注塑机又名注射成型机或注射机。它是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。分为立式、卧式、全电式。注塑机能加热塑料,对熔融塑料施加高压,使其射出而充满模具型腔。
注射系统的作用:注射系统是注塑机最主要的组成部分之一,一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注
射式3种主要形式。应用最广泛的是螺杆式。其作用是,在注塑料机的一个循环中,能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后,在一定的压力和速度下,通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。注射结束后,对注射到模腔中的熔料保持定型。
注射系统的组成:注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。
螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、过胶组件、射嘴部分组成。动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置(熔胶马达)。
合模系统
合模系统的作用:合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时,在模具闭合后,供给模具足够的锁模力,以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力,防止模具开缝,造成制品的不良现状。
合模系统的组成:合模系统主要由合模装置、机绞、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。
液压系统
液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力,并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成,其中油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制油液压力和流量,从而满足注射成型工艺各项要求。
电气控制
电气控制系统与液压系统合理配合,可实现注射机的工艺过程要求(压力、温度、速度、时间)和各种程序动作。主要由电器、电子元件、仪表(见右下图)、加热器、传感器等组成。一般有四种控制方式,手动、半自动、全自动、调整。
一般螺杆式注塑机的成型工艺过程是:首先将粒状或粉状塑料加入机筒内,并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态,然后机器进行合模和注射座前移,使喷嘴贴紧模具的浇口道,接着向注射缸通入压力油,使螺杆向前推进,从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内,经过一定时间和压力保持(又称保压)、冷却,使其固化成型,便可开模取出制品(保压的目的是防止模腔中熔料的反流、向模腔内补充物料,以及保证制品具有一定的密度和尺寸公差)。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提,而为满足成型的要求,注射必须保证有足够的压力和速度。同时,由于注射压力很高,相应地在模腔中产生很高的压力(模腔内的平均压力一般在20~45MPa之间),因此必须有足够大的合模力。由此可见,注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。
注塑机机械手是能够模仿人体上肢的部分功能,可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。华南、华东沿海地区的中国塑料加工厂对机械手表现出越来越浓厚的兴趣,但是注塑机机械手在国内塑机行业的普及率低于10%。机械手可以确保运转周期的一贯性,提高品质,并且更加安全。随着塑料加工行业在我国的敏捷发展,注塑成型设备的自动化程度也越来越高。现代化的注塑机经常配置有机械手,以提高生产效力。我国出口和进口注塑机的数量基本持平,均为1.5万台左右,但进口额为9.2亿美元,出口额为3.5亿美元。精密注塑机主要是国外品牌,挤出装备中的双向拉伸PET,膜机组、精密医用导管挤出机组等也一直是国外公司的领地。开发具有自主知识产权的国产精密注塑和挤出装备非常必要,一方面可以替代进口,还可以使得我国在国际塑料机械高端市场上占据一席之地。传统塑料机械在节能方面还具有一定的潜力,原因是以往的设计往往只注重单机的生产能力。在节能型塑料机械的设计中,生产速度已不是最重要的指标,最重要的指标是加工单位重量制品的能耗。所以,必须对设备的机械结构、控制模式,以及操作工艺条件进行基于最小能耗的优化设计。