注塑
由于在大多数情况下，注塑成型可以通过一个操作就将材料转换为成型的部件，因此即使是复杂的设计和造型，注塑成型也是全自动生产系列产品最为常用的手段，而热塑性塑料则是采用注塑成型的最重要的材料。管件和异型管道，包括弯头、三通、端帽、法兰、变径等，其生产批量一般都高达几千件。
注塑过程包括粉料或粒料的塑化和至高压下快速充模。带有加热料筒和旋转螺杆的新型注塑机包括三个主要部分：注塑单元、合模单元和机架（如图4.2所示）。
图4.2含合模单元和机架的注塑机；机器的刚性通过导销设计和动、定模板实
现。动模板和静模板各装备一半的模具
热塑性塑料通过安装在机器顶部的喂料漏斗进入注塑机，在机筒加热和螺杆剪切生热的共同作用下被加热至熔点，在螺杆的转动作用下被均化并向前输送。在塑化过程中，背压使螺杆回复到初始位置。
螺杆由液压马达驱动，某些情况下也使用电动装置。螺杆的轴向运动由位于螺杆后方的液压缸驱动。新型注塑机为了缩短机器的长度以节约空间，其液压缸平行于螺杆排列。螺杆的作用是使材料塑化和均化。新型螺杆的长径比为20～25。止逆阀是十分重要的部件，它可防止熔体从流道返流回螺杆。目前，最大的管件注塑机的注塑量是70L，相当于单个管件质量50kg。
多组分注塑机也较为常用，其特点是具有多个平行排列的螺杆，熔体通过同一个喷嘴进入模具。其另一个特点是注塑方法的不同，可以在模具中进行部分预注塑，然后再按照上面提到注塑原理进行注塑，这样注塑量可以显著提高至100L以上。螺杆区域和模具通过喷嘴连接在一起。
合模系统控制模具的开启和关闭，从设计上讲，应保证其具有足够的锁模力并确保模具关闭时的安全性。新型注塑机的锁模力范围为400～600001N。
机架承载注塑单元组件并提供坚实的支撑基础。不同的制造商提供的机架设计各不相同。应特别关注合模系统及其提高了的锁模力。一
些制造商倾向于类似模压机的设计。在动、静模板四角设有4个导销，动模板在导销的导引下运动（如图4.2所示）。模具的一半安装在静模板上，面向螺杆方向，另外一半安装在动模板上。也有一些制造商提供刚性开放式机架，这样模具的尺寸不受4个导销的限制，也有利于模具的更换。
目前注塑机倾向于全自动控制，这样只有在发生问题或更换模具时才需要人为干预。
对于诸如弯头、三通、渐变等管件，注塑成型法与机加工法、焊接法相互竞争。管件数量大于1000个时主要采用注塑成型的方法。然而，有时候应用于重点工程的小批量管件也有必要采用注塑成型，在这
种情况下出于质量保证的原因，客户情愿接受注塑成型管件。
注塑模具是高精度的机器组件，从设计上讲，它可以承受较高的压力和锁模力。模具的内部压力可达25000MPa。模具内部设计有管路以调整材料的环境温度。
浇口系统的作用是使物料充模均匀，无空洞，无过度内部应力。由于安装在工作管线上的管件耐久性要求很高，因此浇口不应该随意设
计。这一点十分重要，特别是对于分子量较高、流动性较差、在加工过
程中分子链会高度取向的PE100混配料。
通常生产弯头和渐变管件采用两种浇口系统：直条浇口和锥形浇口（如图4.3和图4.4所示）。生产弯头时，物料由注塑点向其他部位流动，这样在弯头外侧弧度部位的流速大于在弯头内侧弧度部位的流速，从而就保证了管件中残余应力比较低。对于几何旋转对称管件，如渐变管件和端帽，推荐采用中心浇口。几何对称水平高可以保证物料充
模均匀，产品残余应力低且尺寸稳定性好。
 |