注塑工艺不良缺陷以及成因
在光盘生产中，经常会出现一些注塑不良的盘片，站长通过多年的积累，总结出以下不良缺陷：
注塑不满、凹陷、熔合缝、料流纹、光泽不好、气孔、黑点、溢边、翘曲变形、银文、脱模不好、云彩、冲孔粗糙、马蹄形、中心孔小、中心孔大、基片太厚、基片太薄、双折射大、双折射小、基片破裂、流道断裂、径向条纹、唱片沟纹、光环、流线等
以上缺陷成因：模具温度，冲孔刀、流道温度，注射速度、注射压力，保压力、保压时间，转换点，锁模力、冷却时间，炮筒温度、塑化时间、塑化速度，背压等
制品缺陷及产生的原因 克服方法
■ 因水分的存在而产生气泡
原因：粒料的干燥程度不够而引起树脂水解。
处理方法： 充分进行预干燥 注意料斗的保温管理
■ 真空泡
原因：厚壁部的料流快速冻结，收缩受到阻止，充模不足因而产生内部真空泡。模具温度不合适。料筒温度不合适。注塑压力和保压不足。
处理方法避免设计不均匀壁厚结构。修正浇口位置使流料垂直注入厚壁部。提高模具温度。降低料筒温度。增加注塑压力和保压压力。
■ 熔合痕
原因：模料筒温度不合适。注塑压力不合适。模具温度不作乱。模槽内未设排气孔。
处理方法：提高料筒温度。增大注塑压力。提高模具温度。设置排气孔。
■ 凹痕
原因：因冷却速度较慢的厚壁内表的收缩而产生凹痕（壁厚设计不合理）。注塑压力不够。注塑量不够。模具温度过高或注塑后的冷却不够。保压不足。浇口尺寸不合理。 避免壁厚的不均匀。
处理方法：提高注塑压力。增大注塑量。如模具温度合理则需加长冷却时间。处长保压时间。放大浇口尺寸，特别是其厚度。
■ 糊斑（全部或部分变色）
原因：料筒温度设定不合理。料筒内发生局部存料现象。树脂侵入料筒和注口的结合缝内（长期存料）。装有倒流阀或倒流环。因干燥不够而引起的水解。注塑机容量过大。
处理方法：降低料筒温度。避免死角结构。设法消除结合部的缝隙。避免使用倒流阀和倒流环。按规定条件进行预干燥。选择适当容量的注塑机。
■ 银纹
原因：料筒温度不合适。流料的停留时间过长。注塑速度不合适。浇口尺寸不合理。粒料的干燥度不够。注塑压力不合适。
处理方法：降低料筒温度。消除存料现象。降低注塑速度。放大浇口尺寸。按规定条件进行预干燥。降低注塑压力。
■ 浇口处呈现波纹（不透明）
原因：注塑速度不合适。保压时间不合适。模具温度不合理。浇口尺寸不合理。
处理方法：提高注塑速度。缩短保压时间，使充模后不再有熔料注入。提高模具温度。放大浇口尺寸。
■ 漩纹及波流痕
原因：模具温度不合适。注塑压力不合适。浇口尺寸不合理。
处理方法：提高模具温度。降低注塑压力。扩大浇口尺寸。
■ 顶出故障（脱模故障）
原因：模芯或模槽的斜度不够。循环时间不合适。料筒温度不合适。顶杆的位置或数量不合理。模芯与成品间形成了真空状态。模具温度不合适。注塑压力过高，充模料量过大。
处理方法：保证适当的脱模斜度。冷却时间过短或过长。将温度降低到适当的成型温度值。设计合理的顶杆位置及数量。特别是模芯非常光滑时易出现此现象。可设法用顶板结构代替顶杆结构，设置曲形顶杆结构。降低模具温度，处长循环时间。降低注塑压力，减少原料计量。
■ 成型品的脆化
原因：干燥度不够。模具温度过低，注塑压力及保压压力过高。壁厚不均、脱模不良所引起的内部应力。缺口效应。过热降解。杂质的混入。
处理方法：注意干燥机及料斗的管理。选择各种合适的条件。消除壁厚不均的结构消除尖锐转角，修正浇口位置。降低料筒温度。清扫料斗、料筒。
塑料注射成型机的维护与保养
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，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。注射成型工艺对各种塑料的加工具有良好的适应性，生产能力较高，并易于实现自动化。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，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。
我国塑料加工企业星罗其布，遍布全国各地，设备的技术水平参差不齐，大多数加工企业的设备都需要技术改造。这几年来，我国塑机行业的技术进步十分显著，尤其是注塑机的技术水平与国外名牌产品的差距大大缩小，在控制水平、产品内部质量和外观造型等方面均取得显著改观。选择国产设备，以较小的投入，同样也能生产出与进口设备质量相当的产品。这些为企业的技术改造创造了条件。
要有好的制品，必须要有好的设备。设备的磨损和腐蚀是一种自然规律，人们掌握了这种规律，就可以预防或减少设备的磨损和腐蚀，延长设备的使用周期，保证设备的完好率。
为加强塑料机械的使用、维护和管理工作，我国有关部门已制订了有关标准和实施细则，要求各设备管理部门和生产企业对设备的管理和使用做到"科学管理、正确使用、合理润滑、精心维护、定期保养、计划检修，提高设备完好率，使设备经常处于良好状态。
本文撰写了注塑机维护、保养的有关知识和技术资料可供设备管理部门和生产企业的管理人员和技术人员参考。
塑料注射成型技术是根据压铸原理从十九世纪末二十世纪初发展起来的,是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一。该法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料（约占塑料总量的1/3）。
1.1 注塑成型机的工作原理
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。
1.2 注塑机的结构
注塑机根据 塑化方式分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机；按机器的传动方式又可分为液压式、机械式和液压-机械（连杆）式；按操作方式分为自动、半自动、手动注塑机。
（1）卧式注塑机：这是最常见的类型。其合模部分和注射部分处于同一水平中心线上，且模具是沿水平方向打开的。其特点是：机身矮，易于操作和维修；机器重心低，安装较平稳；制品顶出后可利用重力作用自动落下，易于实现全自动操作。目前，市场上的注塑机多采用此种型式。
（2）立式注塑机：其合模部分和注射部分处于同一垂直中心线上，且模具是沿垂直方向打开的。因此，其占地面积较小，容易安放嵌件，装卸模具较方便，自料斗落入的物料能较均匀地进行塑化。但制品顶出后不易自动落下，必须用手取下，不易实现自动操作。立式注塑机宜用于小型注塑机，一般是在60克以下的注塑机采用较多，大、中型机不宜采用。
（3）角式注塑机：其注射方向和模具分界面在同一个面上，它特别适合于加工中心部分不允许留有浇口痕迹的平面制品。它占地面积比卧式注塑机小，但放入模具内的嵌件容易倾斜落下。这种型式的注塑机宜用于小机。
（4）多模转盘式注塑机：它是一种多工位操作的特殊注塑机，其特点是合模装置采用了转盘式结构，模具围绕转轴转动。这种型式的注塑机充分发挥了注射装置的塑化能力，可以缩短生产周期，提高机器的生产能力，因而特别适合于冷却定型时间长或因安放嵌件而需要较多辅助时间的大批量塑制品的生产，但因合模系统庞大、复杂，合模装置的合模力往往较小，故这种注塑机在塑胶鞋底等制品生产中应用较多。
一般注塑机包括注射装置、合模装置、液压系统和电气控制系统等部分。
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。
1.4 注塑机的操作
1.4.1注塑机的动作程序
喷嘴前进→注射→保压→预塑→倒缩→喷嘴后退→冷却→开模→顶出→退针→开门→关门→合模→喷嘴前进。
1.4.2注塑机操作项目：注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制柜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，料筒各段温度及电流、电压的监控，注射压力和背压压力的调节等。
1.4.2.1注射过程动作选择：
一般注塑机既可手动操作，也可以半自动和全自动操作。
手动操作是在一个生产周期中，每一个动作都是由操作者拨动操作开关而实现的。一般在试机调模时才选用。
半自动操作时机器可以自动完成一个工作周期的动作，但每一个生产周期完毕后操作者必须拉开安全门，取下工件，再关上安全门，机器方可以继续下一个周期的生产。
全自动操作时注塑机在完成一个工作周期的动作后，可自动进入下一个工作周期。在正常的连续工作过程中无须停机进行控制和调整。但须注意，如需要全自动工作，则（1）中途不要打开安全门，否则全自动操作中断；（2）要及时加料；（3）若选用电眼感应，应注意不要遮闭了电眼。
实际上，在全自动操作中通常也是需要中途临时停机的，如给机器模具喷射脱模剂等。
正常生产时，一般选用半自动或全自动操作。操作开始时，应根据生产需要选择操作方式（手动、半自动或全自动），并相应拨动手动、半自动或全自动开关。
半自动及全自动的工作程序已由线路本身确定好，操作人员只需在电柜面上更改速度和压力的大小、时间的长短、顶针的次数等等，不会因操作者调错键钮而使工作程序出现混乱。
当一个周期中各个动作未调整妥当之前，应先选择手动操作，确认每个动作正常之后，再选择半自动或全自动操作。
1.4.2.2预塑动作选择
根据预塑加料前后注座是否后退,即喷嘴是否离开模具,注塑机一般设有三种选择。（1）固定加料：预塑前和预塑后喷嘴都始终贴进模具，注座也不移动。（2）前加料：喷嘴顶着模具进行预塑加料，预塑完毕，注座后退，喷嘴离开模具。选择这种方式的目的是：预塑时利用模具注射孔抵助喷嘴，避免熔料在背压较高时从喷嘴流出，预塑后可以避免喷嘴和模具长时间接触而产生热量传递，影响它们各自温度的相对稳定。（3）后加料：注射完成后，注座后退，喷嘴离开模具然后预塑，预塑完再注座前进。该动作适用于加工成型温度特别窄的塑料，由于喷嘴与模具接触时间短，避免了热量的流失，也避免了熔料在喷嘴孔内的凝固。
注射结束、冷却计时器计时完毕后，预塑动作开始。螺杆旋转将塑料熔融并挤送到螺杆头前面。由于螺杆前端的止退环所起的单向阀的作用，熔融塑料积存在机筒的前端，将螺杆向后迫退。当螺杆退到预定的位置时（此位置由行程开关确定，控制螺杆后退的距离，实现定量加料），预塑停止，螺杆停止转动。紧接着是倒缩动作，倒缩即螺杆作微量的轴向后退，此动作可使聚集在喷嘴处的熔料的压力得以解除，克服由于机筒内外压力的不平衡而引起的"留涎"现象。若不需要倒缩，则应把倒缩停止开关调到适当位置，让预塑停止开关被压上的同一时刻，倒缩停止开关也被压上。当螺杆作倒缩动作后退到压上停止开关时，倒缩停止。接着注座开始后退。当注座后退至压上停止开关时，注座停止后退。若采用固定加料方式，则应注意调整好行程开关的位置。
一般生产多采用固定加料方式以节省注座进退操作时间，加快生产周期。
1.4.2.3注射压力选择
注塑机的注射压力由调压阀进行调节，在调定压力的情况下，通过高压和低压油路的通断，控制前后期注射压力的高低。
普通中型以上的注塑机设置有三种压力选择，即高压、低压和先高压后低压。高压注射是由注射油缸通入高压压力油来实现。由于压力高，塑料从一开始就在高压、高速状态下进入模腔。高压注射时塑料入模迅速，注射油缸压力表读数上升很快。低压注射是由注射油缸通入低压压力油来实现的，注射过程压力表读数上升缓慢，塑料在低压、低速下进入模腔。先高压后低压是根据塑料种类和模具的实际要求从时间上来控制通入油缸的 压力油的压力高低来实现的。
为了满足不同塑料要求有不同的注射压力，也可以采用更换不同直径的螺杆或柱塞的方法，这样既满足了注射压力，又充分发挥了机器的生产能力。在大型注塑机中往往具有多段注射压力和多级注射速度控制功能，这样更能保证制品的质量和精度。
1.4.2.4 注射速度的选择
一般注塑机控制板上都有快速-慢速旋钮用来满足注射速度的要求。在液压系统中设有一个大流量油泵和一个小流量泵同时运行供油。当油路接通大流量时，注塑机实现快速开合模、快速注射等，当液压油路只提供小流量时，注塑机各种动作就缓慢进行。
1.4.2.5 顶出形式的选择
注塑机顶出形式有机械顶出和液压顶出二种,有的还配有气动顶出系统,顶出次数设有单次和多次二种。顶出动作可以是手动，也可以是自动。
顶出动作是由开模停止限位开关来启动的。操作者可根据需要，通过调节控制柜上的顶出时间按钮来达到。顶出的速度和压力亦可通过控制柜面上的开关来控制，顶针运动的前后距离由行程开关确定。
1.4.2.6 温度控制
以测温热电偶为测温元件，配以测温毫伏计成为控温装置，指挥料筒和模具电热圈电流的通断，有选择地固定料筒各段温度和模具温度。表5列出了一些塑料的成型加工温度范围，可供参考。
料筒电热圈一般分为二段、三段或四段控制。电器柜上的电流表分别显示各段电热圈电流的大小。电流表的读数是比较固定的，如果在运行中发现电流表读数比较长时间的偏低，则可能电热圈发生了故障，或导线接触不良，或电热丝氧化变细，或某个电热圈烧毁，这些都将使电路并联的电阻阻值增大而使电流下降。
在电流表有一定读数时也可以简单地用塑料条逐个在电热圈外壁上抹划，看料条熔融与否来判断某个电热圈是否通电或烧毁。
1.4.2.7 合模控制
合模是以巨大的机械推力将模具合紧，以抵挡注塑过程熔融塑料的高压注射及填充模具而令模具发生的巨大张开力。
关妥安全门，各行程开关均给出信号，合模动作立即开始。首先是动模板以慢速启动，前进一小短距离以后，原来压住慢速开关的控制杆压块脱离，活动板转以快速向前推进。在前进至靠近合模终点时，控制杆的另一端压杆又压上慢速开关，此时活动板又转以慢速且以低压前进。在低压合模过程中，如果模具之间没有任何障碍，则可以顺利合拢至压上高压开关，转高压是为了伸直机铰从而完成合模动作。这段距离极短，一般只有0.3~1.0mm，刚转高压旋即就触及合模终止限位开关，这时动作停止，合模过程结束。
注塑机的合模结构有全液压式和机械连杆式。不管是那一种结构形式，最后都是由连杆完全伸直来实施合模力的。连杆的伸直过程是活动板和尾板撑开的过程，也是四根拉杆受力被拉伸的过程。
合模力的大小，可以从合紧模的瞬间油压表升起之最高值得知，合模力大则油压表的最高值便高，反之则低。较小型的注塑机是不带合模油压表的，这时要根据连杆的伸直情况来判断模具是否真的合紧。如果某台注塑机合模时连杆很轻松地伸直，或"差一点点"未能伸直，或几副连杆中有一副未完全伸直，注塑时就会出现胀模，制件就会出现飞边或其它毛病。
1.4.2.8 开模控制
当熔融塑料注射入模腔内及至冷却完成后,随着便是开模动作,取出制品。开模过程也分三个阶段。第一阶段慢速开模，防止制件在模腔内撕裂。第二阶段快速开模，以缩短开模时间。第三阶段慢速开模，以减低开模惯性造成的冲击及振动。
1.4.3 注塑工艺条件的控制
目前,各注塑机厂家开发出了各式各样的程序控制方式，大致有：注射速度控制、注射压力控制、注入模腔内塑料充填量的控制、螺杆的背压和转速等塑炼状态的控制。实现工艺过程控制的目的是提高制品质量，使机器的效能得到******限度的发挥。
1.4.3.1 注射速度的程序控制
注射速度的程序控制是将螺杆的注射行程分为3~4个阶段,在每个阶段中分别使用各自适当的注射速度。例如：在熔融塑料刚开始通过浇口时减慢注射速度，在充模过程中采用高速注射，在充模结束时减慢速度。采用这样的方法，可以防止溢料，消除流痕和减少制品的残余应力等。
低速充模时流速平稳，制品尺寸比较稳定，波动较小，制品内应力低，制品内外各向应力趋于一致（例如将某聚碳酸脂制件浸入四氯化碳中，用高速注射成型的制件有开裂倾向，低速的不开裂）。在较为缓慢的充模条件下，料流的温差，特别是浇口前后料的温差大，有助于避免缩孔和凹陷的发生。但由于充模时间延续较长容易使制件出现分层和结合不良的熔接痕，不但影响外观，而且使机械强度大大降低。
高速注射时，料流速度快，当高速充模顺利时，熔料很快充满型腔，料温下降得少，黏度下降得也少，可以采用较低的注射压力，是一种热料充模态势。高速充模能改进制件的光泽度和平滑度，消除了接缝线现象及分层现象，收缩凹陷小，颜色均匀一致，对制件较大部分能保证丰满。但容易产生制品发胖起泡或制件发黄，甚至烧伤变焦，或造成脱模困难，或出现充模不均的现象。对于高黏度塑料有可能导致熔体破裂，使制件表面产生云雾斑。
下列情况可以考虑采用高速高压注射：（1）塑料黏度高，冷却速度快，长流程制件采用 低压慢速不能完全充满型腔各个角落的；（2）壁厚太薄的制件，熔料到达薄壁处易冷凝而滞留，必须采用一次高速注射，使熔料能量大量消耗以前立即进入型腔的；（3）用玻璃纤维增强的塑料，或含有较大量填充材料的塑料，因流动性差，为了得到表面光滑而均匀的制件，必须采用高速高压注射的。
对高级精密制品、厚壁制件、壁厚变化大的和具有较厚突缘和筋的制件，最好采用多级注射，如二级、三级、四级甚至五级。
1.4.3.2 注射压力的程序控制
通常将注射压力的控制分成为一次注射压力、二次注射压力（保压）或三次以上的注射压力的控制。压力切换时机是否适当，对于防止模内压力过高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模制品的比容取决于保压阶段浇口封闭时的熔料压力和温度。如果每次从保压切换到制品冷却阶段的压力和温度一致，那麽制品的比容就不会发生改变。在恒定的模塑温度下，决定制品尺寸的最重要参数是保压压力，影响制品尺寸公差的最重要的变量是保压压力和温度。例如：在充模结束后，保压压力立即降低，当表层形成一定厚度时，保压压力再上升，这样可以采用低合模力成型厚壁的大制品，消除塌坑和飞边。
保压压力及速度通常是塑料充填模腔时最高压力及速度的50%~65%，即保压压力比注射压力大约低0.6~0.8MPa。由于保压压力比注射压力低，在可观的保压时间内，油泵的负荷低，固油泵的使用寿命得以延长，同时油泵电机的耗电量也降低了。
三级压力注射既能使制件顺利充模，又不会出现熔接线、凹陷、飞边和翘曲变形。对于薄壁制件、多头小件、长流程大型制件的模塑，甚至型腔配置不太均衡及合模不太紧密的制件的模塑都有好处。
1.4.3.3 注入模腔内塑料填充量的程序控制
采用预先调节好一定的计量，使得在注射行程的终点附近，螺杆端部仍残留有少量的熔体（缓冲量），根据模内的填充情况进一步施加注射压力（二次或三次注射压力），补充少许熔体。这样，可以防止制品凹陷或调节制品的收缩率。
1.4.3.4 螺杆背压和转速的程序控制
高背压可以使熔料获得强剪切，低转速也会使塑料在机筒内得到较长的塑化时间。因而目前较多地使用了对背压和转速同时进行程序设计的控制。例如：在螺杆计量全行程先高转速、低背压，再切换到较低转速、较高背压，然后切换成高背压、低转速，最后在低背压、低转速下进行塑化，这样，螺杆前部熔料的压力得到大部分的释放，减少螺杆的转动惯量，从而提高了螺杆计量的精确程度。过高的背压往往造成着色剂变色程度增大；预塑机构合机筒螺杆机械磨损增大；预塑周期延长，生产效率下降；喷嘴容易发生流涎，再生料量增加；即使采用自锁式喷嘴，如果背压高于设计的弹簧闭锁压力，亦会造成疲劳破坏。所以，背压压力一定要调得恰当。
随着技术的进步，将小型计算机纳入注塑机的控制系统，采用计算机来控制注塑过程已成为可能。日本制钢所N-PACS（微型电子计算机控制系统）可以做到四个反馈控制（保压调整、模压调整、自动计量调整、树脂温度调整）和四个过程控制（注射速度程序控制、保压检验、螺杆转速程序控制、背压程序控制）。
1.4.4 注塑成型前的准备工作
成型前的准备工作可能包括的内容很多。如：物料加工性能的检验（测定塑料的流动性、水分含量等）；原料加工前的染色和选粒；粒料的预热和干燥；嵌件的清洗和预热；试模和料筒清洗等。
1.4.4.1 原料的预处理
根据塑料的特性和供料情况，一般在成型前应对原料的外观和工艺性能进行检测。如果所用的塑料为粉状，如：聚氯乙烯，还应进行配料和干混；如果制品有着色要求，则可加入适量的着色剂或色母料；供应的粒料往往含有不同程度的水分、熔剂及其它易挥发的低分子物，特别是一些具有吸湿倾向的塑料含水量总是超过加工所允许的限度。因此，在加工前必须进行干燥处理，并测定含水量。在高温下对水敏感的聚碳酸酯的水分含量要求在0.2%以下，甚至0.03%~0.05%，因此常用真空干燥箱干燥。已经干燥的塑料必须妥善密封保存，以防塑料从空气中再吸湿而丧失干燥效果，为此采用干燥室料斗可连续地为注塑机提供干燥的热料，对简化作业、保持清洁、提高质量、增加注射速率均为有利。干燥料斗 的装料量一般取注塑机每小时用料量的2.5倍。
1.4.4.2 嵌件的预热
注射成型制品为了装配及强度方面的要求，需要在制品中嵌入金属嵌件。注射成型时，安放在模腔中的冷金属嵌件和热塑料熔体一起冷却时，由于金属和塑料收缩率的显著不同，常常使嵌件周围产生很大的内应力（尤其是象聚苯乙烯等刚性链的高聚物更多 显著）。这种内应力的存在使嵌件周围出现裂纹，导致制品的使用性能大大降低。这可以通过选用热膨胀系数大的金属（铝、钢等）作嵌件，以及将嵌件（尤其是大的金属嵌件）预热。同时，设计制品时在嵌件周围安排较大的厚壁等措施。
1.4.4.3 机筒的清洗
新购进的注塑机初用之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注塑机机筒进行清洗或拆洗。
清洗机筒一般采用加热机筒清洗法。清洗料一般用塑料原料（或塑料回收料）。对于热敏性塑料，如聚氯乙稀的存料，可用低密度聚乙烯、聚苯乙烯等进行过渡换料清洗，再用所加工的新料置换出过渡清洗料。
1.4.4.4 脱模剂的选用
脱模剂是能使塑料制品易于脱模的物质。硬脂酸锌适用于除聚酰胺外的一般塑料；液体石蜡用于聚酰胺类的塑料效果较好；硅油价格昂贵，使用麻烦，较少用。
使用脱模剂应控制适量，尽量少用或不用。喷涂过量会影响制品外观，对制品的彩饰也会产生不良影响。
1.5 注塑机操作过程注意事项
养成良好的注塑机操作习惯对提高机器寿命和生产安全都大有好处。
1.5.1 开机之前：
（1）检查电器控制箱内是否有水、油进入，若电器受潮，切勿开机。应由维修人员将电器零件吹干后再开机。（2）检查供电电压是否符合，一般不应超过±15%。（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畅通，并对油冷却器和机筒端部的冷却水套通入冷却水。（5）检查各活动部位是否有润滑油（脂），并加足润滑油。（6）打开电热，对机筒各段进行加温。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，这样可以节省电能，又可以延长电热圈和电流接触器的寿命。
1.5.2 操作过程中：
（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）注意调整各行程限位开关，避免机器在动作时产生撞击。
1.5.3 工作结束时：
（1）停机前，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，使肘杆机构长时间处于闭锁状态。（3）车间必须备有起吊设备。装拆模具等笨重部件时应十分小心，以确保生产安全。
1.6 注塑制品产生缺陷的原因及其处理方法
在注塑成型加工过程中可能由于原料处理不好、制品或模具设计不合理、操作工没有掌握合适的工艺操作条件，或者因机械方面的原因，常常使制品产生注不满、凹陷、飞边、气泡、裂纹、翘曲变形、尺寸变化等缺陷。
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机械性能、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。
生产实践证明，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。
注塑成型各种缺陷的现象及解决方法（通用）
1. 龟裂
龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷，产生的主要原因是由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。
（－）残余应力引起的龟裂
残余应力主要由于以下三种情况，即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为 在充填过剩的情况下产生的龟裂，其解决方法主要可在以下几方面入手：
（1）由于直浇口压力损失最小，所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附近，则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。
（2）在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。
（3）一般情况下，模温较低时容易产生应力，应适当提高温度。但当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。
（4）注射和保压时间过长也会产生应力，将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。
（5）非结晶性树脂，如 AS树脂、 ABS树脂、 PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力，应予以注意。
脱模推出时，由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙，使推出力过大，产生应力，有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。只要仔细观察龟裂产生的位置，即可确定原因。
在注射成型的同时嵌入金属件时，最容易产生应力，而且容易在经过一段时间后才产生龟裂，危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力，而且随着时间的推移，应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。为预防由此产生的龟裂，作为经验，壁厚7"与嵌入金属件的外径
通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件，而镶嵌件对尼龙的影响最小。由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小，比较适合嵌入件。
另外，成型前对金属嵌件进行预热，也具有较好的效果。
（二）外部应力引起的龟裂
这里的外部应力，主要是因设计不合理而造成应力集中，特别是在尖角处更需注意。由图2－2可知，可取R／7"一0．5～0．7。
（三）外部环境引起的龟裂
化学药品、吸潮引起的水降解，以及再生料的过多使用都会使物性劣化，产生龟裂。
二、充填不足
充填不足的主要原因有以下几个方面：
i. 树脂容量不足。
ii. 型腔内加压不足。
iii. 树脂流动性不足。
iv. 排气效果不好。
作为改善措施，主要可以从以下几个方面入手：
1）加长注射时间，防止由于成型周期过短，造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。
2）提高注射速度。
3）提高模具温度。
4）提高树脂温度。
5）提高注射压力。
6）扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等于制品壁厚的1／2～l／3。
7）浇口设置在制品壁厚******处。
8）设置排气槽（平均深度0．03mm、宽度3～smm）或排气杆。对于较小工件更为重要。
9）在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的（约smm）缓冲距离。
10）选用低粘度等级的材料。
11）加入润滑剂。
三、皱招及麻面
产生这种缺陷的原因在本质上与充填不足相同，只是程度不同。因此，解决方法也与上述方法基本相同。特别是对流动性较差的树脂（如聚甲醛、PMMA树脂、聚碳酸酯及PP树脂等）更需要注意适当增大浇口和适当的注射时间。
四、缩坑
缩坑的原因也与充填不足相同，原则上可通过过剩充填加以解决，但却会有产生应力的危险，应在设计上注意壁厚均匀，应尽可能地减少加强肋、凸柱等地方的壁厚。
五、溢边
对于溢边的处理重点应主要放在模具的改善方面。而在成型条件上，则可在降低流动性方面着手。具体地可采用以下几种方法：
1）降低注射压力。
2）降低树脂温度。
4）选用高粘度等级的材料。
5）降低模具温度。
6）研磨溢边发生的模具面。
7）采用较硬的模具钢材。
8）提高锁模力。
9）调整准确模具的结合面等部位。
10）增加模具支撑柱，以增加刚性。
ll）根据不同材料确定不同排气槽的尺寸。
六、熔接痕
熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生
的。一般情况下，主要影响外观，对涂装、电镀产生影响。严重时，对制品强度产生影响
（特别是在纤维增强树脂时，尤为严重）。可参考以下几项予以改善：
l）调整成型条件，提高流动性。如，提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速
度等。
2）增设排气槽，在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。
3）尽量减少脱模剂的使用。
4）设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处，成型后再予以切断去除。
5）若仅影响外观，则可改变烧四位置，以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等，予以修饰。
七、烧伤
根据由机械、模具或成型条件等不同的原因引起的烧伤，采取的解决办法也不同。
1）机械原因，例如，由于异常条件造成料筒过热，使树脂高温分解、烧伤后注射到制品
中，或者由于料简内的喷嘴和螺杆的螺纹、止回阀等部位造成树脂的滞流，分解变色后带入制品，在制品中带有黑褐色的烧伤痕。这时，应清理喷嘴、螺杆及料筒。
2）模具的原因，主要是因为排气不良所致。这种烧伤一般发生在固定的地方，容易与第
一种情况区别。这时应注意采取加排气槽反排气杆等措施。
3）在成型条件方面，背压在300MPa以上时，会使料筒部分过热，造成烧伤。螺杆转速
过高时，也会产生过热，一般在40～90r／min范围内为好。在没设排气槽或排气槽较小时，注射速度过高会引起过热气体烧伤。
八、银线
银线主要是由于材料的吸湿性引起的。因此，一般应在比树脂热变形温度低10～15C的
条件下烘干。对要求较高的PMMA树腊系列，需要在75t）左右的条件下烘干4～6h。特别是在使用自动烘干料斗时，需要根据成型周期（成型量）及干燥时间选用合理的容量，还应在注射开始前数小时先行开机烘料。
另外，料简内材料滞流时间过长也会产生银线。不同种类的材料混合时，例如聚苯乙烯
。和 ABS树脂、 AS树脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。
九、喷流纹
喷流纹是从浇口沿着流动方向，弯曲如蛇行一样的痕迹。它是由于树脂由浇口开始的注射速度过高所导致。因此，扩大烧四横截面或调低注射速度都是可选择的措施。另外，提高模具温度，也能减缓与型腔表面接触的树脂的冷却速率，这对防止在充填初期形成表面硬化皮，也具有良好的效果。
＋、翘曲、变形
注射制品的翘曲、变形是很棘手的问题。主要应从模具设计方面着手解决，而成型条件的调整效果则是很有限的。翘曲、变形的原因及解决方法可参照以下各项：
1）由成型条件引起残余应力造成变形时，可通过降低注射压力、提高模具并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力。
2）脱模不良引起应力变形时，可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度等方法加以解决。
3）由于冷却方法不合适，使冷却不均匀或冷却时间不足时，可调整冷却方法及延长冷却时间等。例如，可尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路。
4）对于成型收缩所引起的变形，就必须修正模具的设计了。其中，最重要的是应注意使制品壁厚一致。有时，在不得已的情况下，只好通过测量制品的变形，按相反的方向修整模具，加以校正。收缩率较大的树脂，～般是结晶性树脂（如聚甲醛、尼龙、聚丙烯、聚乙烯及PET树脂等）比非结晶性树脂（如PMMA树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂及AS树脂等）的变形大。另外，由于玻璃纤维增强树脂具有纤维配向性，变形也大。
十一、气泡
根据气泡的产生原因，解决的对策有以下几个方面：
1）在制品壁厚较大时，其外表面冷却速度比中心部的快，因此，随着冷却的进行，中心部的树脂边收缩边向表面扩张，使中心部产生充填不足。这种情况被称为真空气泡。解决方法主要有：
a）根据壁厚，确定合理的浇口，浇道尺寸。一般浇口高度应为制品壁厚的50％～60％。
b）至浇口封合为止，留有一定的补充注射料。
C）注射时间应较浇口封合时间略长。
d）降低注射速度，提高注射压力，
e）采用熔融粘度等级高的材料。
2）由于挥发性气体的产生而造成的气泡，解决的方法主要有：
a）充分进行预干燥。
b）降低树脂温度，避免产生分解气体。
3）流动性差造成的气泡，可通过提高树脂及模具的温度、提高注射速度予以解决。
十二、白化
白化现象最主要发生在ABS树脂制品的推出部分。脱模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射压力，加大脱模斜度，增加推杆的数量或面积，减小模具表面粗糙度值等方法改善，当然，喷脱模剂也是一种方法，但应注意不要对后续工序，如烫印、涂装等产生不良影响。
模具表面超硬化处理技术
一、扩散法金属碳化物覆层技术介绍
1、 技术简介
扩散法金属碳化物覆层技术是将工件置于特种介质中，经扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物层。该碳化物层具有极高的硬度，HV可达1600~3000（由碳化物种类决定），此外，该碳化物履层与基体冶金结合，不影响工件表面光洁度，具有极高的耐磨、抗咬合（粘结）、耐蚀等性能，可大幅度提高工模具及机械零件的使用寿命。
2、 与相关技术的比较
通过在工件表面形成超硬化合物膜层的方法，是大幅度提高其耐磨、抗咬合（抗粘结）、耐蚀等性能，从而大幅度提高其使用寿命的有效而经济的方法。目前，工件表面超硬化处理方法主要有物理气相沉积（PVD），化学气相沉积（CVD），物理化学气相沉积（PCVD），扩散法金属碳化物履层技术，其中，PVD法具有沉积温度低，工件变形小的优点，但由于膜层与基体的结合力较差，工艺绕镀性不好，往往难以发挥超硬化合物膜层的性能优势。CVD法具有膜基结合力好，工艺绕镀性好等突出优点，但对于大量的钢铁材料而言，其后续基体硬化处理比较麻烦，稍有不慎，膜层就易破坏。因此其应用主要集中在硬质合金等材料上。PCVD法沉积温度低，膜基结合力及工艺绕镀性均较PVD法有较大改进，但与扩散法相比，膜基结合力仍有较大差距，此外由于PCVD法仍为等离子体成膜，虽然绕镀性较PVD法有所改善，但无法消除。
由扩散法金属碳化物覆层技术形成的金属碳化物覆层，与基体形成冶金结合，具有PVD、PCVD无法比拟的膜基结合力，因此该技术真正能够发挥超硬膜层的性能优势，此外，该技术不存在绕镀性问题，后续基体硬化处理方便，并可多次重复处理，使该技术的适用性更为广泛。
3、 技术优势
扩散法金属碳化物覆层技术在日本、欧洲各国、澳大利亚、韩国等国应用广泛。据调查，许多进口设备上的配套模具大量地使用了该技术，这些模具在进行国产化时，由于缺乏相应的成熟技术，往往使模具寿命低，有些甚至无法国产化。
该技术国内七十年代就有人研究过，但由于各方面条件的限制，工艺及设备往往难以经过批量和长期生产的考验，使该技术中的一些实际存在的问题不易暴露或难以解决，往往半途而废。我们在十多年的研究与应用的过程中，对该技术存在的工艺、设备上的实际问题进行了深入的研究，并进行了有效的改进，经改进后的工艺及成套设备已能够满足长期稳定生产的要求，所处理的模具寿命水平达到进口同类模具寿命水平，取得了丰富的各类模具实际应用的生产经验，为大规模推广应用该技术奠定了坚实的技术基础。
4、 适用范围
扩散法金属碳化物覆层技术可以广泛应用于各类因磨损、咬合而引起失效的工模具或机械零件。其中，因磨损而引起的失效（如冲裁，冷镦，粉末成型等模具）可提高寿命数倍至数十倍；因咬合而引起的产品或模具的拉伤问题（如引伸模，翻边模等），可以从根本上予以解决。
适用材料：
模具钢，含碳量大于0.3%的结构钢，铸铁，硬质合金。
二、不锈钢焊管模具表面超硬化处理技术
不锈钢焊管是在焊管成型机上，由不锈钢板经若干道模具碾压成型并经焊接而成。由于不锈钢的强度较高，且其结构为面心立方晶格，易形成加工硬化，使焊管成型时：一方面模具要承受较大的摩擦力，使模具容易磨损；另一方面，不锈钢板料易与模具表面形成粘结（咬合），使焊管及模具表面形成拉伤。因此，好的不锈钢成型模具必须具备极高的耐磨和抗粘结（咬合）性能。我们对进口焊管模具的分析表明，该类模具的表面处理都是采用超硬金属碳化物或氮化物覆层处理。
不锈钢焊管成型模具材料一般是由高碳高铬的Cr12MoV（或SRD11，D2，DC53）制成。目前国内普遍采用如下工艺流程制作模具：下料→粗加工→热处理（高温淬火加高温回火）→精加工→氮化→成品（注：为节省成本，一般生产厂家现在都省去了锻造与球化退火两道耗时，费财工序）。由于Cr12MoV类材料属于高碳高铬合金钢，其原始组织存在很大的成份偏析（这种偏析即使一般的锻造也无法消除）。这样经过热处理（高淬高回）的模具内部组织极不均匀，宏观表现为硬度极不均匀（HRC四十几至六十左右），再经氮化处理，模具表面不均匀性无法消除，基体硬度甚至进一步降低，实际使用时，表现为模具及焊管表面均易拉伤，模具寿命低。
由湖南特普电子有限公司潜心研究的模具表面超硬化处理技术已成功应用于不锈钢焊管成型模具上。经该技术处理的模具在其表面形成硬度高达HV3000左右的金属碳化物层，该碳化物层致密，与基体结合紧密，不影响工件的表面光洁度，具有极高的耐磨，抗咬合性能，可从根本上解决焊管的拉毛问题，减少制管后续抛光工序的工作量并提高产品质量，大幅度提高模具使用寿命，减少售后服务工作量。实践表明，该技术具有极高的使用价值。以下是该工艺处理模具与氮化处理模具的有关比较。
1、 性能：
氮化模具 本工艺处理模具
表面硬度：HV700~1000左右 HV3000左右
基体硬度：极不均匀 HRC58~62
HRC40~60
2、 工艺流程：
氮化模具：下料→粗加工→热处理（高淬高回）→精加工→氮化→成品
本工艺处理模具：下料→全部加工到位（无须热处理）→本工艺处理（基体硬化与表面处理一次完成）。→磨内孔→成品
由工艺流程可看出，采用本工艺可缩短模具的加工周期。
3、 使用效果：
本工艺处理的模具较氮化模具可从根本上解决焊管的拉毛，从而减少焊管后续抛光工序的工作量并提高产品质量（因大量抛光而使管壁减簿），大幅度提高模具使用寿命，减少售后服务工作量。
由湖南特普电子有限公司开发的模具表面超硬化处理技术，在实际生产当中得到较广泛的应用，并受到客户的好评，由此工艺处理的模具寿命较传统工艺如氮化有较大幅度的提高，在某些模具性能方面超过国外水平，而价格仅是国外同等的1/4~1/10。
经本工艺处理的模具有轧辊，冲头，彩管系列冷作模具，标准件模具，叶蜡石模具，铜铝型材挤压模具等，使客户产生了很高的效益，使模具的性价比得到质的提高。
关于冷水及选用的几个问题
经常会有人提出这样的问题：
l.一副模具需要的冰水为多少升？
2.所需冰水温度为多少？
3.需要冷水机吗？如何进行选配？
4.冰水进出模具的温差为多少？
5.注塑机的液压油和料筒喂科段也用冰水来冷却吗？
6.对水质应有如何要求？冰水管道要保温吗？
一．如何进配冷水机
事实上，一副模具就是一个换热器，热量由融熔的塑料传入模具，再由模具传入不断循环的冷却介质——冰水中，只有很小一部分进入空气和注塑机的压模板。众所周知，塑料成型的周期，相当大的部分用于冷却，有时可占到塑料成型周期80％以上，因此将冷却时间控制到最小是绝对必要的。例如，一副模具成型周期一般耍20秒，如将原来冷却水塔的水改用冷水机产生的冰水进行冷却，它可缩短到16秒。尽管最初选择配备冷水机造价要高些，但它可使产量提高20％，在长期的生产中，能取得很大的收益。那么，如何来选择冰水能量呢？从上面我们即可知道，它与成型材料的比热容、熔胶时的温度，重量以及制品脱模时的温度有关。
一副模具所需的冰水能量之计算公式为
q=w × c × ∆ t × s
式中：q为所需冰水能量kcal／h；
w为塑料原料重量kg／h；
c为塑料原料比热kcal／kg℃；
∆ t为熔胶温度与制品脱模时的温度差℃（见附表）；
s为安全系数（一般取1.35－2.0），当单机匹配时，一般选择小值，而当一台冷水机与多台模具相配时取大值，如选择风冷式冷水机时，s也应适当选很大一点。
例如：一副模具生产pp制品，每小时生产量约50kg，问冷却需要量为多少？应配多大的冷水机为合适？
q=50 × 0.48 × 200 ×1.35＝6480（kcal／h）；每小时需6480kcal／h冷却量，可选用ls203s冷水机即可。
在实际选用冷水机过程中，很难取得比较完整的数据。根据我们以往多年规划，配套销售的经验，∆ t＝200℃，它是众多常用制品经过多年统计后的一个平均值。
如果模具上附有热胶道，还应将热胶道的能量加入冷量的计算，一般热胶道是以kw为单位，计算时应将单位转换成kcal／h，1kw=860kcal／h。如果供给工厂的水量充足，温度较低，成本也较低，此时就不需要使用冷水机，这一般是不太现实的，除非工厂能在水温比较低的大湖边；另一种是利用城市深井供水来满足温度和流量的需要，但往往成本太高。对实验装置可以使用这种方法，但对于工厂，这样做是不切实际的。
二．冰水温差
模具冷却流体（冰水）的温度一般受制于加工材料和制品形状而发生较大变化，如聚苯乙烯薄壁烧杯，模具要求冰水温度在0℃以下；而其它绝大多数情况下，模具所要求的冰水的温度都在5℃以上，微电脑全功能冷水机能提供5℃以上的冰水，低温型智能温控冷水机能满足5℃以下及至0℃以下的要求。
模具进出口处冰水的温差往往是根据制品要求来设定的，在许多情况下，温差为3-5℃时是最理想的，但有时也需要温差在1-2℃。温差越小，意味着把同样的热量带出去，需要的冰水流量就越大，反之需要的流量就小。比如：温差为5℃时，流量需要60l，而到温差为2℃时，流量则需要150l。
三、冰水流量
一副模具所需的冰水流量直接与模具要带走的热量和冰水进出模具的温差有关。例如：要将
6480 kcal／h的热量从模具上带走，若温差为3℃，那么至少需要的流量为多少？冰水流量q=6480 ÷3÷ 60=36（l／min）。
四、冰水水质的义理
水的软化，在使用冷水机的过程中，也是一个不可忽视的问题，对水的ph值也需要不断地观测，******ph值应等于7，大于7的ph值会产生可怕的腐蚀现象，如不采取措施，会在蒸发器、模具内生垢，会起隔热的作用，严重时，使其能量的转换效果降低30％。很明显这就要求考虑对硬水的软化。最有效的方法，可在系统中配置一台电子硬水软化器，这样的软化器是以离于交换原理设计制作的。根据流量的不同可配置不同规格的软化器，直接连接在循环水管路中，一般配置有水处理软化器所需费用也不会太高，也可定期间循环系统中加入一定比例的除垢剂。
五．冰水机流量、压力
一般注塑成型模具冷却，冰水的压力选择0.1～0.2mpa，即可满足要求，而微电脑全功能冷水机能满足这个要求，当压力要求高于0.2mpa时，需另行规划，以利采用相应压力从水泵以满足系统供水之需要。
流量与管径之间的关系见下表
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管 径 |
3/8" |
1/2" |
3/4" |
1" |
1'/4" |
1'/2" |
2" |
3" |
|
流 量 |
12 |
20 |
35 |
60 |
90 |
130 |
230 |
560 |
六．液压油和料筒喂料段的冷却
通常液压油和料筒喂料段采用冷却水塔的水来冷却，因为这不仅是******的方法，单就生产成本着，也是极经济的，除非对其温度有特定要求，可用冰水对其进行冷却。
七．冰水管道的保温
冰水管道必须进行保温隔热，因为管道隔热不仅能阻止冷量的严重损失，而且也阻止了在管外壁上形成的结露水。例如：冰水温度10℃，环境温度为30℃，一根25米长，表面积为25m2的金属管道的热辐射可达750kcal／h，这差不多是3hp压缩机产生制冷量的10％，5hp压缩机产生制冷量的6％左右。
冷水机与模具的连接，通常采用增强胶管连接，因为这样的胶管其本身就有隔热的功能，但
长度超过5m，也要考虑适度的保温隔热性。
附表：不同的模塑材料需要的注塑和模具温度和比容热。
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材料 |
注塑温度℃ |
模具温度℃ |
比容热kcal／kg · ℃ |
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聚 乙 烯pe |
160～310 |
0～70 |
0.55 |
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聚苯乙烯ps |
185～250 |
0～60 |
0.35 |
|
尼龙 nylon |
230～300 |
25～70 |
0.58 |
|
聚碳酸脂pc |
280～320 |
70～130 |
0.3 |
|
聚 丙 烯pp |
200～280 |
0～80 |
0.48 |
|
abs |
180～260 |
40～80 |
0.4 |
注塑成型概论
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1. 何谓注塑成型 |
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所谓注塑成型（Injection Molding）是指，将已加热融化的材料喷射注入到模具内，经由冷却与固化後，得到成形品的方法。 1. 合模 2. 注射 3. 保压 4. 冷却 5. 开模 6. 取出产品 重复执行这种作业流程，就可连续生产制品。 |
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2. 注塑成型机 |
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注塑成型机可区分为合模装置与注射装置。
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3. 模具 |
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所谓模具（Mold）是指，为了将材料树脂做成某种形状，而用来承接射出注入树脂的金属制模型。虽然没有图示记载，但实际上有几个空孔，并用温水、油、加热器等进行温度管理。
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4. 成形品 |
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成形品是由流入融化树脂的浇口、导入模槽的流道与产品部份所构成。由于一次的成形作业只能作出一个产品，因此效率不高。若能利用流道连结数个模槽，就可同时成形数个产品。 |
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5. 使用回料 |
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成形品中的浇口与流道并不属于产品。因此该部分往往被废弃，甚至粉碎後再度用作成形专用材料，这就称为回料。
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6. 成形条件 |
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所谓成形条件是指，为了获得所需的成形品，而利用成型机的汽缸温度、射出速度、模具温度等组合成无数个设定条件。由于可获得的成形品外观、尺寸、机械物性会因成形条件而异，因此要找出******的成形条件，就必须仰赖熟练的技术与经验。 |
新型注射成型技术
1. 共注射成型（芯层注射成型）
采用共注射成型有助于观察到制件中独特的结构。塑料“甲”先注射充入部分型腔，然后塑料：“乙”紧跟着“甲”注射进入型腔并保持初始推动流动压力场。根据表皮区和芯层的尺寸大小，按正确的比例关系计量出“甲”和“乙”的用料量，可制得1个内芯层为“甲”外表完全由“乙”包裹的制件。
另外，在化妆品应用方面，有小部分的表皮“甲”料放在“乙”料之后注射，以使浇口部分的表皮能完全闭合。用2种不同颜色的树脂进行共注射成型的制件，形成一个容易区分的表皮和芯层区间（认识到所有的注射成型件中存在有类似的表皮和芯层这一点非常重要。）如果没有先进的检测技术，通常难以区分表皮—芯层的区域及其分界面。
共注射成型并非一门新的工艺技术。英国ici公司早在70年代就开始应用这一技术，并取得了包括基础理论，生产产品及机器设备等几项专利。现普遍采用的ici生产工艺类似“三明治模塑”，由于模塑外层表皮的材料与中间或芯层的材料不同，因此两种材料必须有一定的相容性，并且芯层材料要求具有可高度辐射、发泡成型和100%回收利用等性能。选用材料应经多种选择比较而定。 共注射成型工艺问世15年后，才真正得以普及推广。一种采用共注射成型的厚齿输制作横截面。
表皮材料是非填充尼龙，而芯层材料是玻璃-珠料-填充尼龙。芯层中玻璃珠粒料收缩率极低，具有良好的尺寸稳定性。尼龙表皮赋予齿轮齿牙良好的润滑性并避免了珠粒料容易产生的磨蚀问题。
基于共注射成型的基础理论目前已开发出几种新型加工改进方法。例如，模内“上漆”和气体辅助模塑成型扩大了采用这种工艺的范围。模内上漆加工方法是采用低分子量聚合物作为外层材料，而气体辅助模塑成型是采用氮气或另一种气体作为芯层（或部分芯层）材料。随着产品设计与生产加工设备的不断完善改进，将满足各种新应用和新技术的需求，共注射技术必将成为富有潜力的工业化大规模生产工艺方法。
2. 气体辅助注射成型
气体辅助注射成型技术主要是为了减轻重量和（或）节省循环时间等而逐渐发展起来的。
通常的共注射成型中，首先注射外层材料，并只部分填充型腔。然后气体通过喷嘴注射或直接进入模腔内，模腔制件的芯层部位。液化气体也可注射到待成型制件的芯层部分。一般而言，在芯层内气体压力推动熔料向前流动，直至完全充满型腔，并防止制件表层在固化阶段从模腔壁凹下，相连的表皮层紧贴着模腔壁，气体则保存在模塑制件的芯层区间。由于注入气体的压力高于大气压力，故此该气体的压力必须在制件顶出之前降低，以避免当起限位作用的模腔壁移动时，造成制件变形。
高度压缩的气体难于控制其形状及定位气体芯的位置，但随着工艺及工序的不断改进，将可重复生产出合格的制件。
在机器化控制的条件下，通常采用各项工艺程序控制。随着注塑加工基础理论研究的不断深入，控制方法下淘汰控制压力的方法而采用真正的工艺程序控制，对物料的响应进监测，调节乃至控制。对诸如注射速率等加工参数的改进，对成型制件尤其是对其机械特性及表面特性将会产生显著的影响。射料杆速度与熔料注射速度并不相等，了解这一点很关键。粘弹性材料的响应与浇灌能够过程相互关联，而且一定是同步进行的。总之，想直接观察到材料的响应既不可能也很不现实。过去由此而产生了可重复性次序处理或控制物体的设备 。该工序流程中关键步骤是经常采用干式循环测量机器设备。有重复性的模压工序当然重要，但应最优先考虑具有重现性的熔体特性。由此，通常要求在控制器上加设辅助探测器，以保存记录塑料熔体压力及温度，是有关熔体状况的重要参数，但并不足够以调节材料的非线形响应。辅助性的调节控制设备正不断地开发应用于成型高度复杂的注塑制件。例如，机械式的阀控浇口应用于热流道体系中，在流道内可更好地调控分配压力，并可消除熔接痕和减少翘曲。
3. 低压注射成型
低压注射成型已经出现在最近的有关加工工艺报道中。其实这也并不是一种新的工艺，但采用的加工方法，可使设备工序能更好地与预料中的熔体响应相匹配。常规的成型条件下，注射初始时熔体因过度受压而产生巨大的不稳定效应。由此引起粘度急剧增高，同时熔体由于受到压缩而储存了弹性能量。而低压注射成型工艺与此相反，熔体流过喷嘴和流道。由于熔体粘度伴随压力增加而增大，而低压注射成型熔体的粘度较低，从而可更好地控制熔体的粘流特性。另外，料筒内熔体的压力增大速度越快，将更呈现出类似固态的空体响应。粘弹性塑料熔体从纯液态到纯固态过程中，都具有宽频的响应特性。熔体的响应或松弛时间等具体特性是由聚合物主链上的化学成分所决定。避免流动条件的突然改变或瞬间大幅度变动，更有利于形成所需的类似液态特性。事实上，低压注射成型只是控制或调节塑料粘弹特性的一种加工方法。树脂生产厂商一般把高流动性树脂的分子量降低，以求降低其粘弹性，从而适合于生产薄壁制品等的需要。随着对加工环境认识的深入，采用低压注射成型将使塑料熔体更能适应生产环境的要求。
目前有几项工业化产品是采用低压注射成型方法。大多数设计项目已着重于将低压注射与再注射塑料成型结合一起使用。如汽车门内饰板的成型，就是将纺织物或非纺织物放置入模具内，再直接向模具注射熔料。模内加标签方法是超越简单印刷的另一种成型方法。在每次循环生产开始时，单独的标签或接连的薄膜可在模内转换位置。薄膜除了可印刷之外，不定期具有很多动能，（如高抗行击、韧性树脂）或者薄膜可含有助剂和稳定剂，以保护成型制件表面。
4. 交变注射成型
相比较而言，交变注射是一个比较新的注射成型选择参数。这项技术的******难点在于当加工条件突然改变时，对塑料熔体将呈现出怎样的变化行为知之甚少。有关熔体流变学的基础知识，不仅仅是固定的剪切粘度。确切地说，熔体响应（粘性和弹性行为）需要表达的特性，不仅是通常的稳态流动速率或剪切速率及温度，也包括压力及瞬间流动速率。这些特性包括很多内容而且十分难于弄清楚。然而，如果在异型材注射方面取得实质性进展，将需制订出多种不同塑料的具体操作规程。另还需增加通用的累试法，以求得到成熟和精确的控制方法。
在常规的注射成型中，型腔壁固定不变，某些情况下，还有利用在充模和保压陷段移动模壁。可采用2种不同的方法：移动型腔壁方向垂直于分模线；旋转或滑动型腔壁。在充模阶段旋转型芯以增加对制件尤其是表皮部分分子的变轴取向。通过这种加工工艺，制件的弯曲性能与其它机械性能得到了极大的提高。聚苯乙饮水杯和聚丙烯注射器就是采用这种加工方法获得重大改变突破地2个产品。
5. 注射—压缩成型
注射—压缩成型中型腔壁移动方向垂直于分模线。采用这种方法成型时，在充模阶段，按工序产生压力驱熔体流动，但这一个流道的深度是可变化的。在较深的流道中，压力下降得较低，以使大面积的制件成型中熔体没有过度受压，并避免了瞬间的材料响应，这2种因素同样会阻碍熔体的流动。注射成型过程中，型腔深度可能是最终制件厚度的14%，在塑料填充了大致60%—75%的型腔后，停止注射，模腔壁周围同时受到推压，直至最终制件的壁原成型为止。制件的最终尺寸在这阶段确定。
如果在模壁按工序移动之前充满了型腔，该种工艺通常称为铸压成型。大体上，铸压成型是在一个可变体积的型腔内采用不变的压力对制件进行保压。铸压阶段是增加密度的阶段，密度紧接着在介于熔体和固态塑料之间起变化。采用铸压方式成型致密圆盘，可把残留应力减至最低程度，制件上的残留应力可产生变折射现象。
铸压成型的改进型活动式型腔壁是一种新技术，其由注射全体制件固化阶段通过多孔的金属型腔壁以“保压”制件。这种方法已有人称为外部气体辅助成型法，其实这是一种误解，因为气体并没有影响塑料熔体在型腔内的流动。在常规的注射成型当中，保压就是在保持型腔体积不变的同时，在压力流的作用下，添加入更多的塑料。 联同在型腔内的保压流形成了不均匀的压力分布，有可能在受高压的浇口位置产生制件缺陷。
6. 模具的冷却
模具的冷却是一项关键的工艺技术。大部分的成型周期都是由传导热量传递过程。能量可从热的熔体传递至冷的模具上是由于存在温差所至。模具壁边的塑料表皮有效地隔离着芯层，从而使得这种热传递方式非常低效。可是，模具冷却通常到设计的最后阶段才得以注意。较好的冷却设计样式可缩短20%—30%或更短的循环生产时间，并提高劳动生产率。
在生产循环周期中，模具的表面温度不断地“高—低”周期性变化着，当热的熔体逼压着模壁时，模温就高，顶出制件后，下次注射之前，空模腔的模温就低。为了将冷却时间缩短至最低限度，人们一直在探求能生产合格制件的最低模具温度。模温所起的重要作用就是影响型腔内的熔体流动以及表皮与芯层之间的尺寸比例大小。模温越低，表皮尺寸越厚而型腔内压力下降越大。脉行冷却技术是在注射塑料进入模腔后，通常采用循环冷却管内非常冻的冷冻液体来调节冷却的一项技术。制件顶出后，如果没有循环，下一次射料熔流进入模腔后，模腔壁的温度就显著上升。采用脉行冷却方式后，其型腔壁温度将更高，但比常规模具冷却方法所探测的温度稍低。脉行冷却可广泛应用于薄壁制件的成型；要求重复精确 表面的制件成型，以及流道深度变化范围材料突变行为。例如逆滞流动。对于脉行冷却的加工优势和其它相关限特性在潜在优点来说，有关脉行冷却的成本花费是否过高的争论已显得不那么重要。
7. 熔芯成型工艺
熔芯成型法是一种比较新的工艺方法，便于加工内部有交叉复杂的渠道、凹槽或切槽的制件。生产管道夹具、泵外壳和体育运动商品等小型制件的生产厂商们，早在15年以前就开始考虑鉴定是否采用这项工艺了。最近，汽车制造公司已采用该项工艺生产大型零部件，如轻质的动力系统样件和进气支管等。这个型芯与常规模具一样具有可折将式的型芯功能，设有限定的内腔壁的嵌件型芯。主要区别在于型芯的结构，这种型芯不能在模内拆卸也不能用机械方法抽出到模外。另外，这种型芯若不是由电感加热熔融掉，如低熔点（138oc）的锡-铋合金或另外的锡合金，就是在二次操作中被（可溶性丙烯酸类聚合物）行洗掉。这种熔芯成型采用常规的工艺方法，两者的主要区别在于型芯的热性能及型腔材料不同。型芯的热性能直接影响制件上流动表皮-芯层结构的厚度。根据实际加工条件，顶部及底部表皮厚度可大不相同，在某种情况下，可能产生翘曲的缺陷，而另一种情况下，有可能减少或消防易出缺陷制件的翘曲现象。
熔芯成型法当中，型芯仅仅作为模壁。充模过程不因固态嵌件而改变。由于金属合金型芯或聚合物型芯的热性能大不一样，故其所要求的压力也有所不同。聚合物型芯起到隔绝壁的作用，并且在成型制件中产生非常薄的流体表皮；金属型芯成为散热点而在制件上形成相对厚的流体表皮。如果塑料熔体流过时型芯表面已熔化，将产生流动根本性变化。已有报道采用冰条作为型芯。液态薄膜在冰与塑料界面存在着非常复杂的加工问题得以解决之前，这种方法用于高精度制件是切实可行的。
8. 计算机辅助成型
采用计算机辅助工程（cae）对加工设计及分析有助于缩短设计周期并可避免代价昂贵的机械失误。商业性仿真代码常用于流道上标明尺寸，以平衡熔料在流道系统及型腔内的流动，同时确定浇口的******开设置和浇口的数目。计算注射压力和合模吨位要根据不同的加工条件和材料而定。收缩率及翘曲率结合初始流向也可准确估算出来。重要的是要使得这种设计工具帮助熟练分析人员在某个设计方案或加工研究时进行判断的操作。结果必须理解为以研究对象和加工/材料为前提。当考虑采用这种方法准确输入数据后，可取得巨大的效益。另外，这种分析经济性可使设计周期更短和所需的生产时间更短。
应该提醒注意的是，商业性的cae程序通常是不可直接使用的。充模仿真可产生有价值的见识，但结果必须重新对其局限性进行重新考虑估计。应用现代计算机进行注射成型模拟试验，仅限于纯粘性流体（不包括粘弹性的熔融塑料）。可预测熔体流入型腔的实际流动速率组成结构和性能公布等，如可进行高精度的粘弹性分析。目前所采用的任何其它加工方式都不可能达到这种先进水平，并且最近几年来，由仿真设备的工业界带头者和大学里的研究小组已取得了良好的进展。有几家公司正在努力探索仿真技术，以求能正确地解释更多现实的塑性行为和加工现象。例如，聚合物主链的取向对局部的物理性能和性能分布的影响。加工物理学是非常复杂的，而某些粘弹性体现象仍然没有完全弄清楚，更完善合理的加工方式目前正缓慢形成。这些更强的有力的方式将获得大大超过目前所设计的生产能力。
注射压缩成型技术
注塑工艺的新发现——注射压缩成型技术
注射压缩成型（injection compression moulding/icm)是传统注塑成型的一种高级形式。它能增加注塑零件的流注长度/壁厚的比例；采用更小的锁模力和注射压力；减少材料内应力；以及提高加工生产率。 注射压缩成型适用于各种热塑性工程塑胶制作的产品，如：大尺寸的曲面零件，薄壁、微型化零件，光学镜片，以及有良好抗袭击特性要求的零件。
注射压缩成型的主要特点
与传统注塑过程相比较，注射压缩成型的显著特点是，其模具型腔空间可以按照不同要求自动调整。例如，它可以在材料未注入型腔前，使模具导向部分有所封闭，而型腔空间则扩大到零件完工壁厚的两倍。另外，还可根据不同的操作方式，在材料注射期间或在注射完毕之后相应控制型腔空间的大小，使之与注射过程相配合，让聚合物保持适当的受压状态，并达到补偿材料收缩的效果。 根据注塑零件的几何形状、表面质量要求、以及不同的注塑设备条件，有四种注射收缩防护司可供选择。它们是：顺序式；共动式；呼吸式和局部加压式。
塑料中常用透明原料的特性及注塑工艺
由于塑料具有重量轻、韧性好、成型易。成本低等优点，因此在现代工业和日用产品中，越来越多用塑料代替玻璃，特别应用于光学仪器和包装工业方面，发展尤为迅速。但是由于要求其透明性要好，耐磨件要高，抗冲击韧件要好，因此对塑料的成份，注塑整个过程的工艺，设备，模具等，都要作出大量工作，以保证这些用于代替玻璃的塑料（以下简称透明塑料），表面质量良好，从而达到使用的要求。
目前市场上一般使用的透明塑料有聚甲基丙烯酸甲酯（即俗称亚加力或有机玻璃，代号PMMA）、聚碳酸酯（代号PC）、聚对苯二甲酸乙二醇脂（代号PET）、透明尼龙。AS（丙烯睛一苯 乙烯共聚物）、聚砜（代号PSF）等， 其中我们接触得最多的是PMMA、PC和PET三种塑料，由于篇幅有限，下面就以这三种塑料为例，讨论透明塑料的特性和注塑工艺。
一、透明塑料的性能
透明塑料首先必须有高透明度， 其次要有一定的强度和耐磨性，能抗冲击，耐热性要好，耐化学性要优， 吸水率要小，只有这样才能在使用中，能满足透明度的要求而长久不变，下面列出表l，比较一下 PMMA、PC和PET的性能。
表1：透明塑料性能比较
|
性能 |
密度 |
抗拉强度 |
缺口冲击 |
透明度 |
变形温度 |
允许含水量 |
收缩率 |
耐磨性 |
抗化学性 |
|
PMMA |
1.18 |
75 |
1200 |
92 |
95 |
0.04 |
0.5 |
差 |
良 |
|
PC |
1.20 |
66 |
1900 |
90 |
137 |
0.02 |
0.6 |
中 |
良 |
|
PET |
1.37 |
165 |
1030 |
86 |
120 |
0.03 |
2 |
良 |
优 |
注：（1）因品种繁多，这只是取平均值，实际不同品种数据有异。
（2）PET数据（机械方面）为经拉伸后的数据。
从表1数据可知PC是较理想的选择， 但主于其原料价贵和注塑工艺较难，所以仍以选用PMMA为主，（对一般要求的制品），而RET由于要经过拉伸才能得到好的机械性能，所以多在包装、容器中使用。
二、透明塑料注塑过程中应注意的共同问题
透明塑料由于透光率要高，必然要求塑料制品表面质量要求严格，不能有任何斑纹、气孔、泛白、雾晕、黑点、变色、光泽不佳等缺陷，因而在整个注塑过程对原料、设备、模具、甚至产品的设计，都要十分注意和提出严格甚至特殊的要求。 其次由于透明塑料多为熔点高、流动性差，因此为保证产品的表面质量，往往要在较高温度、注射压力、注射速度等工艺参数作细微调整，使注塑料时既能充满 模，又不会产生内应力而引起产品变形和开裂。
下面就其在原料准备、对设备和模具要求、注塑工艺和产品的原料处理几方面，谈谈应注意的事项。
（一）原料的准备与干燥 由于在塑料中含有任何一点杂质，都可能影响产品的透明度，因此和储存、运输、加料过程中，必须注意密封，保证原料干净。特别是原料中含有水分，加热后会引起原料变质，所以一定要干燥，并在注塑时，加料必须使用干燥料斗。还要注意一点的是干燥过程中，输入的空气最好应经过滤、除湿，以便保证不会污染原料。其干燥工艺如表2，
表2，透明塑料的干燥工艺：
|
工艺 |
干燥温度（℃） |
干燥时间（h） |
料层厚度（mm） |
备注 |
|
PMMA |
70～80 |
2～4 |
30～40 |
采用热风循环干燥 |
|
PC |
120～130 |
>6 |
<30 |
采用热风循环干燥 |
|
PET |
140～180 |
3～4 |
|
采用连续干燥加料装置为佳 |
（二）机筒、螺杆及其附件的清洁
为防止原料污染和在螺杆及附件凹陷处存有旧料或杂质，特别热稳定性差的树脂存在，因此在使用前、停机后都应用螺杆清洗剂清洗干净各件，使其不得粘有杂质，当没有螺杆清洗剂时，可用PE、PS等 树脂清洗螺杆。 当临时停机时，为防止原料在高温下 停留时间长，引起解降，应将干燥机和机筒温度降低，如 PC、PMMA等机筒温度都要降至 160℃以下。（料斗温度对于 PC应降至100℃以下）
（三）在模具设计上应注意的问题（包括产品的设计）
为了防止出现回流动不畅，或冷却不均造成塑料成型不良，产生表面缺陷和变质， 一般在模具设计时，应注意以下几点。
a）壁厚应尽量均匀一致，脱模斜度要足够大;
b）过渡部分应逐步。圆滑过渡，防止有尖角。锐边产生，特别是PC产品一定不要有缺口;
c）浇口。流道尽可能宽大、粗短，且应根据收缩冷凝过程设置浇口位置，必要时 应加冷料井；
d）模具表面应光洁，粗糙度低（最好低于0.8）；
e）排气孔。槽必须足够，以及时排出空气和熔 体中的气 体；
f）除 PET外， 壁厚不要太薄，一般不得小于lmm。
（四）注塑工艺方面应注意的问题(包括注塑机的要求）
为了减少内应力和表面质量缺陷，在注塑工艺方面应注意以下几方面的问题。
a）应选用专用螺杆、带单独温控射咀的注塑机;
b)注射温度在塑料树脂不分解的前提下，宜用较高注射湿度；
c）注射压力：一般较高，以克服熔料粘度大的缺陷，但压力太高会产生内应力造 成脱模因难和变形；
d）注射速度：在满足充模的情况下， 一般宜低，最好能采用慢-快-慢多级注 射；
e）保压时间和成型周期：在满足产品充模，不产生凹陷、气泡的情况下；宜尽量短，以尽量减低熔料在机筒停留时间；
f）螺杆转速和背压：在满足塑化质量的前提下，应尽量低，防止产生解降的可 能；
g）模具温度：制品的冷却好坏，对质量影响极大，所以模温一定要能精确控制其 过程，有可能的话，模温宜高一些好。
（五）其他方面的问题
由于为要防上表面质量恶化，一般注塑时尽量少用脱模剂；当用回用料时不得大于 20％。
对于除PET外，制品都应进行后处理， 以消除内应力，PMMA应在70－80T热风循环干燥4小时； PC应在清洁空气、甘油。 液体石腊等加热 110－135℃，时间按产品而定，最高需要10多小时。而PET必须经过双向拉伸的工序，才能得到良好机械性能。
三、透明塑料的注塑成型工艺
（一）透明塑料的工艺特性：除了以上的共同问题，透明塑料亦各有一些工艺特 性，现分述如下：
1、PMMA 的工艺特性 PMMA粘度大，流动性稍差，因此必须高料温、高注射压力注塑才行，其中注射温度的影响大于注射压力， 但注射压力提高，有利于改善产品的收缩 率。 注射温度范围较宽，熔融温度为 160℃，而分解温度达270℃，因此料温调节范围宽，工艺性较好。故改善流动性，可从注射温度着手。 冲击性差，耐磨性不好，易划花，易脆裂，故应提高模温，改善冷凝过程，去克服这些缺陷。
2、PC的工艺特性
PC粘度大，融料温度高，流动性差， 回此必须以较高温度注塑（270－320T之 间），相对来说料温调节范围较窄，工艺性不如PMMA。注射压力对流动性影响较小，但因粘度大，仍要较大注射压力，相应为了防止内应力产生，保压时间要尽量短。 收缩率大，尺寸稳定，但产品内应力大，易开裂，所以宜用提高温度而不是压力去改善流动性，并且从提高模具温度，改善 模具结构和后处理去减少开裂的可能。当注射速度低时，浇口处易生波纹等缺陷，放射咀温度要单独控制，模具温度要高，流道、浇口阻力要小。
3、PET的工艺特性
PET成型温度高，且料温调节范围窄（260－300℃），但熔化后，流动性好，故工艺性差，且往往在射咀中要加防延流装置。 机械强度及性能注射后不高，必须通过拉伸工序和改性才能改善性能。 模具温度准确控制，是防止翘曲。变形的重要因素，因此建议采用热流道模具。模具温度高，否则会引起表面光泽差和脱模困难。
四、透明塑料件的缺陷和解决办法
由于篇幅关系，这里只讨论影响产品透明度的缺陷，其他缺陷请参考产品说明书或其他资料·。其缺陷大概有以下几项：
（一）银纹：由充模和冷凝过程中，内应力各向异性影响，垂直方向产生的应力，使树脂发生流动上取向，而和非流动取向产生折光率不同而生闪光丝纹，当其扩展后，可能使产品出现裂纹。 除了在注塑工艺和模具上注意外（见表4，最好产品作退火处理。如PC料可加热到 160℃以上保持 3－ 5分钟，再自然冷却即可。
（二）气泡：主于树脂内的水气 和其他气体排不出去，（在模具冷凝过程中）或因充模不足，冷凝表面又过快冷凝而形成"真空泡"。其克服方法见表4。
（三）表面光泽差：主于模具粗糙度大，另一方面冷凝过早，使树脂不能复印模具表面的状态，所有这些都使其表面产生微小凹凸不平，而使产品失去光泽。其克服方法见表4。
（四）震纹：是指从直浇口为中心形成的密集波纹，其原因因熔体粘度过大，前端料已在型腔冷凝，后来料又冲破此冷凝面，而使表面出现震纹。其克服方法见表4。
（五）泛白、雾晕：主要由于在空气中灰尘落入原料之中或原料含水量太大而引起的。其克服方法见表4。
（六）白烟、黑点：主要由于塑料在机筒内，因局部过热而使机筒树脂产生分解或变质而形成的。其克服方法见表4。
|
克服方法\缺陷 |
银纹 |
气泡 |
表面光泽差 |
震纹 |
泛白、雾晕 |
白烟、黑点 |
|
树脂原料有杂质或污染 |
清除杂质、污染 |
|
|
|
清除杂质、污染 |
清除杂质、污染 |
|
树脂原料干燥 |
干燥要充分 |
干燥要充分 |
|
|
干燥要充分 |
|
|
融料温度 |
降低、控制精确 |
保证塑化再降低 |
增加 |
增加，特别射嘴 |
降低、控制精确 |
尽量降低料温 |
|
注射压力 |
增加 |
增加 |
增加 |
增加 |
增加 |
调整合适、不变质 |
|
注射速度 |
|
增加 |
增加 |
增加 |
|
|
|
注射时间 |
|
增加 |
|
增加 |
|
|
|
保证压力 |
|
|
|
|
|
|
|
生产周期 |
|
|
|
|
减少 |
减少料在机筒内停留时间 |
|
背压压力 |
调整合适 |
|
|
|
增加 |
|
|
螺杆转速 |
减少 |
|
|
|
|
|
|
浇注系统 |
合理（尺寸及布局） |
壁厚部分加浇口 |
设置布局合理 |
合理（尺寸及布局） |
|
合理，尽量短粗 |
|
模具温度 |
|
调整适当，略增 |
增加 |
增加 |
增加 |
|
|
冷却时间 |
|
增加 |
增加 |
|
|
|
|
模具排气 |
排气孔够位置对 |
排气孔够位置对 |
|
加冷料井改善 |
|
排气孔够位置对 |
|
射嘴、流道、浇口 |
不能堵塞 |
料流畅、不塞 |
料流畅、不塞 |
料流畅、不塞 |
|
|
|
注射量 |
|
增加 |
|
|
|
|
各种塑料注塑工艺条件比较表
表一
|
塑料名称 |
LDPE |
HDPE |
乙丙共聚PP |
PP |
玻纤增强PP |
PS |
HIPS |
ABS |
高抗冲ABS |
耐热ABS |
电镀级ABS |
阻燃ABS |
透明ABS |
ACS |
AS(SAN) |
PMMA |
|
注塑工艺条件 |
||||||||||||||||
|
1、注塑机类型 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
|
2、螺杆 形式 |
1 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
111 |
111 |
111 |
|
转速，r/min |
111 |
30-60 |
1 |
30-60 |
30-60 |
1 |
30-60 |
30-60 |
30-60 |
30-60 |
20-60 |
20-50 |
30-60 |
20-30 |
20-50 |
20-30 |
|
3、喷嘴 形式 |
111 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
|
温度℃ |
11 |
150-180 |
1 |
170-190 |
180-190 |
11 |
160-170 |
180-190 |
190-200 |
190-200 |
190-210 |
180-190 |
190-200 |
160-170 |
180-190 |
180-200 |
|
4、料筒温度 前℃ |
11 |
180-190 |
11 |
180-200 |
190-200 |
11 |
170-190 |
200-210 |
200-210 |
200-220 |
210-230 |
190-200 |
200-220 |
170-180 |
200-210 |
180-210 |
|
中℃ |
11 |
180-220 |
11 |
200-220 |
210-220 |
111 |
170-190 |
210-230 |
210-230 |
220-240 |
230-250 |
200-220 |
220-240 |
180-190 |
210-230 |
190-230 |
|
后℃ |
11 |
140-160 |
11 |
160-170 |
160-170 |
111 |
140-150 |
180-200 |
180-200 |
190-200 |
200-210 |
170-190 |
190-200 |
160-170 |
170-180 |
180-200 |
|
5、模具温度，℃ |
30-45 |
30-60 |
50-70 |
40-80 |
70-90 |
11 |
20-50 |
50-70 |
50-80 |
60-85 |
40-80 |
50-70 |
50-70 |
50-60 |
50-70 |
40-80 |
|
6、注射压力，MPA |
11 |
70-100 |
11 |
70-120 |
90-130 |
11 |
60-100 |
70-90 |
70-120 |
85-120 |
70-120 |
50-100 |
70-100 |
80-120 |
80-120 |
90-120 |
|
7、保压压力，MPa |
1 |
40-50 |
1 |
50-60 |
40-50 |
1 |
30-40 |
50-70 |
50-70 |
50-80 |
50-70 |
30-60 |
50-60 |
40-50 |
40-50 |
40-60 |
|
8、注射时间，s |
1 |
2-5 |
1 |
2-5 |
2-5 |
1 |
1-3 |
3-5 |
3-5 |
3-5 |
2-4 |
3-5 |
2-4 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
|
9、保压时间，s |
1 |
15-60 |
1 |
20-60 |
15-40 |
1 |
15-40 |
15-30 |
15-30 |
15-30 |
20-50 |
15-30 |
15-40 |
15-30 |
15-30 |
20-40 |
|
10、冷却时间，s |
1 |
15-60 |
1 |
15-50 |
15-40 |
1 |
10-40 |
15-30 |
15-30 |
15-30 |
15-30 |
10-30 |
10-30 |
15-30 |
15-30 |
20-40 |
|
11、总周期，s |
1 |
40-140 |
1 |
40-120 |
40-100 |
1 |
40-90 |
40-70 |
40-70 |
40-70 |
40-90 |
30-70 |
30-80 |
40-70 |
40-70 |
50-90 |
|
12、干燥 设备 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
|
温度℃ |
90-100 |
90-100 |
100-120 |
100-120 |
100-120 |
90-100 |
90-110 |
100-110 |
100-110 |
100-110 |
100-110 |
100-110 |
100-110 |
1 |
1 |
100-120 |
|
时间，h |
＜0.5 |
＜0.5 |
＜0.5 |
＜0.5 |
＜0.5 |
＜0.5 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
0.5-1.00 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
1 |
1 |
1.0 |
表二
|
塑料名称 |
PMMA/PC |
软PVC |
硬PVC |
氯化聚醚 |
均聚POM |
共聚POM |
PET |
PBT |
玻纤增强PBT |
PA6 |
玻纤增强PA6 |
PA11 |
玻纤增强PA11 |
PA12 |
PA66 |
玻纤增强PA66 |
|
注塑工艺条件 |
||||||||||||||||
|
1.注塑机类型 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
|
2.螺杆形式 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
突变 |
突变 |
突变 |
突变 |
突变 |
突变 |
突变 |
突变 |
突变 |
突变 |
|
转速r/min |
20-30 |
1 |
20-30 |
20-40 |
20-40 |
20-40 |
20-40 |
20-40 |
20-40 |
20-50 |
20-40 |
20-50 |
20-40 |
20-50 |
20-50 |
20-40 |
|
3.喷嘴形式 |
直通式 |
1 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
直通式 |
|
温度，℃ |
220-240 |
1 |
150-170 |
170-180 |
170-180 |
170-180 |
250-260 |
200-220 |
210-230 |
200-210 |
200-210 |
180-190 |
190-200 |
170-180 |
250-260 |
250-260 |
|
4.料筒温度 前,℃ |
230-250 |
1 |
170-190 |
180-200 |
170-190 |
170-190 |
260-270 |
230-240 |
230-240 |
220-230 |
220-240 |
185-200 |
200-220 |
255-265 |
260-270 |
1 |
|
中,℃ |
240-250 |
1 |
165-180 |
180-200 |
170-190 |
180-200 |
260-280 |
230-250 |
240-360 |
230-240 |
230-250 |
190-220 |
220-250 |
190-240 |
260-280 |
260-890 |
|
后,℃ |
210-230 |
1 |
150-170 |
180-190 |
170-180 |
170-190 |
240-260 |
200-220 |
210-220 |
200-210 |
200-210 |
170-180 |
180-190 |
160-170 |
240-250 |
250-260 |
|
5.模具温度℃ |
60-80 |
1 |
30-60 |
80-110 |
90-120 |
90-100 |
85-120 |
65-80 |
70-110 |
60-100 |
80-120 |
60-90 |
60-90 |
70-110 |
70-120 |
100-120 |
|
6.注射压力,MPa |
80-130 |
1 |
80-130 |
80-110 |
80-130 |
80-120 |
80-120 |
60-90 |
80-100 |
80-110 |
90-130 |
90-120 |
90-130 |
90-130 |
80-130 |
80-130 |
|
7.保压压力，MPa |
40-60 |
11 |
40-60 |
30-40 |
30-50 |
30-50 |
30-50 |
30-40 |
40-50 |
30-50 |
30-50 |
30-50 |
40-50 |
50-60 |
40-50 |
40-50 |
|
8.注射时间,s |
2-5 |
1 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
1-3 |
2-5 |
2-4 |
2-5 |
2-4 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
|
9.保压时间,s |
20-40 |
1 |
15-40 |
15-50 |
20-80 |
20-90 |
20-50 |
10-30 |
10-20 |
15-50 |
15-40 |
15-50 |
15-40 |
20-60 |
20-50 |
20-50 |
|
10.冷却时间,s |
20-40 |
1 |
15-40 |
20-50 |
20-60 |
20-60 |
20-30 |
15-30 |
15-30 |
20-40 |
20-40 |
20-40 |
20-40 |
20-40 |
20-40 |
20-40 |
|
11.总周期,s |
50-90 |
1 |
40-90 |
40-110 |
50-150 |
50-160 |
50-90 |
30-70 |
30-60 |
40-100 |
40-100 |
40-100 |
40-90 |
50-110 |
50-100 |
50-100 |
|
12.干燥设备 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
|
温度,℃ |
100-120 |
60-70 |
70-80 |
d1 |
110-120 |
110-120 |
150-170 |
120-135 |
120-135 |
120-130 |
120-130 |
100-120 |
100-120 |
100-120 |
120-130 |
120-130 |
|
时间,h |
1.0 |
<0.5 |
<0.5 |
d1 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
表三
|
塑料名称 |
PA610 |
PA612 |
PA1010 |
玻纤增强PA1010 |
透明尼龙 |
聚碳酸酯PC |
PC/PE |
玻纤增强PC |
聚砜PSU |
改性PSU |
玻纤增强PSU |
聚芳砜PAS |
聚醚砜PES |
聚苯醚PPO |
改性PPO |
聚苯硫醚PPS |
|
注塑工艺条件 |
||||||||||||||||
|
1.注塑机类型 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
螺杆- 线式 |
|
2.螺杆形式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
突变式 |
|
转速r/min |
20-50 |
50-50 |
20-50 |
20-40 |
50-50 |
20-40 |
50-40 |
20-30 |
20-30 |
20-30 |
20-30 |
20-30 |
20-30 |
20-30 |
20-50 |
20-30 |
|
3.喷嘴形式 |
自锁式 |
自锁式 |
自锁式 |
直通式 |
自锁式 |
延伸式 |
延伸式 |
直通式 |
延伸式 |
延伸式 |
直通式 |
延伸式 |
延伸式 |
延伸式 |
延伸式 |
延伸式 |
|
温度，℃ |
200-210 |
200-210 |
190-200 |
190-210 |
220-240 |
230-250 |
220-230 |
240-260 |
280-290 |
250-260 |
280-300 |
380-410 |
240-270 |
250-280 |
220-240 |
280-300 |
|
4.料筒温度 前,℃ |
220-230 |
210-220 |
200-210 |
230-250 |
240-250 |
240-280 |
230-250 |
250-290 |
290-310 |
250-280 |
300-320 |
385-420 |
250-290 |
250-280 |
230-250 |
300-310 |
|
中,℃ |
230-250 |
210-230 |
220-240 |
230-250 |
250-270 |
260-290 |
240-260 |
270-310 |
300-330 |
280-300 |
310-330 |
345-385 |
280-310 |
260-290 |
240-270 |
320-340 |
|
后,℃ |
200-210 |
200-205 |
190-200 |
190-200 |
220-240 |
240-270 |
230-240 |
260-280 |
280-300 |
260-270 |
290-300 |
320-370 |
260-290 |
230-240 |
230-240 |
260-280 |
|
5.模具温度℃ |
60-90 |
40-70 |
40-80 |
40-80 |
40-60 |
90-110 |
80-100 |
90-110 |
130-150 |
80-100 |
130-150 |
230-260 |
90-120 |
110-150 |
60-80 |
120-150 |
|
6.注射压力,MPa |
70-110 |
70-120 |
70-100 |
90-130 |
80-130 |
80-130 |
80-120 |
100-140 |
100-140 |
100-140 |
100-140 |
100-200 |
100-140 |
100-140 |
70-110 |
80-130 |
|
7.保压压力，MPa |
20-40 |
30-50 |
20-40 |
40-50 |
40-50 |
40-50 |
40-50 |
40-50 |
40-50 |
40-50 |
40-50 |
50-70 |
50-70 |
50-70 |
40-60 |
40-50 |
|
8.注射时间,s |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
2-7 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
|
9.保压时间,s |
20-50 |
20-50 |
20-50 |
20-40 |
20-60 |
20-80 |
20-80 |
20-60 |
20-80 |
20-70 |
20-50 |
15-40 |
14-40 |
30-70 |
30-70 |
10-30 |
|
10.冷却时间,s |
20-40 |
20-50 |
20-40 |
20-40 |
20-40 |
20-50 |
20-50 |
20-50 |
20-50 |
20-60 |
20-50 |
15-20 |
15-30 |
20-60 |
20-50 |
20-50 |
|
11.总周期,s |
50-100 |
50-110 |
50-100 |
50-90 |
50-110 |
50-130 |
50-140 |
50-110 |
50-140 |
50-130 |
50-110 |
40-50 |
40-80 |
60-140 |
60-130 |
40-90 |
|
12.干燥设备 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
|
温度,℃ |
110-120 |
110-120 |
110-120 |
110-120 |
110-120 |
130-150 |
120-140 |
130-150 |
130-150 |
120-140 |
130-150 |
150-170 |
130-150 |
130-150 |
125-140 |
150-170 |
|
时间,h |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
0.5-1.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
1.0-2.0 |
1.0-2.0 |
1.0-2.0 |
2.0 |
2.0 |
1.0-2.0 |
1.0-2.0 |
2.0 |
表四
|
塑料名称 |
聚酰亚胺PI |
聚芳酯 |
聚胺酯 |
四氟乙烯-六氟丙烯共聚物FEP、F46 |
醋酸纤维素CA |
醋酸丁酸纤维素CAB |
醋酸丙酸纤维素CAF |
乙基纤维素EC |
聚丙烯热塑性弹性体PP/EPDM |
聚4-甲基戊烯 |
聚三氟氯乙烯PCTFE |
|
注塑工艺条件 |
|||||||||||
|
1.注塑机类型 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
1 |
1 |
1 |
1 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
螺杆-线式 |
|
2.螺杆形式 |
1 |
1 |
1 |
突变式 |
1 |
1 |
1 |
1 |
均熔渐变 |
渐变式 |
1 |
|
转速r/min |
20-30 |
20-50 |
20-70 |
20-30 |
1 |
1 |
1 |
1 |
25-50 |
20-30 |
20-30 |
|
3.喷嘴形式 |
延伸式 |
1 |
1 |
延伸式 |
1 |
1 |
1 |
1 |
直通式 |
直通式 |
延伸式 |
|
温度，℃ |
290-300 |
230-250 |
170-180 |
290-300 |
1 |
1 |
11 |
1 |
200-230 |
280-290 |
265-270 |
|
4.料筒温度 前,℃ |
290-310 |
240-260 |
175-185 |
300-330 |
11 |
1 |
1 |
11 |
200-230 |
290-310 |
275-280 |
|
中,℃ |
300-330 |
250-280 |
180-200 |
270-290 |
11 |
11 |
1 |
11 |
200-230 |
250-270 |
280-290 |
|
后,℃ |
280-300 |
230-240 |
150-170 |
170-200 |
11 |
11 |
11 |
11 |
190-220 |
230-250 |
200-210 |
|
5.模具温度℃ |
120-150 |
100-130 |
20-40 |
110-130 |
1 |
11 |
1 |
1 |
38-66 |
80-130 |
80-130 |
|
6.注射压力,MPa |
100-150 |
100-130 |
80-100 |
80-130 |
1 |
1 |
1 |
1 |
35-138 |
80-130 |
80-130 |
|
7.保压压力，MPa |
40-50 |
50-60 |
30-40 |
50-60 |
1 |
1 |
1 |
1 |
28-110 |
30-50 |
20-60 |
|
8.注射时间,s |
2-5 |
2-8 |
2-6 |
1-3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3-5 |
2-5 |
1-3 |
|
9.保压时间,s |
20-60 |
15-40 |
30-40 |
20-60 |
1 |
1 |
1 |
1 |
15-45 |
20-60 |
20-60 |
|
10.冷却时间,s |
30-60 |
15-40 |
30-40 |
20-60 |
1 |
1 |
1 |
1 |
15-40 |
20-60 |
20-60 |
|
11.总周期,s |
60-130 |
40-90 |
70-110 |
50-130 |
1 |
1 |
1 |
1 |
30-100 |
50-130 |
50-130 |
|
12.干燥设备 |
卧式沸腾卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
1 |
1 |
1 |
1 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
卧式沸腾 |
|
温度,℃ |
150-170 |
1 |
1 |
1 |
80-90 |
80-90 |
80-90 |
80-90 |
100-110 |
120-150 |
1 |
|
时间,h |
2.0 |
1 |
1 |
1 |
<0.5 |
<0.5 |
<0.5 |
<0.5 |
<0.5 |
<0.5 |
1 |
电动注塑机技术简介
一、电动注塑机的优点：
全电动注塑机具有节能低噪、高重复精度维修方便、可靠性高等优点，符合近年来国际注塑机发展的趋势。其中：
1、精确度高：伺服电机作为动力源，由滚珠丝杠和同步皮带等组成结构简单而效率很高的传动机构。它的重复精度误差是0.01%。
2、节省能源：可将工作循环中的减速阶段释放的能量转换为电能再次利用，从而减低了运行成本，比相应的液压驱动注塑机能量降低50%以上，连接的电力设备仅是液压驱动注塑机所需电力设备的25%。
3、精密注射控制：使制品接近需要注入原料的极限，熔胶螺杆位置由数字精密控制，减少了背压，大大降低了模腔内张力，特别适合光学元件、医疗器具、食品行业等对精度和洁净度要求高的塑料产品。
4、改善环保水平：由于使用能源品种的减少及其优化的性能，污染源减少了，噪音降低了，为工厂的环保工作，提供了更良好的保证。
5、降低噪音：其运行噪音值低于70分贝，大约是液压驱动注塑机噪音值的2/3。
6、节约成本：此机去除了液压油的成本和引起的麻烦，没有硬管或软喉，无须对液压油冷却，大幅度降低了冷却水成本等。
7、生产周期短，例如：在2002年上海国际塑料机械展览会上，日本NISSEI公司展出一台ES200全电动注塑机，其速度快得使人难以致信，一个产品生产周期只须0.63S(秒)，合模时间0.1秒，开模0.13秒，注射0.05秒，加料时间0.25秒，整个周期全自动连续进行，这预示着注塑将向电动，高速方向发展。
NETSTAL 全电动注塑机
精密注射压塑技术-内应力的消除
具有高的尺寸精度的注塑件，也就是精密注塑件可以采用注射压塑技术生产。注射机的控制和调节系统必须保证连续的加工步骤即塑化、计量、注射、保压和冷却可以反复进行。
注塑件的精度能否达到和保持更多地取决于注塑件的设计以及模具的设计和加工。判断的标准是注射件的设计是否宜于加工塑料，而且模具浇口的充模性能要良好，模具的冷却系统能够均匀冷却。
必须不带残余应力的注塑件可用注射压塑技术生产。在注射压塑技术中，成功地完成的各个步骤彼此重叠。注射机必须安装一套快速反应的液压系统，机器控制采用的测量装置必须具有很高的精度。
注射压塑降低残余应力
注射件除了尺寸必须精确外，还要满足其他的质量要求(表1)。因此，光学(图1)零件必须不产生残余应力。 例如，透镜中的残余应力会产生双折射，因此降低了再现的真实性。对于光学载体来说，这限制了所储存的信息密度。
注射压塑生产的零件实际上是不产生残余应力的，这主要在于将熔体注入到模具后，合模时一直保持一定间隙。间隙的大小视注射件而变化，从1mm-20mm不等，甚至还可以宽至50mm。只有在注射完全完成后，模具才完全关闭，建立起锁模力。因此，注射压塑需要全压式模具。
根据注射件以及其要求的保压条件，可能需要在注射周期的最后1/3时同时启动压缩过程。另一方面，还有一些情况如模内层压装饰材料，注射开始时刚好模具打开一定距离。直到注射的最后阶段才启动压缩的合模运动 (图2)。
由于在将物料注射到半开的模具这一过程中有大的流道出现，因此注射压缩所需要的注射压力比传统的注射工艺下降5-10倍。即使在熔体结块形成注射件这一成型过程中，模腔的压力以及熔体所受的剪切应力也很低。因此，压缩模塑件实际上不存在残余应力。
注射模塑的光盘的存储容量为650MB，而低应力数字光盘(DVD)可以采用注射压缩成型，其存储容量为17000MB。产生这一差别的原因是双折射，注射件的双折射远远大于注射压缩件的双折射。
除了应力诱导双折射这一重要的质量标准外，光盘存储载体表面上的针孔结构必须能够真实再现。 例如，只读DVD ROM要求的针孔深度仅为10nm(图3左图)，而相比之下，可写DVD RAM就要求很高的保真度，所需的针孔深度增加到30nm(图3右图)，这是因为DVD RAM 包含附加的信息。为了得到这样的针孔结构，必须充分利用所有的加工能力。这不仅需要很高的模具温度，同时还需要高压缩速度下的复杂压缩过程。
此外，注射压缩还可用于在汽车内饰件成型之前将织物装饰材料或者软质发泡薄膜压缩到汽车内饰件上(图4)。在这种情况下，低的模腔压力使装饰材料不受剪切、应力和压力的作用。
往复移动需要快速测量技术
注射压缩使用功能与注射机相同的机器成型。在注射模塑中，成型过程顺序完成。由于这种明确的分工，机器的控制系统可以顺次控制每一个工序。
在注射压缩过程中，由压力和时间决定注射过程时间的超前必须与由动模板位置决定的间隙的超前过程精确匹配(见图2)。这两个过程重复再现的误差必须很小。注射机的安装工序如下∶
◆ 为了精确测量位置、速度和压力，需要高精度和高液压的测量系统；
◆ 为了保证控制系统在短的注射周期内有效工作，需要高速扫描速率，并且读数要快速转换为可处理的参数;
◆ 注射机需快速反应的液压系统适应控制参数变化引起的处理参数变化。
与传统注射机相比，前两点不需增加额外的投资就能实现。螺杆前移和动模板移动采用超声波定位测量装置是有利的，因控制系统接收绝对值，定位测量装置返回的读数的精度在±10μm。
液压系统的压力传感器和模腔压力传感器应该精确到最终测量值的0.01%。至于温度测量，标准传感器的精度和动力就足够了，因为温度的变化比其测量的参数的变化慢得多。
如果定位测量装置以相对高的频率1kHz进行扫描(抽样速率1ms)，那么控制系统就能接收足够的数据确定现有位置和导出的速度，精度足够。
液压系统采用伺服阀
对于液压装置来说，液压储油器必须保证所有的机器的动作独立而且同时执行。为了降低能耗而安装了直接由电马达驱动的螺杆的注射机也是如此。
不同液压电路控制响应的另一个需要考虑的问题是油的压缩性。当油的体积很大时，这种压缩性可能引起时间滞后，比如引起注射曲线和合模速度的斜变，直至变为光滑过渡。
获得必需的精度和重复性有两个关键措施。所有油压缩区域的正确设计以及制动器的正确定位会得到小的油体积，同时会降低压缩性。伺服阀或者比例阀使液压系统的响应时间加快。对于注射过程来说，在螺杆前移的过程中采取这些措施是非常重要的。在注射过程中，交换点即使有很小的定位误差，注射速度也会产生很大的偏差，因为借助于螺杆前移的速度控制系统也会补偿位置偏差。
电动机械直接驱动的控制系统的停机时间比液压系统短。对比研究表明采用了液压储油器和伺服或者比例阀的注射机能够达到与电驱动同样低的过程偏差和同样高的动力性能。位置控制系统以及注射速度指定曲线也同样如此。如果要避免压力峰值，需要螺杆和液压缸的快速制动，尤其是注射量低时。快速液压系统的这一概念同样适用于大型机械，不同于机电驱动。
注射压缩成型机在液压方面的额外消耗可以从其低的锁模力要求而节省的费用得到补偿。模板的厚度以及其质量减小，而机器的刚性不会下降。因此小型液压装置就足够了。
对于两板锁模装置来说，注射压缩的先决条件对其模具锁模半模非常有利。开合模过程中的快速运动由两个移动的油缸完成。锁模力由四个压力垫建立起来，这四个压力垫的液压装置的油体积很小。因此，液压系统的可变位移泵可以直接供应模具合模装置。
在低载荷阶段，可变位移泵给液压储油器加载，液压储油器为注射机的运动提供驱动力。这种设计完全将压缩间隙同注射过程分开，而压缩间隙是由合模装置的位置决定的。比例控制阀安装在注射机的机筒上，所以要调节的油量非常少。阀门开关的频率为200Hz，即响应时间为5ms。比例阀对污染物的敏感度比具有类似性能的伺服阀低。
展望即使是自称为注射压缩成型，相比而言液压注射机也不贵。因为如此，再加上工艺本身的优点，注射压缩成型在未来数年内将越来越重要，尤其是其能够生产没有残余应力的注射件，而且不增加成本
Netstal /Skyline 机器保养项目
Netstal和Skyline是目前国内光盘厂使用最多的生产设备之一，为了方便大家维护设备，本站将有关设备保养方面的项目进行列表，希望对大家有些帮助。
一、每天进行的保养项目：
1、清洁模具表面
2、清洁Sprue Bush
3、清洁保护胶盘中心表面及周围
4、清洁UV盘中心表面及周围
5、清洁机身的表面和里面
6、检查水温、水压
7、清洁炮筒表面
二、每周进行的保养项目
1、 溅镀室托盘校正
2、 保护胶3个轴承加润滑油
3、 检查保护胶排风，回收桶是否要清洁
4、 检查保护胶喷胶嘴是否漏胶，如有必须锁紧
5、 保护胶系统中的会胶桶用酒精清洁
6、 下料过滤芯清洁
7、 检查内MASK中间位是否有偏心并校正
8、 检查UV灯石英玻璃
9、 清洁压缩气过滤芯清洁
10、检查冷却水水温（最高23度、最低15度）
三、每三个月进行的保养项目
1、 清洁模具
2、 传送带校正
3、 中央机械手校正
4、 溅镀仓清洁及Feedthrought(用真空膏)
5、 清洁保护胶盘
6、 换保护胶过滤芯
7、 UV站转盘清洁
8、 好坏碟盘校位
9、 检查机械泵N62油
光学级PMMA的发明及应用
PMMA的学名为Polymethyl Methacrylate，中文学名则称为聚甲基丙烯酸甲酯，俗称有机玻璃或压克力。PMMA是由德国的化学博士Otto R鰄m氏发明，于1933年由德国的罗姆化学公司（原文为R鰄m）以“PLEXIGLAS”商标注册登记行销全欧。在近70年的时间中，“PLEXIGLAS”一词在欧洲已被大众广为接受，其知名度甚至凌驾罗姆化学公司本身。由于PMMA是光学特性和耐候性都非常优异的一种聚合物，因此它的传统市场多半集中于需要视觉美观的外在装饰品，除了我们常见的后车灯、灯罩、镜片、屋顶、广告招牌、板材等成熟的用途以外，在80年代出现的LD也为PMMA在光学方面的应用奠定了良好的开端。
以光学原理来记录资料可以追溯至80年代初的LD（Laser Disc），中文称之为激光影碟。由于激光影碟的直径大，在所有塑料中具有较佳光学特性的PMMA于当时脱颖而出，成为制造激光影碟的基本材料。在经过LD时代的辉煌之后，由于光存储技术的发展要求资料的密度越来越大，光盘的直径越来越小，体积更小密度更高的CD（Comp-act Disc）取代了LD。最早的CD是以Audio CD和CD-ROM为主，陆续发展出VCD（Video Compact Disc）、CD-R和CD-RW等产品。从激光影碟跨越到CD的这段过程，不仅光盘的读取设备出现了革命性的改变，规范的制定与统一更是一项重大的成就。此外光盘的材料和制造设备也发生了长足的进步，吸水性低、玻璃转移温度高和耐冲击强度极为优异的工程塑料PC（Polycarbonate，聚碳酸脂）取代了昔日的PMMA。如果这样说：激光影碟造就了PMMA，CD造就了PC，并无任何不当之处。
|
比较项目 |
CD-ROM |
DVD-ROM |
|
光盘的厚度 |
1.2mm |
0.6 mm×2 |
|
光盘的直径 |
120mm |
120 mm |
|
Track Pitch |
1.60μm |
0.70μm |
|
Minimum Pit Length |
0.83 μm |
0.40μm |
|
读取激光束的波长 |
770-830nm |
635-650nm |
|
资料容量 |
650MB |
≥4.7GB |
表1 CD和DVD光盘的比较
娱乐事业的成长配合着数字科技的进步，DVD（Digital Versatile Disk）于1996年初首度面对世人。CD和DVD就储存媒体的特性是一致的，然而如表1所示，二者资料的容量和光盘规格却大不相同。DVD逐渐取代CD成为目前记录媒体主流产品的趋势日渐明显，相关的规范也日渐明朗。在光学存储技术不断发展的同时，PMMA材料本身也不断在提升，如同各种制造设备的持续进步，新开发的数字光学级PMMA在光盘市场当然有其定位与前景。
自1996年起德国罗姆化学公司率先开发PMMA在DVD光盘方面的应用以来，欧美陆续有其它知名的PMMA厂商投入；在1998年底以PMMA制的DVD-5光盘业已在德国商业化。
PMMA光盘的价格和质量水平
从价格上讲，PMMA比PC低廉许多，这是由于制造PMMA所需的原料和工艺都比PC简单。由于市场、消费习惯、国民收入水平、法令法规及技术背景的不同，台湾集中量产CD-R，中国南方则专注于发展VCD，但对两岸三地而言，DVD都是一个新的发展机会。由于各类型DVD的记录容量远超过目前的CD-ROM或CD-R，不难想象DVD市场的成长倍数将不会象CD一样巨大。如果PC的价格以每吨2750美元估算，改用PMMA则原料成本平均每吨可以节省15%。对于拥有5条DVD或VCD生产线的一家公司而言，每月能节省1万美元。
由于制造各种光盘的原料比重和成本结构不同，故PMMA在CD-ROM、VCD、CD-R和DVD等各种光盘的相对优势并不相同。
从性能上比较，光盘的质量要求主要有3项指标，分别是光学特性、机械特性和电气特性。如果以制造DVD来比较PMMA和PC两种光盘材料的异同，我们可以归纳为表2。
表2 PMMA和PC在制造DVD的比较
|
光盘基片的材料 |
PLEXIGLAS DQ501 |
PC |
|
原料价格 |
约比PC低15% |
|
|
原料密度 |
1.19g/cm3 |
1.20g/cm3 |
|
干燥温度 |
90℃×4小时 |
130℃×4小时 |
|
注塑成形的加工温度 |
270-295℃ |
320-350℃ |
|
光线的透过率 |
92%（3mm厚度） |
89%（1mm厚度） |
|
双折射 |
<30nm |
40-60 nm |
|
表面硬度 |
4H |
HB |
|
玻璃转移温度（10℃/min） |
110℃ |
140-145℃ |
|
23℃吸水性（相对湿度50%） |
0.60% |
0.15% |
|
80℃×96小时耐候实验（相对湿度50及70%） |
通过测试 |
通过测试 |
就所有光学特性而言，PMMA远比PC优异。在DVD时代，对光盘及其读取设备光学特性的要求应会越来越高。就个别机械特性而言，PMMA的吸水性、玻璃转移温度和耐冲击强度的确逊于PC；其它项目诸如抗张强度、表面硬度和弯曲强度，则是PMMA优于PC；PMMA和PC在电气特性无分轩轾。虽然每家记录媒体公司内部质量要求各有不同，但红皮书是公认的最重要规范之一，PMMA光盘的机械特性则完全符合红皮书的各项规范。
由于PMMA制的光盘无法象PC制的光盘一样弯曲到180度而不断裂，所以在笼统的讨论情况下极易陷入PMMA比较脆的误区，事实上这正是笔者亟欲澄清的盲点。一张光盘宣告不能使用常常是因为表面被铅笔或其它硬物刮伤，导致储存资料的坑点结构读取失败所致，抗拒刮伤的能力和表面硬度成正比，反而和耐冲击特性无关。现实环境之中即使把光盘弯曲到180度没有断裂，也不代表该光盘还能够继续使用，因为微小的坑点结构或是染料记录层一旦受到来自于垂直方向强大力量的挤压拉伸之后，储存资料的完整性已经很难有所保证。
在光盘内外直径维持不变的条件之下，随着记录容量的增加，读取资料所需激光束的波长势必越来越短。1mm厚的PC对目前所用650nm红色激光的透过率度最高也只有90%；如果短波长激光成为发展趋势，未来415nm左右的蓝色激光可能会对PC材料在光盘方面的应用构成一定程度的压力。PMMA即使厚度高达3mm，对波长380~780nm的激光束平均都能够维持92%的透过率。
至于双折射（Birefringen-ce）这一项目，更是PMMA最引以为傲的光学特性之一。PMMA的高透光率和低双折射值是本质特性的一种表现，不容易受操作条件的影响。如表2所示，PMMA光盘双折射值要低于30nm并不难。PC光盘的双折射值大多数在40到60nm的范围，低于40nm以下则非常困难。
PMMA材料的应用前景
从加工工艺角度讲，制造光盘涉及了注塑成形等程序，因此材料加工性的难易程度也是考虑因素之一。注塑成形是赋与光盘具有母板一样的形状和尺寸。PMMA本身有良好的加工特性，注塑成形时的操作温度平均可以比PC低40~50℃。注塑成形时塑料所承受的Shear Stress多在103~104 1/sec的范围之间；在260℃、这种Shear Stress的条件之下，PMMA的熔融黏度和流动性远比同一条件下的PC来得好。
从设备角度讲，原本以PC为原料的机台，切换到PMMA原料时仅需要依照PMMA原料供货商提供的说明调整注塑条件参数或者对模具的浇口加以局部修改即可，日后再改回PC原料并没有任何困难。PMMA原料供货商、注塑成形机制造商或模具制造商皆能提供这部分服务。
PMMA光盘的未来
DVD的音效画质都比CD好，本世纪记录媒体的明星产品未来将以DVD为主流，光盘材料的质量亦需随之提升。相对于其它光盘材料，PMMA在透光率、双折射等极为重要的光学特性上拥有绝对优势，价格上更有很强的竞争力。在机械特性上，PMMA也有符合红皮书的不错表现。在追随数字科技的潮流之中，PMMA光盘必然有其前景
缩短复制的时间
近几年来于光盘工业上的热门话题便是如何缩短复制的循环时间，快速的复制有赖于良好的模具与机器及母版的组合，本文中将介绍如何缩短母版制作时间，同时亦包含如何******化刻版的技术。
简介
在1982年，压缩盘片或称雷射盘片第一次与世人见面，其射出的复制时间超过10秒钟。往后超过十年，工程师们便致力于改善盘片复制工程循环时间的缩短；到了1990年，工程师们更倾全力缩短盘片复制时间，主要是庞大的市场需求造成；1991年间，标准的射出循环已经降低到6~7秒；1996年，已经有一些机器可以做出4秒钟的循环时间；1996年6月，我们成功使用特别制作的母版与Meiki M35B-D-DM射出成形机将复制循环时间降低到3.6秒，同年12月，我们更达成了3.4秒的新领域。尽管在测试过程中出现银线流痕与料头破断情形，我们仍证明3.4秒是可以完成一片CD光盘片的，同时此盘片完全符合红皮书所规范。
无论如何，要缩短复制循环时间一定要特别设计母版以及其记录坑的形状，虽然目前大部分的人都仅相信只要调整射出机参数便足以改变射出循环时间。
在我们的经验中，模具与射出机仅能有限度的改变复制时间，一架好的射出机搭配好的模具固然可以使得射出复制时间缩短，但是仅能使盘片的机械性质与光学性质符合规格书，至于电气特性与复制过程盘片表面的污染性则必须要完全仰赖前制过程的控制了。这结果不光只是CD盘片而已，对CD-R盘片也都相同(当时仅发展到CD-R，目前则可包括所有有关的盘片CD, CD-R, CD-RW, DVD 等都有相同情形)。
本文便是探讨母版到底如何帮助我们缩短盘片复制的循环时间。如果母版制程不良导致记录坑几何形状不好，在企图减少复制循环时间时，变化发生黏着污染、水纹状痕迹与缺陷、高BLER值、高Jitter值与低HF信号。本文便在于如何应用良好的母版技术，制做出可供快速复制盘片的母版，以期减少作业循环时间。
缩短循环时间造成机械与光学性质变化的问题
当我们减少循环时间时，首先便是面临的主要问题便是盘片的翘曲问题，这是由于冷却不均匀以致于盘片脱膜时仍处于软的状态，如果立刻施以溅镀及上保护胶等程序，盘片当然立即发生翘曲，高的翘曲值使得盘片在被雷射光读取时无法令雷射光聚焦并寻轨读取播放，在读取播回时便发生困难。
另一方面，盘片如果翘曲明显，在动态平衡上会出现大问题，光驱的主轴马达在高速运转状态下将承受过大的扭力，以物理学的计算方式，光驱中心主轴承受的扭力随读取速度倍数增加，其承受的扭力则为倍数之平方倍，意味着10X光驱需要承受的扭力是1X光驱的102=100倍！这样绝对会造成光驱寿命缩短，动态平衡也是高倍速光驱性能的指针。(然而遇到翘曲过大的盘片，那光驱即使再好也没有用。新的高倍数光驱目前都有自动降速之功能，以防止不良动态平衡之问题发生)
循环时间的缩短也会造成盘片双折射率(Birefrigence)的改变，冷却时间不足造成透明片残留应力，因而导致的双折射率变化，通常双折射率对于模具温度的改变与射出参数变化最敏感，尤其是盘片最外圈双折射率最容易变差；所以，射出成形机一定要具有再现性以及稳定性。另外，缩短循环时间以高速进给与射出时，如果模具设计的不良将导致盘片产生流痕与堆栈环状之缺陷。当我们企图减短作业时间时，水纹缺陷出现的机会大增，这种缺陷是由于记录坑形状不良或脱膜过程透明片与记录坑黏着力过大所导致。
记录坑的第一阶绕射与记录坑的体积成比例，通常以肉眼观察盘片可以发现盘片有资料之部份与无资料部份可以处分辨，便是由于第一阶绕射造成。这数值通常会因为水纹的出现突然增加超越一个限度，这个限度来自于模具、射出机与母版之间的配合。有时候，有些缺陷出现的状况是需要比第一阶绕射更高阶的光才能使其对比明显，这也是我们不一定可以看到盘片上的记录坑缺陷之原因。一个简单的方法可以分辨出盘片上产生的缺陷纹路是第一阶绕射或是反射，就是盘片上反射水纹通常比正常好的区域暗。
缩短循环时间的另项问题还有进胶速度，进胶速度如果太快，将容易在盘片上造成银线、流痕的缺陷，这因素必须要藉由射出机制造设计之初便要解决，好的射出机要由好的熔胶加热设计及适当压缩比的螺杆，配合好的电子伺服控制，方能去除此缺陷。
此外，料头在脱膜时过软所导致的夹料头，也是缩短循环时间所遭遇的困难。解决当然需要靠模具设计者来执行。
缩短循环时间造成的电气特性问题
当我们企图缩短循环时间时，第一个遭遇到的问题便是高频信号降低与放大推拉信号(PP, Push Pull Amplitude)的增加。下表中的一些测试结果是以同样的母版所进行之测试，测试机为CD-CATS检测机。由表可知，射出时间越短，记录坑变短且变小。
|
Cycle time (sec) |
PP |
I3 |
I11 |
Symm |
D.E.F.T. Min |
D.E.F.T. Max. |
Pit Depth (nm) |
Pit Slope Degree |
|
3.4 |
0.060 |
0.36 |
0.61 |
-7 |
0.2 |
0.4 |
103 |
31° |
|
3.9 |
0.052 |
0.42 |
0.73 |
-8 |
0.3 |
0.6 |
118 |
36° |
|
4.4 |
0.042 |
0.45 |
0.80 |
-9 |
0.4 |
0.8 |
136 |
40° |
盘片上不同的绕射效应则由Dr. Schenk B305检验其双折射率，记录数值为盘片的绕射效应傅立叶转换(D.E. F. T.)，由表可见缩短复制时间造成的D.E.F.T.值亦越来越低。同时可看见，记录坑的几何形状变化亦愈趋于变小。
母版记录坑的形状与射出参数的变化会导致盘片上Jitter值变动是毋庸置疑的！模具应是影响Jitter值的主要因素，因为水纹的出现改变了记录坑、沟比例导致Jitter值变高。如此可知，缩短循环时间会使工作区间的范围缩小，一但控制不良，将导致水纹等不良缺陷出现，电气特性当然就变得差了。
利用AFM的观察，可以帮助我们更了解缩短循环时间对复制盘片有啥影响。我们可以发现在径向与切线向的复制漏失，其中，径向显然有较大的复制漏失率，在缩短复制时间后，记录坑显然变得又细又窄，在某一些光驱上读取此类型之盘片将会造成无法回播(Playback)之困难，又细又窄的记录坑导致其场频率较高而使得SNR信号下降。
复制率也被射出制程以及模具所影响。通常，我们首先希望获得盘片有比较低的翘曲与较好的双折射率，然后，再藉由母版前制过程的调整来获得记录坑有好的几何形状。
有些盘片制造商会将记录坑变短以预防水纹发生，但却使得复制时间缩短不下来。无论如何，当母版上记录坑如过短，不要想藉由射出参数改变以及尝试缩短射出复制作业，因为所做出来的盘片其HF信号太弱，将无法回播导致计算机当机。
缩短复制时间的关键在于母版前制与射出复制过程的Knowhow!
前制准备母版以供缩短复制时间
如要使复制时间缩短成为可能，就必须要有不会因复制时间短造成复制漏失的母版，因为透明片在射出后脱膜过程的PC料收缩率会依复制时间长短而相异。控制母版上记录坑的几何形状可以藉由光阻剂涂布及刻版激光束调整，以3.4秒的复制时间为例，改变光阻剂旋转涂布的转速由700rpm降低到600rpm，光阻剂厚度将会由160nm改变到180nm。由于这项的改变，可以维持PP值在复制后仍保持5%以内。
为了要弥补透明片的收缩率造成之记录坑径向与切线向形变，我们改变了刻版雷射烧写点的尺寸，这倒是较为容易，在刻版机上有个机械式的NA Stop，改变其上的针孔尺寸即能达此目的。以缩短复制的时间为例子，使用调整原为0.5NA的针孔成为卵形0.4′ 0.45NA，卵形之NA可用来调整对称性与干扰。同时，使用变形后的NA可以使烧写点的能量分布不同，这使得控制记录坑的径向与切线向斜率变得容易。当刻版机有电子式对称性控制器时，采用圆形烧写点则可能可以制做出短复制时间用的母版。
如果刻版机没有机械式调整的NA，则可以利用激光束的展开器来控制展开比，因为这样会改变物镜的填充因子，藉以调整光点尺寸。因此，这样的光点其对称中心将比具有机械式可调整机型来的不好。无论如何，当记录坑斜率小时，高斯光束(常态且较稳定的激光束)有助于控制盘片水纹缺陷。
当系统的对称性是以电子式补偿系统时，那就更需要改变刻版雷射烧写点的尺寸，唯有如此改变才可以让又细又窄的记录坑之高场频率不会降低SNR播放、译码与伺服循环的控制。从我们的经验来看，我们发现记录坑的HHFW如在600nm左右，盘片在一般市售的碟机都能够被播放，这当然是以******化光点尺寸作为其基本的指针，如果HHFW降低到450nm时，有些碟机将发生寻轨困难与不能回播的情形。
缩短复制时间的其它困难尚包括复制过程透明片的水纹与Jitter值，水纹的出现通常与伴随着Jitter值变高，这样的缺陷是由于母版上的记录坑边缘过于尖锐与表面粗糙，透明片脱膜困难所造成。众所周知，Jitter质变高使得此盘片在播放时呈现不稳定，如果要消除，就是要有平坦度较高、记录坑壁斜率适当的母版。在我们的经验里，利用曝光不足及过度显影可以有效的控制上述条件，例如以秒的显影时间取代原来的20秒，记录坑壁的斜率由45° 降为40° ，此斜率可以很容易藉由多段显影、降低曝光功率与激光束外形来达到控制目的。除了上述因素，在玻璃基版的前制作业中不同的光阻剂以及烘烤条件也会做出性质不同的母版，但是以显影时间为最主要的控制变因，它的影响往往覆盖其它影响因素之效果。
后烘烤制程我们并不建议采用它来作为控制记录坑几何形状的制程，因为光阻剂与化学残留剂会于烘烤时产生的强大机械键结力与后来的镍层结合紧密，导致母版生成后表面缺陷。
电铸成形与拋光
这两个程序与母版得平整度有绝对的关系，母版的厚度误差必须控制到2μm以内，以其防止厚度不均产生的残留应力。同时，母版的背面尽可能要平坦，如果没有平坦，在复制过程时射出机对模具加热的传导能力变差导致均匀性不佳，水纹或其它缺陷便会相对产生。
正常来说，电铸一片母版大约需要1小时15分钟，母版的硬度大概是HV180~200(维克氏硬度计指针)，但这样的母版并不足以好到供缩短复制时间制程使用，同时，要让母版够坚硬、耐久，热传效率要好，就必须使母板材质的密度越接近100%，如此，母版的硬度必须要增大(硬度更高意味材料变得更致密化)，基本上的做法便是降低电铸的电流密度以求得，但却伴随着电铸时间的拖长，然而及使用此法，也无法有效的改善残留应力之问题。
为了彻底解决问题，我们必须加入某些特别的添加剂以提升硬度以及降低残留应力，当加入这些添加剂后，可以同样是1小时30分的电铸时间却可以得到硬度达HV 350的母版，添加剂A用来在使母版于低电流密度电铸时仍保有高硬度；添加剂B则是相反的在高电流密度电铸过程提高材料硬度的，添加剂调整到一种适合的比例时，可以获得状况最好的母版。
母版背拋是另一个重要的关键，好而恰当的背拋能够提高母版与镜面的接触性以提高热传导率。我们改用湿式背拋取代原有的干式背拋。母版被固定在拋光机的头部前后移动，拋光盘则以旋转方式背拋，以去离子水加入带走被拋光后的镍颗粒与杂物。背拋的时间大概要花45min才能得到平均粗糙度达0.03μm、******粗糙度低于0.4μm；如以干式背拋，则仅能得到平均粗糙度达0.07μm、******粗糙度低于1μm。我们并不推荐使用拋光研磨粉末，因为这些粉末有可能跑到母版上面，导致母版对称性值。拋光完成后，母版只要冲孔即完成制母版制程。(注：本文中并未提及冲孔对母版性质的重要性，最主要的影响是在于ECC值)
******化的复制制程有赖于设备的正确选择
复制制程的成功在于射出成形机与模具设计，此关键便是制造设备的选择。事实上，光盘制造业者很少有注意到此点的，其实他们应该要多拨一些时间、小心翼翼的来作这样事情。我个人认为，射出机应拥有三段的关模高压与多点射速改变的功能，进料的料管设计必须在提高加热效率前提下又能防止材料过度加热，这样才能有缩短复制时间的可能。另外，冷却缓冲也是复制时间缩短的重要控制因素，设计必须快速带走脱模后透明片的热量，又能保持模具温度以利下一模次射出之进行，同时也有利于金属反射层溅镀制程。须多目前市场上的专用机就是没有办法提供如此功能，导致盘片非常容易翘曲 (同仁注意，此文章属1997年所写，目前大部分CD用射出机都已经有能力克服此些问题) 。试想，这样想要缩短复制时间，将是非常有限的。
模具的选择恐怕是母版之后次重要的，单模穴的射出用模具绝对要优于双模穴射出模具(目前已经没有人提出双模穴能够作好CD盘片的说法，DVD盘片制作上更不可能用)，模具要最好也能有真空与机械压力同时具备的夹模系统，母版的挟持器在内圈与外环则亦是必须兼具的。同时，模具的母版压缩环必须够深与锐利，以便压紧母版使得射出透明片不会有流痕状的缺陷发生。
除了机器与模具，PC料当然不能背排除在控制因素之外，希望要有更短的复制时间时，伴随的缺陷可能为料头断裂留在射出口、射嘴溢料与流痕缺陷发生，选择PC料成为一门学问。短的复制时间都希望PC料的玻璃转化点变高(PC料或是所有的塑料都像玻璃一样，非纯物质没有一定的熔点，所以用玻璃转化点来定义其融化状与固体状之分野，注意，玻璃转化点则是一个平均值，真正塑料与玻璃转化的温度点每次都不会固定)，同时模穴愈薄愈好，因为玻璃转化点越高其流动性越好，越容易流入模穴中，而薄的模穴不容易产生流痕缺陷。我们都控制盘片厚度在1.1~1.3mm之间，甚至我们相信1.0mm厚度的盘片在商用碟机也都能被播放。较薄的模穴有助于复制时间的缩短。
射出参数******化
在复制过程中，我们用的是Meiki名机制作所的射出参数经验值，并配合实验进行调整以符合缩短时间要求，控制重点为盘片的翘曲与双折射率。第一、二段关模高压降低以使PC料进入模穴时容易流动，基于同理，我们也用较宽的进料入口(Gate)。同时，尽可能降低熔胶温度与模具温度，以使透明片射出后冷却时间缩短。以我们的测试为例，可以将原为80℃、4.4秒的模温与复制时间降成49℃、3.4秒。第三段关模高压必须提高，以使热传效果好增进复制能力与预防翘曲发生。
盘片外圈的双折射率亦须要加以控制。我们的经验指出，由于缩短复制时间会让射出的各种参数变得非常敏感，射出机必须能够提供稳定的复制能力，如要控制盘片外圈的双折射率，就必须使用短射出冲程，以使射后持压过程不至过压造成透明片残留应力；增加射出速度也可以改善PC料在模穴中的流动率；同时我们亦控制进料管的温度由340℃降至300℃，以防止过度的热量藉由射嘴传递进入模具中，影响料头的冷却。
以下的表所列为我们实验后的CD盘片性质与******化后的参数：
|
CD盘片性质 |
******化参数 |
||||
|
射出参数 |
双折射率 |
翘曲 |
射出参数 |
设定值 |
|
|
内圈 |
外环 |
射出时间 |
0.20秒 |
||
|
射出速度 |
较低 |
较高 |
较差 |
熔胶进料时间 |
1.5秒 |
|
模具温度 |
较低 |
较高 |
较差 |
冷却时间 |
1.6秒 |
|
熔胶温度 |
较低 |
较高 |
较差 |
机械手取出时间 |
0.20秒 |
|
射后持压 |
较低 |
较高 |
较好 |
模具温度 |
50℃ |
|
射出冲程 |
较高 |
较高 |
-- |
进料管温度 |
300℃ |
当然，上表所列之盘片仍合于规格书规范且为量品。PC料使用GE OQ1020C盘片用聚碳酸脂。
模具的热传递要能均匀与正确有赖保养的工夫，冷却水循环管路系统是经常被忽略的，水管中的沉积物会阻碍温度传递，导致冷却时间不足，所以在保养模具过程不可忽略水路系统，模具设计上最好有过滤器同时使用干净的水，如蒸馏水。我们的实验中，也有尝试去加大冷却水管之尺寸，希望使模具内的匹配阻抗降低，但是并没有得到预期之结果，不过，我们仍相信良好的冷却回路设计对模具中的匹配阻抗有降低的作用，可以让PC料流动更平滑而容易射出成形、复制完整与脱模。
结论
从我们的研究中可知，缩短复制时间必须要从两个制程的改善－母版前制与复制工程。实验证实，3.4秒的复制循环时间在调整、改良射出机参数后确实生产可行，但主要难以控制的因素为银线流痕与料头容易断裂残留于模具中。如果要以3.4秒设定为循环时间时，熔胶进料的时间必须要降低到1.5秒以下，母版的信号对称性控制与连续展开率都是重要的控制因素。
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