Sprøjtestøbningsprocessen omfatter hovedsageligt plastificering, formlukning,-højtryksstøbeform,indsprøjtning, trykhold, afkøling og formning, og formåbning og fjernelse af produkt, som vist i figur 1-8. Ovenstående proces gentages cyklisk, som vist i figur 1-9, hvilket tillader sprøjtestøbningsproduktionen at fortsætte kontinuerligt.
De vigtigste trin i ovenstående proces omfatter følgende:
Blødgøring af plast (smeltning)
Plastificering refererer til den forberedende proces før støbning, og dens vigtigste krav er: opvarmning af plasten til en stabil temperatur; temperaturen og komponenterne skal være ensartede og i stand til at give tilstrækkelig smelte med tilstrækkelig mængde inden for en specificeret tid; plasten skal styres ved laveste temperatur.
Når skruen er i præ--blødgørende tilstand, efter en frem--og-drejning, presses plastmaterialet gradvist ud fra den bagerste del af skruen, og denne ophobning samler sig i rummet foran på skruen og danner smelte, der vil etablere tryk mod kontraventilen. Dette tryk kaldes modtryk. Under skruerotation er det under passende arbejdstryk eller kompressionskraft at rotere bagud, og rotationen fortsætter, indtil det målte skruestyreslag stopper. Denne proces kaldes måling eller kvantificering.
På grund af forskellige blødgøringsgrader forårsaget af forskellige varmehistoriestier har materialerne også tre aggregeringstilstande: fast naturlig aggregeringstilstand, viskøs strømning og semi-fast tilstand og smeltet tilstand. Svarende til skruen er den opdelt i fast transportsektion, kompressionssektion og doseringssektion. Materialet undergår absorption og overførsel af varme gennem ledning under fodringsprocessen. På dette stadium er skruens hovedeffekt en formidlende handling. Materialets varme kommer hovedsageligt fra opvarmningen af tønden og den varme, der genereres af skruens rotation, hvilket kan forkorte støbecyklussen og øge skruehastigheden for at forbedre kvaliteten.
Form hulrum Fyldning
Efter at plasten er opvarmet, sat under tryk, plastificeret og flyder i sprøjtestøbemaskinens cylinder, vil skruen sprøjte smelten ind i formhulrummet gennem sprøjtesystemet. Denne proces kaldes formpåfyldning.
Fyldningsprocessen er opdelt i tre trin: flowtrin, trykholdende fase og åbning af formhulrum. Når formfyldningen starter, nås tiden fra formhulrummet åbnes til omkring 95 % fyldning. Derefter kan der efter færdiggørelse opstå problemer under påfyldning, og produktionseffektiviteten kan være lav. Under faktiske situationer kan der dog opstå defekter, når støbeforholdene ikke er passende.
① For høj hastighed, for tidlig forskydningsudtynding. Når plast klippes og ændres på grund af hurtig brug, vil det eksistere i en rørformet form under tøndebundsforhold. Fordi væskestrømningsmodstanden er lav, vil den lokale viskositet stige under påvirkning af vedhæftning, hvilket kan få fusionsgraden og temperaturen til at ændre sig. Derfor udføres påfyldningen i flowkontroltrinnet under relativt lavt tryk i hulrummet. Derudover er skæremodstanden af smelten i flowkontrolstadiet på grund af høj-hastighedsfyldning betydeligt reduceret ved det forventede lyse område, mens effekten af kølehandlingen er uklar, og udnyttelsesgraden af afkølingen er uklar. Dette er ulempen ved at vælge høj-hastighedsbrug.
② For lav hastighed, utilstrækkelig varme forårsager utilstrækkelig hastighedskontrol. Når hastigheden er for langsom, er vedhæftningen af tønden større, strømningsmodstanden er større, og strømningstrykket er større. På grund af den høje kontakttid mellem den smeltede plast og formen bliver flowet langsommere, varmen forsvinder hurtigere og fremstår som utilstrækkelig, varmeafgivelsen er alvorlig og fremstår som et frosset lag, kombineret med adhæsionen af flere lag af viskøse flowlag, bliver størkningslaget tykkere, hvilket yderligere øger den viskose modstand og flowmodstanden.
Trykhold
Formålet med holdetryktrinnet er kontinuerligt at påføre tryk på den smeltede plast med skruen, komprimere smelten og øge plastdensiteten for at kompensere for dens krympning. Under holdetrykstadiet er modtrykket højt, fordi formhulrummet allerede er fyldt med smeltet plast. Under denne komprimeringsproces kan sprøjtestøbemaskinskruen kun bevæge sig langsomt og lidt fremad, og plastens strømningshastighed er også relativt langsom; dette flow kaldes holde tryk flow. Fordi den smeltede plast størkner hurtigt på grund af afkøling af formhulrummets vægge under holdetrykstadiet, øges smelteviskositeten også hurtigt, hvilket resulterer i betydelig modstand i formhulrummet. I de senere stadier af holdetrykket fortsætter tætheden af den smeltede plast med at stige, og plastdelen tager gradvist form. Holdetrykstadiet fortsætter, indtil porten størkner og forsegler, på hvilket tidspunkt trykket i formhulrummet når sin højeste værdi.
Under holdetrykstadiet udviser plasten på grund af det relativt høje tryk delvist sammentrykkelige egenskaber. I områder med højere tryk er plasten tættere; i områder med lavere tryk er plasten mere porøs og mindre tæt. Derfor ændres tæthedsfordelingen med sted og tid. Under holdetrykprocessen er plastikstrømningshastigheden ekstremt lav, og flow spiller ikke længere en dominerende rolle; tryk bliver den vigtigste faktor, der påvirker holdetryksprocessen. Under holdetrykprocessen har plasten fyldt støbeformens hulrum, og den gradvist størknende smelte fungerer som mediet til at overføre tryk. Trykket i formhulrummet overføres til overfladen af formhulrummet gennem plastikken, og der er en tendens til at åbne formen, så der kræves tilstrækkelig klemkraft for at fastspænde formen. Under normale omstændigheder vil ekspansionskraften åbne formen lidt, hvilket hjælper med udluftningen af formen; men hvis ekspansionskraften er for stor, er det let at forårsage grater, overløb eller endda åbne formen. Når man vælger en sprøjtestøbemaskine, bør man derfor vælge en sprøjtestøbemaskine med en tilstrækkelig stor klemkraft for at forhindre positiv ekspansion og for effektivt at holde trykket.
Køling og formning
I sprøjtestøbeforme er designet af kølesystemet meget vigtigt. Dette skyldes, at det støbte plastprodukt kun kan forhindres i at deformeres på grund af ydre kraft efter afformningen, hvis det afkøles og størkner til en vis stivhed. Da køletiden udgør cirka 70 %-80 % af hele støbecyklussen, kan et veldesignet kølesystem markant forkorte støbetiden, forbedre sprøjtestøbningsproduktiviteten og reducere omkostningerne. Et dårligt designet kølesystem vil forlænge støbetiden og øge omkostningerne; ujævn afkøling kan yderligere forårsage vridning og deformation af plastprodukter.
Ifølge eksperimenter spredes varmen fra smelten, der kommer ind i formen, i groft sagt to dele: 5% af varmen overføres til atmosfæren gennem stråling og konvektion, mens de resterende 95% ledes fra smelten til formen. Inde i formen overføres varme på grund af kølevandsrørene fra plasten i formhulrummet gennem termisk ledning til kølevandsrørene, og transporteres derefter væk af kølevæsken gennem termisk konvektion. En lille mængde varme, der ikke føres bort af kølevandet, bliver ved med at blive ført inde i formen, indtil den spredes ud i luften ved kontakt med det ydre miljø.
Sprøjtestøbningscyklussen består af formens lukketid, smeltepåfyldningstid, holdetryktid, afkølingstid og afformningstid. Køletid tegner sig for den største andel, cirka 70%-80%. Derfor påvirker køletiden direkte støbecykluslængden og produktionsvolumen af plastprodukter. Under afformningsfasen skal temperaturen af plastproduktet afkøles til under dets varmeforvrængningstemperatur for at forhindre afslapning på grund af resterende spænding eller vridning og deformation forårsaget af afformningskræfter.
Afformning af plastdele
Afformning af plastdele er det sidste trin i en sprøjtestøbningscyklus, det vil sige at fjerne plastdelen fra formen manuelt eller mekanisk. Selvom plastdelen er blevet kold-hærdet, har afformningen stadig en betydelig indvirkning på kvaliteten. Forkerte metoder til udtagning af formen kan føre til ujævn belastning af plastdelen under afformningen, hvilket forårsager vridning, deformation og andre defekter under udkastning. Der er to hovedmetoder til udtagning af formen: udstøbning af udstøbningsstift og udtagning af stripperplade. Ved design af formen bør en passende afformningsmetode vælges baseret på produktets strukturelle egenskaber for at sikre kvaliteten af plastdelen.