虽小但具有方向性。注塑压力高时，熔融材料的粘度差异小，层间剪切应力小，脱模后的弹性回弹大，因此可以适当降低收缩率。材料温度高时，收缩率大但方向性小。因此，通过调整成型过程中的模具温度、压力、注射速度和冷却时间等各种因素，也可以适当地改变塑料件的收缩率。

在设计模具时，根据各种塑料的收缩范围、塑料零件的壁厚和形状、进料口的尺寸和分布，根据经验确定塑料零件各部分的收缩率，然后计算型腔尺寸。

（1）热塑性塑料的流动性通常可以通过一系列指标进行分析，例如分子量、熔融指数、阿基米德螺旋流动长度、表观粘度和流动比（流动长度/塑料部件壁厚）。

分子量小、分子量分布宽、分子结构规整性差、熔融指数高、螺旋流动长度长、表观粘度小、流动比大等特征塑料具有良好的流动性。同名塑料产品必须查阅说明书，以确定其流动性是否符合要求。 注塑成型。

根据模具设计要求，常用塑料的流动性大致可分为三类：

• 流动性好：PA、PE、PS、PP、CA、聚（4）甲基戊烯；
• 中等流动性聚苯乙烯系列树脂（如ABS、AS）、PMMA、POM、聚苯醚；
• 流动性差的PC、硬质PVC、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。

（2）各种塑料的流动性也会因各种成型因素而发生变化。主要影响因素如下：

• 温度调节材料的流动性随温度升高而增加，但不同塑料的流动性也存在差异。PS（尤其是抗冲击性和高熔体流动速率的PS）、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙烯（如ABS、AS）、PC、CA等塑料的流动性随温度变化显著。
• 随着注塑压力的增加，熔融材料会受到更大的剪切力，流动性也会增强。尤其是PE和POM材料对此更为敏感。
• 模具结构、浇注系统、冷却系统设计、熔融材料流动阻力等因素，其形状、尺寸和布局都会直接影响实际流动性。

根据热塑性塑料在冷凝时不会结晶这一事实，它们可以分为两类：结晶塑料和非晶态（也称为无定形）塑料。

在设计模具和选择注塑机时，应注意结晶塑料的以下要求：

• 提高物料温度需要大量的热量，因此需要使用塑化能力强的设备。
• 冷却和恢复过程中会释放大量热量，因此需要进行冷却。
• 熔融状态和固态的比重差异很大，导致成型收缩率较大。
• 快速冷却会导致结晶度低、收缩率小。结晶度与壁厚有关。
• 具有显著的各向异性和较大的内应力，易发生变形和翘曲。
• 结晶温度范围较窄，进料口容易堵塞。

（1）热敏感性是指某些塑料对热更敏感的倾向。当在高温下长时间加热时，材料容易发生变色、降解和分解。

因此，应注意以下事项： 模具设计注塑机的选择和成型。应选择螺杆式注塑机。浇注系统的横截面应较大。模具和料筒应镀铬。

（2）即使某些塑料（例如聚碳酸酯）含有少量水分，它们在高温高压下也会分解。这种特性称为水解性，必须事先进行加热和干燥处理。

（1）有些塑料对应力很敏感。它们在成型过程中容易产生内应力，质地脆硬，容易开裂。塑料部件在外力或溶剂的作用下会发生开裂。

设计模具时，应增大拔模斜度，并选择合理的进料口和顶出机构。成型后，应对塑料件进行后处理，以提高其抗裂性能。

（2）当聚合物熔体流经喷嘴孔时，其流量超过一定值，熔体表面会出现明显的横向裂纹，称为熔体破裂。此时应增大喷嘴、流道和进料口的横截面积。

（1）各种塑料具有不同的热性能，例如比热容、导热系数和热变形温度。塑化比热容高的材料需要大量的热量，因此应选择大容量的注塑机。

（2）各种塑料根据其类型特性和塑料零件的形状，需要合适的冷却速率。因此，模具必须根据成型要求配备加热和冷却系统，以维持一定的模具温度。

由于塑料中含有多种添加剂，它们对水分的亲和力各不相同。材料中的水分含量必须控制在允许的范围内。否则，水分会转化为气体或发生水解反应，导致树脂起泡、流动性降低，外观变差。

因此，吸湿性塑料必须按照要求使用适当的加热方法和规格进行预热，以防止在使用过程中重新吸收水分。