精密注射成型_德国DIN_16901

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1、精密注射成型1．精密注射成型的定义精密注射成型是与常规注射成型相对而言，指成型制品的精度要求很高，使用通用的注射机和常规注射工艺都难以达到要求的一种注射成型方法。随着高分子材料的迅速发展，工程材料在工业生产中占据了一定的地位，因为它质量轻、节省资源、节约能源，不少的工业产品构件已经被工程塑料零件所替代，如仪器仪表、电子电气、航空航天、通讯、计算机、汽车、录像机、手表等工业产品中大量应用精密塑料件。塑料制品要取代高精密度的金属零件，常规的注射成型制品是难以胜任的，因为对精密塑料件的尺寸精度、工作稳定性、残余应

2、力等方面都有更高的要求，于是就出现了精密注射成型的概念。2．精密注射成型的精度要求精密注射成型的概念，包括两方面的内容：一是指几何精度，也就是制品的尺寸精度和形位精度等；二是指机械精度，它是指除几何精度以外，根据实际情况提出的要求，如表面光滑性、透明度、刚度、力学强度、内应力。塑料制品的精度不能简单地等同于所代替的金属零件的精度，这是因为塑料制品及其原材料乃至成型手段与金属制品有许多本质的区别，精密注射成型制品精度的提高与普通注射成型也有许多不同之处，所以精密注射成型有自己的精度标准。精密注射制品的精度必须

3、规定合理，制品精度规定太高会导致模具及设备制造困难，增加成本；精度规定太低，满足不了要求。目前国际上对精密塑料件的尺寸界限及精度等级问题尚无统一的标准，德国的标准见表1。它反映了精密塑料件生产的实际状况，兼顾了塑料件精度和生产成本，使用较方便。表1德国DIN16901精密塑料件尺寸公差mm基本尺寸≤3＞3~6＞6~10＞10~15＞15~22＞22~30公差0.060.070.080.100.120.14基本尺寸＞30~40＞40~53＞53~70＞70~90＞90~120＞120~160公差0.160.1

4、80.210.250.300.403．影响精密注射成型的因素精密注射成型要求制品不仅具有较高的尺寸精度、较低的翘曲变形、优良的转写性，而且还应有优异的光学性能等。注射成型包括塑化、注射、保压、冷却等几个过程，因此影响精密注射成型制品质量及尺寸精度的因素很多，如材料选择、模具设计与制造、注射机、成型工艺、操作者的水平及生产的管理等。其中主要因素有成型收缩、模具设计及注射设备等。（1）成形收缩精密注射成型制品所要求的公差和几何精度并不是任何成型材料都能满足的。精密注射成型用材料要选择力学强度高、尺寸稳定、耐蠕变

5、性好、环境适用范围广的高分子材料。除了要求它们必须具有良好的流动性能和成型性能之外，还要求用它们成型出的制品能够具有形状和尺寸方面的稳定性。成型收缩是影响精密注塑制品精度的重要原因之一。由于在塑料成型过程中常出现收缩及膨胀，且每一批原材料的实际收缩率在一定的范围内有波动，使得多数情况下原材料在成型过程中的实际收缩率与设计模具时所选定的收缩率有差异，即使是同一副模具，熔料流动方向与垂直于熔料流动方向的收缩率也不相同。为了提高塑料件的精度，原材料生产厂应努力缩小各种材料的收缩率范围。收缩的主要类型有热收缩、相变

6、收缩、取向收缩、压缩收缩4种。热收缩是指处于高温的聚合物熔体以及模具型腔在加热或冷却时产生的收缩.是成型材料与模具材料所固有的热物理特性。如果模具温度过高，会使制品收缩率增大，因此，精密注射成型的模具温度不宜过高。相变收缩是指结晶型树脂在定型过程中结晶时比热容减小而引起的收缩。模具温度高，结晶度高，收缩率大，同时制品密度增加，线胀系数减小，收缩率降低。因此实际收缩率由两者综合作用而定。取向收缩是指成型材料熔融充模时分子链在流动方向上取向，冷却时大分子重新卷曲恢复在取向方向产生的收缩。分子取向程度与注射压力、

7、注射速度、树脂温度及模具温度等有关，但主要是注射速度。充模速度愈快，分子取向作用愈强。压缩收缩是指塑料在高压下比热容发生显著变化而引起的收缩。压力取消后，比热容有一定量的恢复，称为弹性回复。温度一定时，压力提高，成型制品比热容减小，密度增加，膨胀系数减小，收缩率会显著下降。从模具中取出制品时，制品体积会产生弹性恢复而使制品收缩减小。（2）模具设计普通的注射成型涉及到“料、艺、机、模"4个方面，而精密注射成型中精密注塑模具更为重要。保证制品精度的先决条件是原材料本身的收缩率小，塑料件最终所能达到的精度还与模具

8、有关。如果模具精度足够高，同时工艺条件也控制得很好，这时可以忽略制品的收缩率，那么制品的精度将只受模具精度所控制，这样才能保证制品有较高的再现精度。所以模具设计和制造的好坏决定着制品的质量和成品率。只有保证模具精度才能有效地降低制品的收缩，提高制品的精度。为此相应地制定了模具制造公差。模具公差的制定也要合适，因为模具的加工公差过高，则相应地提高了生产成本，增加了模具制造的难度;而加工公差过低则难以保证塑料件的精度