三 注射成型的工艺参数
正确的注射成型工艺可以保证塑料熔体良好塑化，顺利充模、冷却与定型，从而生产出合格的塑件。温度、压力和时间是影响注射成型工艺的重要参数。
1. 温度
注射成型过程需控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等，其中前两种主要控制塑料的塑化和流动，后一种主要影响塑料的流动和冷却定型。
（1）料筒温度 料筒温度是决定塑料塑化质量的主要依据。料筒温度的选择与很多因素有关。凡是平均分子量偏高、分布较窄的塑料，玻璃纤维增强塑料，采用柱塞式塑化装置的塑料和注射压力较低、塑件壁厚较小的塑料，都应选择较高的料筒温度；反之，则应选择较低的料筒温度。为了保证塑料熔体的正常流动，不使熔料产生变质分解，最合适的料筒温度应在粘流态温度和热分解温度之间。
料筒温度的分布一般应遵循前高后低的原则，即料筒的后端温度最低，和喷嘴相接处的温度最高。料筒后段温度应比中段、前段温度低5~10℃。对于含水量偏高的塑料，也可使料筒后段的温度偏高一些。为了避免熔料在料筒里过热降解，除必须严格控制熔料的最高温度外，还必须控制熔料在料筒里的滞留时间。通常情况下，在提高料筒温度以后，都要适当地缩短熔料在料筒里的滞留时间。
螺杆式注射机和柱塞式注射机由于其塑化过程不同，因而选择的料筒温度也不同。在注射同一种塑料时，螺杆式料筒温度可比柱塞式料筒温度低10～20℃。
判断料筒温度是否合适，可采用对空注射法观察或直接观察塑件质量的好坏。对空注射时，如果料流均匀，光滑、无泡、色泽均匀，则说明料温合适；如果料流毛糙，有银丝或变色现象，则说明料温不合适。
（2）喷嘴温度 喷嘴温度一般略低于料筒的最高温度，目的是防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象。喷嘴温度也不能太低，否则会使熔体产生早凝，其结果不是堵塞喷嘴孔，就是将冷料充入模具型腔，最终导致成品缺陷。
（3）模具温度 模具温度直接影响熔料的充模流动能力、塑件的冷却速度和成型后的塑件性能等。提高模具温度可以改善熔料在模具型腔内的流动性，增加塑件的密度和结晶度，减小充模压力和塑件中的应力，但塑件的冷却时间会延长，收缩率和脱模后塑件的翘曲变形会增加，生产率也会因此下降；降低模具温度能缩短冷却时间，提高生产率，但在温度过低的情况下，熔料在模具型腔内的流动性能会变差，使塑件产生较大的应力和明显的熔接痕等缺陷。此外，较高的模具温度对降低塑件的表面粗糙度有一定的好处。
模具温度的高低取决于塑料是否结晶和结晶程度，塑件的结构、尺寸和性能要求及其它工艺条件（熔料温度、注射速度、注射压力和成型周期等）。在满足注射过程要求的温度下，应采用尽可能低的模具温度，以加快冷却速度，缩短冷却时间。还可以把模具温度保持在比热变形温度稍低的温度下，使塑件在比较高的温度下脱模，然后自然冷却，以缩短塑件在模具内的冷却时间。
模具温度通常是由通入定温的冷却介质来控制的，也有靠熔料注入模具自然升温和自然散热达到平衡的方式来保持一定的温度，在特殊情况下，也可用电阻加热丝和电阻加热棒对模具加热来保持定温。但不管采用什么方法对模具保持定温，对塑料熔体来说，都是冷却的过程，其保持的定温都低于塑料的玻璃化温度或工业上常用的热变形温度，这样才能使塑料成型和脱模。
2. 压力
注射过程中的压力包括塑化压力、注射压力和保压压力三种，它们直接影响塑料的塑化和塑件质量。
（1）塑化压力 塑化压力又称背压，是指采用螺杆式注射机时，螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力。这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整的。
注射过程中，塑化压力的大小是随螺杆的设计、塑件质量的要求以及塑料的种类等的不同而确定的。如果这些情况和螺杆的转速都不变，则增加塑化压力即会提高熔体的温度，并使熔料的温度均匀、色料混合均匀并排除熔料中的气体。但增加塑化压力会降低塑化速率、延长成型周期，甚至可能导致塑料的降解。
一般操作中，在保证塑件质量的前提下，塑化压力应越低越好，其具体数值随所用塑料的品种而定，一般为6MPa左右，很少超过20MPa。注射聚甲醛时，较高的塑化压力会使塑件的表面质量提高，但也可能使塑料变色、塑化速率降低和流动性下降；注射聚酰胺时，塑化压力必须降低，否则塑化速率将很快降低，这是因为螺杆中逆流和漏流增加的缘故；聚乙烯的热稳定性较高，提高塑化压力不会有降解的危险，这有利于混料和混色，不过塑化速率会随之降低。
（2）注射压力 注射压力是指柱塞或螺杆头部轴向移动时其头部对塑料熔体所施加的压力。注射压力的作用是克服塑料熔体从料筒流向模具型腔的流动阻力，给予熔体一定的充型速率以便充满模具型腔。
注射压力的大小取决于注射机的类型、塑料的品种、模具浇注系统的结构、尺寸与表面粗糙度、模具温度、塑件的壁厚及流程的大小等，关系十分复杂，目前难以作出具有定量关系的结论。在其它条件相同的情况下，柱塞式注射机作用的注射压力应比螺杆式注射机作用的注射压力大，其原因在于塑料在柱塞式注射机料筒内的压力损耗比螺杆式注射机大。塑料流动阻力的另一决定因素是塑料与模具浇注系统及型腔之间的摩擦系数和熔融粘度，摩擦系数和熔融粘度越大时，注射压力应越高。同一种塑料的摩擦系数和熔融粘度是随料筒温度和模具温度而变动的，此外，还与其是否加有润滑剂有关。
在注射机上常用压力表指示出注射压力的大小，一般在40~130MPa之间，可通过注射机的控制系统来调整。注射压力太高时，塑料的流动性提高，易产生溢料、溢边，塑件易粘模，脱模困难；注射压力太低时，塑料的流动性下降，成型不足，易产生熔接痕。
（3）保压压力 型腔充满后，继续对模内熔料施加的压力称为保压压力。保压压力的作用是使熔料在压力下固化，并在收缩时进行补缩，以获得质地致密的塑件。保压压力等于或小于注射时所用的注射压力。在生产中，如果注射压力和保压压力相等，则往往可以使塑件的收缩率减小，并且它们的尺寸稳定性较好，但这种方法的缺点是会造成脱模时的残余压力过大和成型周期过长。
