注塑成型
把熔体压入封闭的钢模
注塑成型把塑料粒料熔化，再把熔体压入封闭的钢模，在其中冷却成为成品。瓶盖、积木、手机壳和汽车仪表板都是这样做出来的。模具一旦做好，每多做一件成本都很低，这就是你身边大多数塑料制品都用注塑成型的原因。
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工作原理
进料。 塑料粒料（几毫米大小的塑料颗粒）从料斗（漏斗）落入料筒，也就是一根加热的钢管。
熔化。 旋转的螺杆把粒料向前推送。螺杆的摩擦和加热圈的热量把它们熔化，熔体聚集在螺杆头前方。
合模。 合模机构把两半模具闭合，并以几十到几千吨的力锁紧。这样可防止熔体从分型面（两半模具的接合处）漏出。
注射与保压。 螺杆停止旋转，像柱塞一样向前推进。熔体经喷嘴和主流道（进料通道）射入型腔（零件形状的空腔）。零件收缩时，螺杆继续推压，补入更多塑料。
冷却。 钢模内通道中流动的水把热量带走，直到零件凝固。这通常是最长的一步。与此同时，螺杆再次旋转，准备下一次注射。
开模并顶出。 动模后退。顶针把零件连同主流道从型芯（塑造内侧形状的钢凸起）上顶出。模具闭合，循环重新开始。
关键数据
- 材料
- 热塑性塑料（每次加热都会变软的塑料），如聚丙烯、ABS、尼龙和聚碳酸酯；也可用于部分热固性塑料和液态硅橡胶
- 典型零件
- 瓶盖、积木、电子产品外壳、汽车内饰件、注射器、梳子
- 零件尺寸
- 从不足一克到重达几公斤的汽车保险杠
- 精度
- 通常约 ±0.05 至 ±0.1 mm；小型精密件可以更严
- 表面质量
- 复制模具表面：从镜面光泽到皮革般的纹理都行，无需再做表面处理
- 适合的批量
- 几千到几百万件完全相同的零件
- 模具与设备成本
- 模具从几千美元（简单的铝模）到远超 10 万美元（大型、多腔、硬化钢）；设备从几万美元到上百万美元
- 速度
- 每个周期通常 10–60 秒；薄壁瓶盖只需几秒，往往一模多件
优点与局限
优点
- 模具成本摊完之后，每件成本极低
- 快速、自动化，重复性很高
- 复杂形状、卡扣、螺纹和精细细节一次成形
- 塑料、颜色和纹理的选择极多
局限
- 模具昂贵，往往要几周才能做好
- 改设计就意味着要返修或重做钢模
- 壁厚必须较薄且均匀（通常约 1–4 mm），否则零件会翘曲，并在厚处出现缩痕（厚处上方的小凹陷）
- 倒扣（会把零件卡在模具里的特征）需要滑块等活动模具部件，这会增加成本
应用领域
- 包装瓶盖、封口件、薄壁食品盒
- 消费品积木、厨房用具、家电外壳
- 汽车仪表板、门板、保险杠、灯具外壳、卡扣
- 医疗注射器、移液吸头、吸入器本体
- 电子手机和笔记本电脑外壳、连接器、按键和按钮
如何识别
- 零件上有一条细线，是两半模具接合处留下的（分型线）。
- 隐蔽面上有顶针留下的小圆印，略微凸起或凹陷。
- 塑料注入处留下的小凸点或疤痕（浇口痕）。
- 壁薄而均匀，背面有加强筋（薄的加固壁），还有模内成形的文字，比如回收标志或日期轮。
对比
观看
tronicarts · 整台机器和完整一个周期的 3D 动画
Autodesk · 一段五分钟的讲解，含历史和日常例子
ARBURGofficial · 一台真实的注塑机，高速下每次注射填满 72 个型腔
Ian Collier (How It's Made excerpt) · 钢模本身是如何加工和抛光的
查看实拍照片
- 维基百科：注塑成型 — 真实的模具，包括乐高积木模具和带侧向抽芯的模具
- 维基百科：注塑机 — 压机中的一副开启的模具，以及配有机器人的大型注塑机
- 维基共享资源图片搜索
记住
- 熔化、加压注射、冷却、顶出：每隔几秒到一分钟出一个零件。
- 模具是主要成本，每个零件却很便宜，所以大批量才划算。
- 好的设计采用薄而均匀的壁、轻微的拔模（锥度），并尽量减少倒扣。
