易恒光 游 強(qiáng) 徐志江

（廣州一道注塑機(jī)械股份有限公司，廣州 510663）

注射壓縮技術(shù)是一種低壓加工工藝，用于低壓力模型成型生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝表現(xiàn)為熔體。首先，用極其低壓將適量熔體打入未完全關(guān)閉模具，然后借助于合模起高壓，將熔體均勻壓縮。在注射工序進(jìn)行期間，當(dāng)注射程序完成后，模具就會(huì)完全關(guān)閉，這樣對(duì)于很厚的塑料件，注射壓縮技術(shù)在冷卻期間對(duì)整個(gè)模具的分型面給予均勻施加外力，縮痕就不容易出現(xiàn)，當(dāng)特別薄壁產(chǎn)生時(shí)，注射壓縮工藝就更好控制材料分子取向，減少應(yīng)力。

本文介紹一種閘板式合模裝置加V型注射單元和直線機(jī)器臂組成瓶坯成型機(jī)的結(jié)構(gòu)，并闡述了這種用于注射壓縮成型的瓶坯成型機(jī)成型工藝和方法，如圖1所示。

圖1 注射壓縮成型的瓶坯成型機(jī)

2 生產(chǎn)過程

動(dòng)模板在快速移模油缸驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行第一次合模，此時(shí)瓶坯模具并沒完全閉合，閘板旋轉(zhuǎn)且相關(guān)面抵住與動(dòng)模板相連的四根導(dǎo)桿，鎖模油缸活塞面緊貼閘板另外一面，如圖2所示，型腔厚度約為制品最終壁厚的兩倍，注射臺(tái)整體前移，注射噴咀和模具澆口緊貼，螺桿在油馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，將料斗的粒狀物向前輸送壓實(shí)，粒狀物在螺桿剪切力和安裝在料筒外部發(fā)熱圈加熱協(xié)同作用下，物料熔融，最后成粘流態(tài)，并建立一定壓力，經(jīng)過轉(zhuǎn)化閥體進(jìn)入由柱塞和儲(chǔ)料室形成的計(jì)量容積中，此時(shí)柱塞尾部和注射油缸前端蓋緊貼，熔體推動(dòng)柱塞頭部，柱塞尾部又推動(dòng)注射油缸后移產(chǎn)生一定背壓，此時(shí)，熔體在儲(chǔ)料室產(chǎn)生一定壓力。

注射開啟，注射油缸將塑化計(jì)量的熔體定量和快速低壓注入到模型模腔中，接著動(dòng)模板在鎖模油缸作用下進(jìn)行第二次合模，即鎖模油缸活塞推動(dòng)旋轉(zhuǎn)閘板，旋轉(zhuǎn)閘板對(duì)連接在動(dòng)模板的四根導(dǎo)桿施壓使瓶坯模具模腔進(jìn)行壓縮填充，用均勻的機(jī)械壓縮取代傳統(tǒng)注塑機(jī)保壓過程，此時(shí)注射系統(tǒng)自鎖噴咀關(guān)閉，以防止壓縮填實(shí)過程中熔體回流，制品在模腔中冷卻成型后開始開模，如圖3所示，等待區(qū)的機(jī)械手此時(shí)進(jìn)入相關(guān)制品脫模區(qū)，頂出機(jī)構(gòu)作用使制品瓶坯脫模，機(jī)械手吸坯，然后移除卸坯，再進(jìn)行下一次循環(huán)。

圖2 注射壓縮成型的瓶坯成型機(jī)結(jié)構(gòu)

3 注射壓縮成型的方法

采用順序注射壓縮方法：注射充模和模具型腔壓縮按順序進(jìn)行，其成型過程如圖4所示，其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。初始狀態(tài)時(shí)，瓶坯模具并沒完全閉合，型腔厚度約為制品最終壁厚的兩倍，將制品所需重量的熔融物料全部注射到模具型腔后開始第二次合模，至模具完全閉合，順序注射壓縮成型方法的生產(chǎn)工藝參數(shù)包括注射溫度、模具溫度、壓縮距離、壓縮速度、壓縮延遲時(shí)間（注射和壓縮之間停頓時(shí)間）。

表1 生產(chǎn)工藝?yán)碚搮?shù)范圍

4 工作原理

圖3 注射壓縮成型的瓶坯成型機(jī)生產(chǎn)流程

V型計(jì)量注射方法是一種由螺桿計(jì)量塑化，然后經(jīng)過儲(chǔ)料室定量速壓，料筒螺桿與注射單元呈一定角度的斜置辦法，俗稱斜置雙階注射單元。顆粒物料經(jīng)過螺桿剪切和料筒外部加熱裝置，使物料在熔融塑化同時(shí)快速進(jìn)入柱塞和儲(chǔ)料室形成的定量空間，然后經(jīng)過三通轉(zhuǎn)換閥（自鎖噴咀），進(jìn)入未完全閉合的模具腔體中，如圖5所示，實(shí)現(xiàn)熔融塑化計(jì)量和注射充模同時(shí)完成，接著在熔體固化前進(jìn)行第二次合模動(dòng)作至模具完全閉合，如圖6所示，通過對(duì)模具施加鎖模力使模具型腔中熔融樹脂進(jìn)行壓縮，物料在模腔內(nèi)冷卻定型，在壓縮過程中，由于自鎖噴咀處于關(guān)閉狀態(tài)，螺桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入儲(chǔ)料室內(nèi)的熔體在外加熱作用下進(jìn)行保溫，為下次同時(shí)塑化劑量注射過程做準(zhǔn)備。

圖4 注射壓縮成型過程

圖5 斜置雙階注射單元

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)PET瓶胚系統(tǒng)特殊的成型工藝條件，分別采用了先進(jìn)的兩級(jí)注射方式。兩級(jí)注射方式將PET原料的塑化和注射分開控制，不僅提高了螺桿的塑化效率，縮短了成型周期，提高了注射的精確度，還可以有效地降低AA值。在PET的特殊工藝條件下，這樣既可以滿足塑化工藝要求，又可以提高螺桿的塑化效率。采用螺桿-柱塞式兩級(jí)注射裝置，并配置了油壓控制的三通轉(zhuǎn)換閥和密閉裝置，以免物料回流。對(duì)于柱塞式注射系統(tǒng)，在減小熔體在料筒內(nèi)滯留時(shí)間的同時(shí)保證較高的注射精度，遵循先進(jìn)先出原理將熔料輸送到注射腔內(nèi)，通過精密的控制系統(tǒng)利用柱塞注射，克服了單級(jí)螺桿注射時(shí)設(shè)備（利用螺桿頭配單向止逆閥）易于磨損和返膠的缺陷。

圖6 塑化計(jì)量和注射充模結(jié)構(gòu)