注塑机

注塑机又名注射成型机或注射机，很多工厂叫啤机（pi ji）,注塑产品叫啤件。它是将热塑性塑料或热固性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。注塑机按照注射装置和锁模装置的排列方式，可分为立式、卧式和立卧复合式。

注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。

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。目前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。

加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的，注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置，安装在料筒的外部，并用热电偶分段检测。热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源；冷却系统主要是用来冷却油温，油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，导致原料不能正常下料。

润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰、射台等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路，以便减少能耗和提高零件寿命，润滑可以是定期的手动润滑，也可以是自动电动润滑；

注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。主要由安全门、安全挡板、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成，实现电气——机械——液压的联锁保护。

监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载，以及工艺和设备故障进行监测，发现异常情况进行指示或报警。

注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，它是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。

注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。

注塑机操作项目：注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制系统操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择，料筒各段温度的监控，注射压力和背压压力的调节等。

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。

对塑料制品的评价主要有三个方面，第一是外观质量，包括完整性、颜色、光泽等；第二是尺寸和相对位置间的准确性；第三是与用途相应的物理性能、化学性能、电性能等。这些质量要求又根据制品使用场合的不同，要求的尺度也不同。制品的缺陷主要在于模具的设计、制造精度和磨损程度等方面。但事实上，塑料加工厂的技术人员往往苦于面对用工艺手段来弥补模具缺陷带来的问题而成效不大的困难局面。

生产过程中工艺的调节是提高制品质量和产量的必要途径。由于注塑周期本身很短，如果工艺条件掌握不好,废品就会源源不绝。在调整工艺时最好一次只改变一个条件，多观察几回，如果压力、温度、时间统统一起调的话，很易造成混乱和误解，出了问题也不知道是何道理。调整工艺的措施、手段是多方面的。例如：解决制品注不满的问题就有十多个可能的解决途径，要选择出解决问题症结的一、二个主要方案，才能真正解决问题。此外，还应注意解决方案中的辨证关系。比如：制品出现了凹陷，有时要提高料温，有时要降低料温；有时要增加料量，有时要减少料量。要承认逆向措施的解决问题的可行性。

注塑机的节能上可分为两个部分：一个是动力部分，一个是加热部分。

动力部分节能：大多采用变频器，节能方式是通过节约电机的余耗能，例如电机的实际功率是50Hz，而你在生产中实际上只需要30Hz就足够生产了，那些多余的能耗就白白浪费了，变频器就是改变电机的功率输出达到节能的效果。

加热部分节能：加热部分节能大多是采用电磁加热器节能，节能率约是老式电阻圈的30%-70%。

1.相比电阻加热，电磁加热器多了一层保温层，热能利用率增加。
　　2.相比电阻加热，电磁加热器直接作用于料管加热，减少了热传递热能损耗。
　　3.相比电阻加热，电磁加热器的加热速度要快四分之一以上，减少了加热时间。
　　4.相比电阻加热，电磁加热器的加热速度快，生产效率就提高了，让电机处在饱和状态，使其减少了高功率低需求造成的电能损耗。
　　以上四点就是飞如电磁加热器，为什么能在注塑机上节能高达30%-70%的原因。

（1）按塑化方式分类

1. 柱塞式塑料注射成型机

它的混炼性很差的，塑化性也不好，要加装分流梭装置。已很少使用。

2. 往复式螺杆式塑料注射成型机;

依靠螺杆进行塑化与注射，混炼性和塑化性都很好，现在使用最多。

3. 螺杆——柱塞式塑料注射成型机依靠螺杆进行塑化与依靠柱塞进行注射，两个过程分开来。

（2）按合模方式分类

1.机械式

2.液压式

3..液压——机械式

1、注射装置和锁模装置処于同一垂直中心线上，且模具是沿上下方向开闭。其占地面积只有卧式机的约一半，因此，换算成占地面积生产性约有二倍左右。

2、容易实现嵌件成型。因为模具表面朝上，嵌件放入定位容易。采用下模板固定、上模板可动的机种，拉带输送装置与机械手相组合的话，可容易地实现全自动嵌件成型。

3、模具的重量由水平模板支承作上下开闭动作，不会发生类似卧式机的由于模具重力引起的前倒，使得模板无法开闭的现象。有利于持久性保持机械和模具的精度。

4、通过简单的机械手可取出各个塑件型腔，有利于精密成型。

5、一般锁模装置周围为开放式，容易配置各类自动化装置，适应于复杂、精巧产品的自动成型。

6、拉带输送装置容易实现串过模具中间安装，便于实现成型自动生产。

7、容易保证模具内树脂流动性及模具温度分布的一致性。

8、配备有旋转台面、移动台面及倾斜台面等形式，容易实现嵌件成型、模内组合成型。

9、小批量试生产时，模具构造简单成本低，且便于卸装。

10、经受了多次地震的考验，立式机由于重心低，相对卧式机抗震性更好。

1、即使是大型机由于机身低，对于安置的厂房无高度限制。

2、产品可自动落下的场合，不需使用机械手也可实现自动成型。

3、由于机身低，供料方便，检修容易。

4、模具需通过吊车安装。

5、多台并列排列下，成型品容易由输送带收集包装。

角式注塑机注射螺杆的轴线与合模机构模板的运动轴线相互垂直排列，其优缺点介于立式与卧式之间。因其注射方向和模具分型面在同一平面上，所以角式注塑机适用于开设侧浇口的非对称几何形状的模具或成型中心不允许留有浇口痕迹的制品。

双色注塑机

可以一次性注塑二种颜色的注塑机，可以满足消费者对外观要求，可以使用户使用产品更加舒心。

其注射装置与合模装置有两个或两个以上的工作位置，也可把注射装置与合模装置进行多种排列。

全电动注塑机不仅能满足特殊用途的需要，而且还有比普通注塑机更多的优点。

全电动注塑机的另一个优点就是可以降低噪音，这不仅使工人们受益，而且还能降低隔音生产车间里的投资建设成本。

注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品的能力，被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。在塑料工业迅速发展的今天，注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位，其生产总数占整个塑料成型设备的20%--30%，从而成为目前塑料机械中增长最快，生产数量最多的机种之一。据有关资料统计，1996--1998年我国出口注塑机8383台（套），进口注塑机42959台（套），其中1998年我国注塑机产量达到20000台，其销售额占塑机总销售额的42.9%。

中国生产注塑机的厂家较多，据不完全统计已超过2000家。注塑机的结构形式有立式和卧式两种。按生产出的制品可分为普通型和精密型注塑机。

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。

随着节能降耗上升为国家战略，注塑机节能问题也被广泛关注。常规注塑机领域的节能用于电机方面有变频器和伺服电机两个比较成熟的方式，其中伺服电机越来越被广泛接受。

伺服节能系列注塑机，配备了高性能的伺服变速动力控制系统，在注塑机成型过程中对不同的压力流量，作出不同的频率输出，并对压力流量进行精确的闭环控制，实现伺服电机对注塑机能量需求的高速响应及最佳匹配和自动调整。

1、 采用性能极佳的伺服控制器，伺服电动机等节能器件。

2、 灵敏的伺服控制系统，快速启动反应时间仅需0．04S．

3、 伺服电机与液压系统组成闭环控制，相比传统机型重复精度大大提高．

4、 减轻开锁模的冲击，延长机械部件和模具的使用寿命．

5、 减少电力的使用，在理想工作状态下该机型比传统注塑机节电效率可达20%－80%

6、 系统发热量远远低于传统注塑机，节约了冷却水30%左右的用量，延长了油路密封件和液压件的使用寿命．

7、 整行运行时噪音低，比传统注塑机明显下降．

1．注塑机操作前，检查电器控制箱内是否有水、油进入，若电器受潮，切勿开机。应有维修人员将电器零件吹干后再开机。

2．注塑机操作前，检查供电电压是否符合，一般不应超过±6%。

3．检查急停开关，前后安全门开关是否正常。验证电动机与油泵的转动方向是否一致。

4．检查各冷却管道是否长途畅通，并对油冷却器和机筒端部的冷却水套通入冷却水。

5．注塑机操作前，检查各活动部位是否有润滑油，并加足润滑油。

6．打开电热，对机筒各段进行加热。当各段温度达到要求时，再保温一段时间，以使机器温度趋于稳定。保温时间根据不同设备和塑料原料的要求而有所不同。

7．在料斗内加足足够的塑料。根据注塑不同塑料的要求，有些原料最好先经过干燥。

8．要盖好机筒上的隔热罩，这样可以节约电能，又可以延长电热圈和电流接触器的寿命。

1．不要为贪图方便，随意取消安全门的作用。

2．注意观察压力油的温度，油温不要超出规定的范围。液压油的理想工作温度应保持在45-50℃之间，一般在35-60℃范围内比较合适。

3．注意调整各行程开关，避免机器在动作时产生撞击。

1．注塑机操作完毕后，应将机筒内的塑料清理干净，预防剩料氧化或长期受热分解。

2．应将模具打开，使肘杆机构时间处于闭锁状态。

3．车间必须备有起吊设备。装拆模具时应十分小心，以确保生产安全。

注塑机温升过高五大危害：使机械产生热变形，油的粘度降低，橡胶密封件变形，加速油液氧化变质，同时也使空气的分力压降低。

危害之一：使机械产生热变形

液压元件中热胀系数不同的运动部件因其配合间隙变小而卡死，引起动作失灵、影响液压系统的传动精度，导致部件工作质量变差。

危害之二：使油的粘度降低

注塑机温升过高将导致油的粘度降低，泄漏增加，泵的容积效率和整个系统的效率会显著降低。由于油的粘度降低，滑阀等移动部件的油膜变薄和被切破，摩擦阻力增大，导致磨损加剧。

危害之三：使橡胶密封件变形

注塑机温升过高会使橡胶密封件变形，加速老化失效，降低密封性能及使用寿命，造成泄漏。

危害之四：加速油液氧化变质

注塑机温升过高会加速油液氧化变质，析出沥青物质，降低液压油的使用寿命。析出物堵塞阻尼小孔和缝隙式阀口，导致压力阀卡死而不能动作、金属管路伸长而弯曲，甚至破裂等。

危害之五：导致部件工作质量变差

注塑机温升过高会导致部件工作质量变差，油中溶解空气逸出，产生气穴，致使液压系统工作性能降低。 　液压系统的理想工作温度应介乎45度－50度之间，原因是液压系统是依据一选定的压力油粘度而设计，但粘度会随着油温的高低而变化，进而影响系统中工作元件，如油缸、液压阀等，使控制精度和响应灵敏度降低，对于精密注射机的情况尤甚。同时温度过高亦会加速密封件的老化令其硬化、碎裂；温度过低则加工能量消耗大，使运转速度降低。因此密切注意液压油的工作温度是十分必要的。油温过高的原因多样，但多归于油路故障或冷却系统的失效等。

（1）根据不同的负载要求，经常检查、调整溢流阀的压力，使之恰到好处。

（2）合理选择液压油，特别是油液粘度，在条件允许的情况下，尽量采用低一点的粘度以减少粘度摩擦损失。

（3）改善运动件的润滑条件，以减少摩擦损失，有利于降低工作负荷、减少发热。

（4）提高液压元件和液压系统的装配质量与自身精度，严格控制配合件的配合间隙和改善润滑条件。采用摩擦系数小的密封材料和改进密封结构，尽可能降低液压缸的启动力,以降低机械摩擦损失所产生的热量。

（5）必要时增设冷却装置。

一般而言，从事注塑行业多年的客户多半有能力自行判断并选择合适的注塑机来生产。但是在某些状况下，客户可能需要厂商的协助才能决定采用哪一个规格的注塑机，甚至客户可能只有产品的样品或构想，然后询问厂商的机器是否能生产，或是哪一种机型比较适合。

此外，某些特殊产品可能需要搭配特殊装置如蓄压器、闭回路、射出压缩等，才能更有效率地生产。由此可见，如何决定合适的注塑机来生产，是一个极为重要的问题。以下资讯提供给读者参考。

通常影响射出机选择的重要因素包括模具、产品、塑料、成型要求等，因此，在进行选择前必须先收集或具备下列资讯：

模具尺寸(宽度、高度、厚度）、重量、特殊设计等；

使用塑料的种类及数量（单一原料或多种塑料）；

注塑成品的外观尺寸（长、宽、高、厚度）、重量等；成型要求，如品质条件、生产速度等。

在获得以上资讯后，即可按照下列步骤来选择合适的射出机：

1、选对型: 由产品及塑料决定机种及系列。

由于射出机有非常多的种类，因此一开始要先正确判断此产品应由哪一种注塑机，或是哪一个系列来生产，例如是一般热塑性塑胶或电木原料或PET原料等，是单色、双色、多色、夹层或混色等。此外，某些产品需要高稳定（闭回路）、高精密、超高射速、高射压或快速生产（多回路）等条件，也必须选择合适的系列来生产。

2、放得下 ：由模具尺寸判定机台的“大柱内距”、“模厚”、“模具最小尺寸”及“模盘尺寸”是否适当，以确认模具是否放得下。

模具的宽度及高度需小于或至少有一边小于大柱内距；

模具的宽度及高度最好在模盘尺寸范围内；

模具的厚度需介于注塑机的模厚之间；

模具的宽度及高度需符合该注塑机建议的最小模具尺寸，太小也不行；

3、拿得出 ：由模具及成品判定“开模行程”及“托模行程”是否足以让成品取出。

开模行程至少需大于成品在开关模方向的高度的两倍以上，且需含竖浇道（sprue）的长度；

托模行程需足够将成品顶出；

4、锁得住 ：由产品及塑料决定“锁模力”吨数。

当原料以高压注入模穴内时会产生一个撑模的力量，因此注塑机的锁模单元必须提供足够的“锁模力”使模具不至于被撑开。锁模力需求的计算如下：

由成品外观尺寸求出成品在开关模方向的投影面积；

撑模力量=成品在开关模方向的投影面积(cm2)×模穴数×模内压力(kg/cm2)；

模内压力随原料而不同, 一般原料取350～400kg/cm2；