第一章射出成形机
1-1 射出机组件
典型的射出成形机如图1-1所示，主要包括了射出系统(injection system)、模具系统(mold system)、油压系统(hydraulic system)、控制系统(comtrol system)、和锁模系统(clamping system)等五个单元。 图1-1 应用于热塑性塑料的单螺杆射出成形机
1-1-1 射出系统
射出系统包括了料斗(hooper)、回转螺杆与料筒(barrel)组合，和喷嘴(nozzle)，如图1-2。
图1-2 热塑性塑料的单螺杆射出成形机之塑化螺杆、料筒、电热片、固定模板及移动模板
(1) 料斗，回转式螺杆, 料筒
图1-3 回转式螺杆之进料区、压缩区、和计量区。
(2) 喷嘴
喷嘴的温度应该设定在材料供货商建议之塑料熔化温度，或是略低于温度。 选器1-1-2 模具系统
模具系统包括了导杆(tie bars)、固定模板(stationary platen)、移动模板(movable platen)、和容纳模穴、竖浇道、流道系统、顶出销和冷却管路的范本(molding plates)
(1) 两板模：大多数模具是由两片模板组成，如图1-6，此类模具常使用在塑件浇口正好设在塑件边缘或者接近塑件边缘的设计，其流道(runner)也设计在母模板上。
(2) 三板模
三板模通常应用于浇口远离塑件边缘的设计，其流道是设计在分隔公模与母模的脱料板(stripper plate)上，如图1-6 所示。
图1-6 (左)两板模与(右)三板模
1-1-3 油压系统
射出机的油压系统提供开启与关闭模具的动力，蓄积并维持锁模力吨数，旋转与推进螺杆，致动顶出销，以及移动公模侧。油压系统的组件包括帮浦、阀、油压马达、油压管件、油压接头及油压槽等。
1-1-4 控制系统
控制系统提供成形机一致性的重复操作，并且监控温度、压力、射出速度、螺杆速度与位置、及油压位置等制程参数。制程控制直接影响到塑件质量和制程的经济效益。控制系统包括简单的开／关继电器控制到复杂的微处理器闭回路控制器。 1-1-5 锁模系统
锁模系统用来开启／关闭模具，支撑与移动模具组件，产生足够的力量以防止模具被射出压力推开。锁模机构可以是肘节机构锁定、油压机构锁定、或是上述的两个基本型态的组合。
1-2 射出成形系统
典型的射出成形系统(molded system)包括熔胶输送系统和成形塑件，如图1-7 所示。熔胶输送系统提供让熔胶从射出机喷嘴流到模穴的通道，它通常包括：竖浇道(sprue)、冷料井(cold slug well)、主流道、分枝流道、和浇口(gates)
图1-7 射出成形系统包括熔胶输送系统及成形塑件。
1-3 射出机操作顺序：
(a)关闭模具；(b)充填模穴；(c)保压；(d)螺杆后退；(e)顶出塑件；(f)关闭模具
(a)关闭模具(b)充填模穴
(c)保压(d)螺杆后退
(e)顶出塑件(f)关闭模具
射出成形的周期
射出成形的周期时间根据制程的塑件重量、肉厚、塑料性质、机器设定参数而改变。典型的周期时间可能从数秒钟到数十秒。
1 -- 充填（射出阶段）
2 -- 保压与冷却
3 -- 开启模具
家具涂装生产线4 -- 顶出塑件
5 -- 关闭锁具
第二章螺杆操作
根据需求，回转式螺杆可以设定转速以塑化塑料颗粒，并且将熔胶以设定之螺杆速度、射出量与射出压力压挤进入模穴。回转式螺杆射出机之射出成形的主要控制参数如下列：(1)背压
背压(back pressure)是螺杆往后推以准备下一次射出塑料时，作用于螺杆前端之塑料的压力值。
(2) 射出速度（或射出时间）
射出速度（injection speed或螺杆速度ram speed）是指射出操作中，螺杆的前进速度。对于大部份的工程塑料，应该在塑件设计的技术条件和制程允许的经济条件下，设定为最快的射出速度。然而，在射出的起始阶段，仍应采用较低的射速以避免喷射流(jetting)或扰流。接近射出完成时，也应该降低射速以避免造成塑件溢料，同时可以帮助形成均质的缝合线。射出时间是将熔胶充填进模穴所需的时间，受到射出速度控制。虽然最佳的充填速度取决于塑件的几何形状、浇口尺寸和熔胶温度，但大多数情况会将熔胶尽快射入模穴。因为模具温度通常低于树脂的凝固点(freezing point)，所以太长的射出时间会提高导致塑料太早凝固的可能性。薄肉厚塑件使用高射出速度以防止充保模穴前发生凝固。有时候，粗厚塑件或小浇口会降低充填速度，此时必须保持熔胶连续地流过浇口以防止浇口凝固，进
肽链合成过程
数字电视解码器而充饱模穴。新进的研究方向尝试控制射出量，控制螺杆动作和止回阀(check valve)关闭的时间，以达到控制组件尺寸的目的。
(3) 螺杆旋转速度
螺杆旋转速度是塑化螺杆的转速。转速越快，塑料螺杆沟槽压缩得越激烈，产生更大量的剪切热。
壓縮比TF/TM一般取2-3，壓縮比越大，剪切作用越大。
L/D：是指螺桿的有效長度L與直徑D的比，這個比值越大就能達到混煉良好的樹脂，L/D比一般取16-20。
(4) 缓冲量
缓冲量(cushion)是螺杆的最大允许前进位置与最末端的前进位置之间的差值。假如允许螺杆行程设为最大值，缓冲量为零，螺杆将前进至碰到喷嘴后才停止。通常，缓冲量设定为3~6 mm（1/8~1/4英）。
(5) 熔胶温度
熔胶温度应依照(a)树脂种类、(b)射出机特性、(c)射出量，相互配合。最初设定的熔胶温度应参考树脂供货商的推荐数据。通常选择高于软化温度、低于树脂之熔点做为熔胶温度，以免过热而裂解。以nylon 为例，在射出区(feed zone)的温度通常比料筒的温度高，此增加的热量可以降低熔胶射出压力而不致于使熔胶过热。因为nylon熔胶的黏滞性相当低，可以很容易地充填模穴而不必倚赖提升温度造成的致稀性。
(6) 模具温度
模具温度的限制在于避免塑料在模穴内的剖面冻结(freezing)以及塑料的冷却性质(例如crystallization等)。所以，模具温度应该是在熔胶的流动性与模具温度之间作折衷选择。假如可能的话，应该让临界之凝固位置(the critical freezing location)发生在浇口处。调节浇口尺寸能够获得在可能的最低模具温度下的最佳流动性。
较低的模具温度可以加速成形周期，故应尽量使用可接受的最低模具温度。有些射出成形需要冷却或冷凝，有些则需要加热模具以控制结晶度(crystallization)和热应力。模具温度可以使用冷却剂调节。模具温度和冷却剂温度都应监控。模具固定侧和移动侧使用不同模温的目的之一是要控制成品附着在模仁，方便顶出。
影响熔胶温度和模具温度的一些因素包括：
射出量(shot size)—大射出量需要较高的模具温度。
射出速率(injection rate)—高射出速度会造成致稀性的高温。
流道尺寸(size of runner)—长的流道需要较高温度。
塑件壁厚(part thickness)—粗厚件需要较长冷却时间，通常使用较低模温。
(7) 射出压力和保压压力
①注射压力
注射压力的作用克服塑料熔体从料筒流向模具型腔的流动阻力，给予熔体一定的充模速度及对熔体进行压实、补缩。
注射压力对注塑过程的影响
q在一定程度上决定塑料的充模速率；适当提高充模阶段的注射压力，可提高充模速率、增加熔体的流动长度和制品的熔接痕强度，制品密实、收缩率下降，但制品易
取向，内应力增加。
q注射压力较低时，塑料熔体呈铺展流动，流速平稳、缓慢，但延长了注射时间，制品易产生熔接痕、密度不匀等缺陷；当注射压力较高，而浇口又偏小时，熔体为喷
射式流动，这样易将空气带入制品中，形成气泡、银纹等缺陷，严重时还会灼伤制
品。
②在模腔充满后，为了对模内熔体进行压实、补缩而通过螺杆继续施加的注射压力称为保压压力。
京洲灯饰保压压力对注塑的影响
q通常，保压压力较高时，制品的收缩率减小，密度增加；表面光洁度、熔接痕强度提高，缺点是：脱模时制品中的残余应力较大、易产生溢边。
射出压力的上限是射出机的容量、锁模力和模具的结构。通常，射出压力和保压压力设定为不会造成短射的最低压力。射出压力和保压压力应该足够高，维持足够久，以便在塑件的收缩阶段继续填注塑料，将收缩量最小化。然而，太高的射出压力会造成塑件潜在的应力。两段式加压可以应用在一些制程，第一阶段的高压进行充填，第二段则以较低压力进行保压。
图2-12 射出压力与设计、成形参数、材料的关系
(8) 保压时间
完成充填模穴后，射出机仍然施加压力在模具的时间称为保压时间，保压的目的在维持组件的尺寸精度。
(9) 剩余冷却时间基因调控网络
解除压力到开模之间的时间称为剩余冷却时间，目的是让塑件足够硬化以便顶出。假如在塑件尚未完全冷却硬化之前就顶出，会造成塑件翘曲变形。
(10) 开模时间（mold-opening time，也称为dead time）
2-5 二次加工
塑件顶出之后，切除熔胶输送系统（竖浇道、流道、浇口）的加工称为二次加工。有些塑件需要二次加工进行组合或装饰。
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