在現(xiàn)代制造業(yè)中，精密注射成型是一項極為關(guān)鍵的技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于對塑料制品精度要求極高的領(lǐng)域，從精密電子設(shè)備到高端醫(yī)療器械，從航空航天零部件到精密光學(xué)儀器，都離不開精密注射成型技術(shù)的支撐。

一、精密注射成型的定義

精密注射成型是一種通過注塑機設(shè)備生產(chǎn)塑膠制品的先進工藝，其顯著特點是能夠?qū)⒅破返某叽缇瓤刂圃?0.01mm 以下，通常維持在 0.01 - 0.001mm 之間。這一精度要求遠遠高于常規(guī)注射成型，使用通用注射機和常規(guī)工藝難以企及。例如，在制造高端電子設(shè)備的精密零部件時，其尺寸精度必須達到微米級，才能確保零部件之間的緊密配合，實現(xiàn)設(shè)備的高性能運行。

二、精密注射成型的特點

1、尺寸精度高：精密注射成型制品的尺寸偏差通常被嚴格控制在極小范圍內(nèi)，一般在 0.03mm 以內(nèi)。以汽車發(fā)動機的燃油噴射系統(tǒng)零部件為例，其尺寸精度要求極高，哪怕是極其微小的尺寸偏差，都可能導(dǎo)致燃油噴射不均勻，進而影響發(fā)動機的性能和燃油經(jīng)濟性。

2、形位精度高：除了尺寸精度，制品的形狀和位置精度同樣要求嚴格。像平面度、垂直度、同軸度等形位公差都非常小。在制造精密光學(xué)儀器的透鏡支架時，支架的各部分之間的垂直度和同軸度誤差必須控制在極小范圍內(nèi)，否則會影響透鏡的安裝位置，導(dǎo)致光學(xué)儀器成像質(zhì)量下降。

3、表面質(zhì)量好：精密注射成型的制品表面光潔度高，幾乎不存在明顯缺陷。毛刺、飛邊、氣泡、熔接痕等常見的表面瑕疵在精密制品中是不允許出現(xiàn)的。這對于一些外觀要求高的產(chǎn)品，如高端手機外殼，至關(guān)重要。光滑的表面不僅提升了產(chǎn)品的美觀度，還能增強產(chǎn)品的質(zhì)感和用戶體驗。

4、性能穩(wěn)定性強：制品的力學(xué)性能、物理性能等在不同批次和不同環(huán)境下都能保持穩(wěn)定。以醫(yī)療領(lǐng)域的一次性注射器為例，無論在何種環(huán)境下使用，都必須保證其具有穩(wěn)定的力學(xué)性能，能夠承受一定的壓力而不破裂，同時物理性能也要穩(wěn)定，不會與藥液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，確保醫(yī)療使用的安全性和可靠性。

三、精密注射成型的關(guān)鍵影響因素

1. 材料：塑料的收縮特性是影響精密注射成型的關(guān)鍵因素之一。塑料在成型過程中的收縮包括熱收縮、彈性回復(fù)、塑性變形、后收縮和老化收縮等。例如，結(jié)晶型樹脂在結(jié)晶過程中會發(fā)生相變收縮，這種收縮受模具溫度影響較大。模具溫度較高時，分子鏈松弛時間長，結(jié)晶度高，收縮率也較大；而取向收縮則與注射壓力、速度等因素有關(guān)，注射壓力高、速度快，分子鏈取向程度大，取向收縮就明顯。

2. 模具：模具材料需具備機械強度高、硬度高、耐磨性和抗腐蝕性強等特點。在生產(chǎn)高精度塑料制品時，通常選用優(yōu)質(zhì)鋼材，如 NAK80、718H 等。模具的型腔數(shù)應(yīng)盡量少，流道要短且光潔度高，這樣有利于塑料熔體快速、均勻地填充型腔，同時也便于脫模，保證制品精度。模具的型腔尺寸精度、定位精度和分型面精度等直接決定塑件精度，一般模具尺寸公差應(yīng)控制在制品尺寸公差的 1/3 以下。

3. 設(shè)備：精密注射成型需要使用精密注塑機，這類注塑機帶有射膠閉環(huán)控制，能夠?qū)ψ⑸鋲毫?、速度、溫度、計量等參?shù)進行精確控制。在這方面，全電動式注塑機相比液壓式注塑機具有明顯優(yōu)勢。全電動注塑機的驅(qū)動系統(tǒng)采用伺服電機，響應(yīng)速度快，控制精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)更精準的注射量控制和壓力控制，從而保證制品的高精度。

4. 工藝：采用多級注塑工藝，并精確控制模具溫度是精密注射成型的關(guān)鍵。在注塑過程中，根據(jù)制品的形狀和尺寸要求，將注射過程分為多個階段，每個階段設(shè)置不同的注射速度、壓力、保壓時間和冷卻時間等參數(shù)。例如，在填充薄壁制品時，先采用高速注射，使塑料熔體快速充滿型腔，然后降低注射速度，進行保壓，以補償塑料冷卻收縮，提高制品的密度和尺寸穩(wěn)定性。同時，模具溫度的控制也非常重要，一般要求控制在 ±1℃之內(nèi)，確保制品冷卻均勻。

5. 環(huán)境：制品使用環(huán)境的溫度、濕度以及尺寸蠕變的幅度會影響制品精度。在高溫、高濕環(huán)境下，塑料制品可能會發(fā)生尺寸變化和性能劣化。因此，在設(shè)計和生產(chǎn)精密制品時，需要考慮制品在使用環(huán)境中的尺寸穩(wěn)定性，選擇合適的材料和工藝，確保制件在承受外力和溫度變化環(huán)境里保持不發(fā)生形變。

四、精密注射成型的工藝要求

1、設(shè)備要求：

注射壓力≥25MPa，以確保塑料熔體能夠快速、充分地填充到模具型腔的各個角落，尤其是對于形狀復(fù)雜、薄壁的制品，足夠的注射壓力是保證成型質(zhì)量的關(guān)鍵。

注射速度≥300mm/s，高速注射可以減少塑料熔體在流道和型腔中的流動時間，降低熔體的溫度降和壓力降，有利于提高制品的成型精度和表面質(zhì)量。

開、合模位置精度開≤0.03mm、合≤0.01mm，精確的開、合模位置控制可以保證模具在開合過程中的穩(wěn)定性，避免因模具錯位而導(dǎo)致制品尺寸偏差或出現(xiàn)飛邊等缺陷。

注射位置精度（保壓終止點）≤0.03mm，保壓終止點的精確控制對于制品的密度和尺寸穩(wěn)定性至關(guān)重要，能夠有效避免制品出現(xiàn)縮痕、變形等問題。

拉桿受力均衡度≤1%，確保拉桿受力均衡可以防止模具在鎖模過程中發(fā)生變形，保證模具的精度和使用壽命。

預(yù)塑位置精度≤0.03mm，準確的預(yù)塑位置控制可以保證每次注射的塑料量一致，從而保證制品的重量和尺寸精度。

定、動模板平衡度在鎖模力為零時≤0.03mm、鎖模力為最大時≤0.005mm，模板的平衡度直接影響模具的閉合精度和制品的成型質(zhì)量，不平衡的模板會導(dǎo)致模具局部受力不均，影響制品的尺寸精度和表面質(zhì)量。

機筒、螺桿溫控精度≤±0.5℃，精確的溫度控制可以保證塑料熔體的塑化質(zhì)量和流動性，避免因溫度波動而導(dǎo)致制品出現(xiàn)質(zhì)量問題。

2、模具設(shè)計要點：

合理設(shè)計型腔布局和流道系統(tǒng)，使塑料熔體能夠均勻地填充型腔。對于多型腔模具，要保證每個型腔的進料量和進料速度一致，可以采用熱流道系統(tǒng)或平衡式流道設(shè)計。

設(shè)置合適的冷卻系統(tǒng)，保證模具溫度均勻分布。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)根據(jù)制品的形狀和壁厚進行優(yōu)化，采用冷卻管道布局合理、冷卻介質(zhì)流量和溫度可控的冷卻方式，以縮短制品的冷卻時間，提高生產(chǎn)效率，同時保證制品的尺寸精度和性能穩(wěn)定性。

采用高精度的模具零件和先進的模具制造工藝，提高模具的加工精度和裝配精度。例如，使用慢走絲線切割、電火花加工、高速銑削等先進加工工藝，以及高精度的檢測設(shè)備對模具零件進行檢測和調(diào)試，確保模具的各項精度指標符合要求。

3、成型工藝參數(shù)控制：

精確控制注射量，保證每次注射的塑料量一致。可以通過注塑機的計量裝置和控制系統(tǒng)，對螺桿的旋轉(zhuǎn)速度和后退位置進行精確控制，從而實現(xiàn)注射量的精確控制。

合理設(shè)置保壓壓力和保壓時間，補償塑料冷卻收縮，提高制品的密度和尺寸穩(wěn)定性。保壓壓力和保壓時間的設(shè)置應(yīng)根據(jù)制品的形狀、尺寸、壁厚以及塑料材料的特性進行優(yōu)化，一般采用逐步降低保壓壓力的方式，避免制品出現(xiàn)縮痕和變形。

控制模具溫度在 ±1℃之內(nèi)，確保制品冷卻均勻。可以采用溫度控制系統(tǒng)對模具進行加熱或冷卻，通過調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的流量和溫度，實現(xiàn)對模具溫度的精確控制。

五、精密注射成型的應(yīng)用領(lǐng)域

1. 航空航天：在航空航天領(lǐng)域，對零部件的重量輕、精度高要求極為嚴格。例如，飛機內(nèi)飾件需要在保證強度和安全性的前提下，盡可能減輕重量，以提高飛機的燃油效率和飛行性能。精密注射成型的塑料部件不僅能夠滿足這些要求，還具有良好的耐腐蝕性和耐候性，能夠適應(yīng)航空航天復(fù)雜的工作環(huán)境。

2. 汽車零部件：汽車工業(yè)中，許多關(guān)鍵零部件，如汽車傳感器外殼、儀表盤、精密齒輪等，都需要高精度的制造工藝。精密注射成型能夠保證這些零部件的尺寸精度和性能穩(wěn)定性，確保它們在汽車運行過程中能夠正常工作，提高汽車的整體性能和可靠性。

3. 精密儀器：在制造光學(xué)儀器外殼、電子顯微鏡部件等精密儀器時，對尺寸精度和穩(wěn)定性要求極高。精密注射成型可以生產(chǎn)出高精度的塑料部件，滿足精密儀器對零部件的嚴格要求，保證儀器的光學(xué)性能和測量精度。

4. 醫(yī)療領(lǐng)域：醫(yī)療領(lǐng)域?qū)λ芰现破返木群桶踩砸髽O高。例如，醫(yī)用導(dǎo)管、注射器、義齒等產(chǎn)品，其精度直接關(guān)乎使用安全和效果。精密注射成型能夠保證這些產(chǎn)品的尺寸精度和表面質(zhì)量，確保產(chǎn)品的無菌性和生物相容性，滿足醫(yī)療行業(yè)的嚴格標準。

5. 電子通訊：電子通訊行業(yè)對產(chǎn)品的小型化、高性能化要求不斷提高。例如，手機外殼、電子芯片封裝、光纖連接器等產(chǎn)品，需要高精度的制造工藝來保證產(chǎn)品的性能和可靠性。精密注射成型能夠生產(chǎn)出高精度、高性能的塑料部件，滿足電子通訊行業(yè)對產(chǎn)品的嚴格要求。

精密注射成型作為一種高精度的制造工藝，在現(xiàn)代制造業(yè)中發(fā)揮著不可或缺的作用。隨著科技的不斷進步和市場需求的不斷增長，精密注射成型技術(shù)也將不斷創(chuàng)新和發(fā)展，為各行業(yè)的發(fā)展提供更加優(yōu)質(zhì)、高效的制造解決方案。