注塑加工保压时间设定技巧

2026-01-12 09:58:39 注塑加工

保压时间是注塑工艺参数中决定制品尺寸精度、表面质量、内部密度的核心指标之一,其本质是在浇口凝固前,通过持续施加压力向模腔补充熔体,以抵消塑料冷却收缩产生的体积损失,消除缩痕、凹陷等缺陷。保压时间的设定需结合材料特性、制品结构、模具设计、工艺条件四大关键因素,以下是具体设定技巧与实操原则。

一、 保压时间的核心设定原则

保压时间的上限临界点是浇口完全凝固的时间—— 浇口未凝固时,保压能有效补缩;浇口凝固后,继续保压不仅无效,还会增大制品内应力。因此,保压时间的设定逻辑是:在浇口凝固前,保证制品关键部位(厚壁、应力集中处)完成补缩,同时避免过长保压导致的负面影响。

二、 分维度保压时间设定技巧

1. 按塑料材料特性设定

不同塑料的流动性、收缩率、结晶度差异,直接决定保压时间的基础范围,结晶型与非结晶型塑料的保压时间差异显著。

结晶型塑料(PP、PE、PA、POM):收缩率高(1%–3.5%),冷却时分子链排列成规整晶体结构,体积收缩量大,需要更长保压时间补充熔体。例如,壁厚 3mm 的 PP 制品,保压时间通常为 10–15s;PA66 制品因结晶速度快,保压时间可略短,为 8–12s;玻纤增强结晶料的收缩率降低,保压时间可减少 20%–30%。

非结晶型塑料(ABS、PC、PMMA、PVC):收缩率低(0.4%–0.8%),分子链无规则排列,冷却收缩平缓,保压时间可大幅缩短。例如,壁厚 3mm 的 ABS 制品,保压时间为 6–10s;PC 制品因熔体粘度高,需适当延长至 8–12s;透明 PMMA 制品为避免内应力开裂,保压时间需精准控制,不宜过长,通常为 5–8s。

高粘度 / 填充料塑料:玻纤、矿物填充的塑料熔体流动性差,补缩难度大,保压时间需比纯料延长 10%–20%;熔体粘度极高的塑料(如 LCP),保压时间可适当缩短,因熔体冷却快,浇口凝固时间短。

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2. 按制品结构特征设定

制品的壁厚、形状复杂度、关键尺寸区域是保压时间调整的核心依据,厚壁与薄壁部位的保压需求差异极大。

壁厚因素:壁厚是影响保压时间的最关键变量,厚壁部位冷却速度慢,收缩持续时间长,需更长保压时间。经验公式参考:保压时间(s)≈ 壁厚(mm)× 3–5(结晶料取上限,非结晶料取下限)。例如,壁厚 5mm 的 PA 制品,保压时间需 15–25s;壁厚 1mm 的薄壁 ABS 制品,保压时间仅需 2–4s。

结构复杂度:带有加强筋、凸台、厚壁局部的制品,需针对性延长保压时间,确保这些部位充分补缩。可采用分段保压(前段高压短时间,后段低压长时间),避免局部过保压导致的应力集中。

尺寸精度要求:高精度制品(如精密齿轮、电子连接器)需严格控制保压时间,以保证尺寸稳定性。可通过多次试模微调,每次增减 1–2s,直至制品尺寸公差符合要求;低精度制品可适当缩短保压时间,提高生产效率。

3. 按模具设计条件设定

模具的浇口设计、冷却系统、型腔排布直接影响熔体冷却速度和浇口凝固时间,进而决定保压时间的上限。

浇口尺寸与类型:小浇口(如点浇口)冷却速度快,凝固时间短,保压时间需对应缩短,否则浇口凝固后保压会导致制品内应力增大;大浇口(如侧浇口、扇形浇口)凝固时间长,保压时间可适当延长,补缩效果更好。例如,点浇口的 ABS 制品保压时间为 4–6s,侧浇口的同类制品可延长至 8–10s。

冷却系统效率:模具冷却效果好(冷却水道分布均匀、水温低),熔体冷却速度快,浇口凝固时间短,保压时间需缩短;冷却不足时,熔体冷却慢,保压时间需延长。例如,模温 60℃的 PC 制品比模温 30℃的同类制品,保压时间需延长 30% 左右。

型腔排布:多型腔模具需考虑流道平衡,靠近主流道的型腔熔体补充充分,保压时间可略短;远离主流道的型腔需适当延长保压时间,或采用差异保压(通过注塑机的多段保压功能调整)。

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三、 保压时间的实操设定步骤

确定基础保压时间:根据材料类型和制品壁厚,按经验公式估算基础保压时间(如结晶料壁厚 3mm → 10–15s)。

试模验证与微调:先设定短于基础值的保压时间注塑,观察制品缺陷:若出现缩痕、凹陷,说明保压时间不足,每次增加 1–2s;若制品无缩痕但出现变形、开裂,说明保压时间过长,每次减少 1–2s。

结合保压压力优化:保压时间与保压压力需匹配 —— 高压短保压适合薄壁制品,低压长保压适合厚壁制品,避免 “高压长保压” 导致的内应力过大问题。

确认浇口凝固时间:通过 “浇口痕迹观察法” 判断浇口凝固时间 —— 注塑后立即开模,若浇口处有熔体拉丝,说明浇口未凝固,可延长保压时间;若浇口平整无拉丝,说明浇口已凝固,此时的保压时间即为上限。

四、 设定注意事项

保压时间过长会导致制品内应力增大,出现翘曲、开裂、脱模困难等问题,尤其是脆性材料(如 PMMA、PC)需严格控制保压时间上限。

保压时间过短会导致制品缩痕、凹陷、尺寸偏小,内部密度不均,影响力学性能。

不同注塑机的响应速度不同,需根据实际设备微调保压时间,老旧设备的保压时间可适当延长 10%–20%。

保压时间的合理设定是保证注塑制品尺寸稳定、表面质量良好、内部密度均匀的关键环节。其核心原则是:在浇口完全凝固前完成有效补缩,同时避免过长保压导致内应力过大。实际设定时,需综合材料特性(结晶型材料通常需更长保压)、制品壁厚(厚壁部位需显著延长保压)、模具结构(浇口大小与冷却效率决定保压上限)以及工艺条件(保压压力与时间需匹配)。通过 “基础估算 — 试模验证 — 逐步微调” 的方法,可快速找到最佳保压时间,使制品既无缩痕、凹陷等缺陷,又保持良好的尺寸精度与力学性能。

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