塑膠的注塑成型工藝過程主要包括填充、保壓、冷卻、脫模四個(gè)階段，這四個(gè)階段直接決定著制品的成型質(zhì)量，而且這四個(gè)階段是一個(gè)完整的連續(xù)過程。
一、填充階段
填充是整個(gè)注塑循環(huán)過程中的第一步，時(shí)間從模具閉合開始注塑算起，到模具型腔填充到大約95%為止。理論上，填充時(shí)間越短成型效率越高，但是實(shí)際中，成型時(shí)間或者注塑速度要受到很多條件的制約。填充時(shí)間越短成型效率越高，但是實(shí)際中，成型時(shí)間或者注塑速度要受到很多條件的制約。
高速填充時(shí)剪切率較高，塑料由于剪切變稀的作用而存在粘度下降的情形，使整體流動(dòng)阻力降低；局部的粘滯加熱影響也會(huì)使固化增厚度變薄。因此在流動(dòng)控制階段，填充行為往往取決于待填充的體積大小。即在流動(dòng)控制階段，由于高速填充，熔體的剪切變稀效果往往很大，而薄壁的冷卻作用并不明顯，于是速率的效用占了上風(fēng)。
低速填充，熱傳導(dǎo)控制低速填充時(shí)，剪切率較低，局部粘度較高，流動(dòng)阻力較大。由于熱塑料補(bǔ)充速率較慢，流動(dòng)較為緩慢，使熱傳導(dǎo)效應(yīng)較為明顯，熱量迅速為冷膜壁帶走。加上較少量的粘滯加熱現(xiàn)象，固化層厚度較厚，又進(jìn)一步增加壁部較薄處的流動(dòng)阻力。
由于噴泉流動(dòng)的原因，在流動(dòng)波前面的塑料高分子鏈排向幾乎平行流動(dòng)波前。因此兩股塑料熔膠在交匯時(shí)，接觸面的高分子鏈互相平行；加上兩股熔膠性質(zhì)各異（在膜腔中滯留時(shí)間不同，溫度、壓力也不同），造成熔膠交匯區(qū)域在微觀上結(jié)構(gòu)強(qiáng)度極差。在光線下將零件擺放適當(dāng)?shù)慕嵌扔萌庋塾^察，可以發(fā)現(xiàn)有明顯的結(jié)合線產(chǎn)生，這就是熔接痕的形成機(jī)理。熔接痕不僅影響塑件外觀，同時(shí)由于微觀結(jié)構(gòu)的松散，易造成應(yīng)力集中，從而使得部分的強(qiáng)度降低而發(fā)生斷裂。
一般而言，在高溫區(qū)產(chǎn)生熔接的熔接痕強(qiáng)度極佳，因此高溫情形下，高分子鏈活動(dòng)性較佳，可以互相穿透纏繞，此外高溫度區(qū)域兩股熔體的溫度較為接近，熔體的熱性質(zhì)幾乎相同，增加了熔接區(qū)域的強(qiáng)度，反之在低溫區(qū)域，熔接強(qiáng)度較差。
二、保壓階段
保壓階段的作用是持續(xù)施加壓力，壓實(shí)熔體，增加塑料密度，以補(bǔ)償塑料的收縮行為。在保壓過程中，由于模腔中已經(jīng)填滿塑料，背壓較高。
在保壓壓實(shí)過程中，注塑機(jī)螺桿僅能慢慢地向前做微小移動(dòng)，塑料的流動(dòng)速度也較為緩慢，這時(shí)的流動(dòng)稱作保壓流動(dòng)。由于在保壓階段，塑料受模壁冷卻固化加快，熔體粘度增加也很快，因此模具型腔內(nèi)的阻力很大。
在保壓的后期，材料密度持續(xù)增大，塑料也逐漸成型，保壓階段要一直持續(xù)到澆口固化封口為止，此時(shí)保壓階段的模腔壓力達(dá)到最高值。
在保壓階段，由于壓力相當(dāng)高，塑料呈現(xiàn)部分可壓縮特性。在壓力較高的區(qū)域，塑料較為密實(shí)，密度較高；在壓力較低區(qū)域，塑料較為疏松，密度較低，因此造成密度分布隨為止及時(shí)間發(fā)生變化。保壓過程中塑料流速較低，流動(dòng)不再起主導(dǎo)作用；壓力為影響保壓過程的主要因素。保壓過程中塑料已經(jīng)充滿模腔，此時(shí)逐漸固化的熔體作為傳遞壓力的介質(zhì)。模腔中的壓力借助塑料傳遞至膜壁表面，有撐開模具的趨勢(shì)，因此需要適當(dāng)?shù)逆i模力進(jìn)行鎖模，漲模力在正常情形下會(huì)微微將模具撐開，對(duì)于模具的排氣具有幫助作用；但若漲模力過大，易造成成型品毛邊、溢料，甚至撐開模具。因此在選擇注塑機(jī)時(shí)，應(yīng)選擇具有足夠大鎖模力的注塑機(jī)，以防止?jié)q模現(xiàn)象并能有效進(jìn)行保壓。
三、冷卻階段
在注塑成型模具中，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常重要。這是因?yàn)槌尚退芰现破分挥欣鋮s固化到一定剛性，脫模后才能避免塑料制品因受到外力而產(chǎn)生變形。由于冷卻時(shí)間占整個(gè)成型周期約70～80%，因此設(shè)計(jì)良好的冷卻系統(tǒng)可以大幅度縮短成型時(shí)間，提高注塑生產(chǎn)率，降低成本。設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)睦鋮s系統(tǒng)會(huì)使成型時(shí)間拉長，增加成本；冷切不均勻會(huì)更進(jìn)一步造成塑料制品的翹曲變形。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)，由熔體進(jìn)入模具的熱量大體分兩部分散發(fā)，一部分有5%經(jīng)輻射、對(duì)流傳遞到大氣中，其中95%從熔體傳導(dǎo)到模具。塑料制品在模具中由于冷卻水管的作用，熱量由模腔中的塑料通過熱傳導(dǎo)經(jīng)模架傳至冷卻水管，再通過熱對(duì)流被冷卻液帶走。少數(shù)未被冷卻水帶走的熱量則繼續(xù)在模具中傳導(dǎo)，至接觸外界后散失在空氣中。
注塑成型的成型首期由合模時(shí)間、填充時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間及脫模時(shí)間組成。其中以冷卻時(shí)間所占比重最大，大約為70～80%。因此冷卻時(shí)間將直接影響塑料制品成型周期長短及產(chǎn)量大小。脫模階段塑料制品溫度應(yīng)冷卻至低于塑料制品的熱變形溫度，以防止塑料制品因殘余應(yīng)力導(dǎo)致的松弛現(xiàn)象或脫模外力所造成的翹曲及變形。
四、脫模階段
脫模是一個(gè)注塑成型循環(huán)中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。雖然制品已經(jīng)冷卻成型，但脫模還是對(duì)制品的質(zhì)量有很重要的影響，脫模方式不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品在脫模時(shí)受力不均，頂出時(shí)引起產(chǎn)品變形等缺陷。脫模的方式主要有兩種：頂桿脫模和脫料板脫模。設(shè)計(jì)模具時(shí)要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇合適的脫模方式，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)于選用頂桿脫模的模具，頂桿的設(shè)置應(yīng)盡量均勻，并且位置應(yīng)選在脫模阻力最大以及塑件強(qiáng)度和剛度最大的地方，以免塑件變形損壞。而脫料板則一般用于深腔薄壁容器以及不允許有推桿痕跡的透明制品的脫模，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是脫模里大且均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無明顯的遺留痕跡。
五、從以上四個(gè)階段系統(tǒng)總結(jié)注塑機(jī)關(guān)鍵參數(shù)及運(yùn)維關(guān)鍵點(diǎn)
1、溫度
（1）溫度的測(cè)量和控制在注塑中是十分重要的，雖然進(jìn)行這些測(cè)量是相對(duì)地簡(jiǎn)單，但多數(shù)注塑機(jī)都沒有足夠的溫度采點(diǎn)或線路。在多數(shù)注塑機(jī)上，溫度是由熱電偶感應(yīng)的。一個(gè)熱電偶基本上由兩條不同的電線尾部相接而組成的。如果一端比另一端熱，將產(chǎn)生一個(gè)微小的電訊，越是加熱訊號(hào)越強(qiáng)。
（2）溫度的控制熱電偶也廣泛應(yīng)用作溫度控制系統(tǒng)的感應(yīng)器，在控制儀器上，設(shè)定需要的溫度，而感應(yīng)器顯示將與設(shè)定點(diǎn)上產(chǎn)生的溫度相比較。在這最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)中當(dāng)溫度到達(dá)設(shè)定點(diǎn)時(shí)，就會(huì)關(guān)閉，溫度下降后電源又重新開啟，這種系統(tǒng)稱為開閉控制，因?yàn)樗皇情_就是關(guān)。
（3）熔膠溫度
熔膠溫度是很重要的，所用的射料缸溫度只是指導(dǎo)性。熔膠溫度可在射嘴處量度或使用空氣噴射法來量度。射料缸的溫度設(shè)定取決于熔膠溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、背壓、射料量和注塑周期。你如果沒有加工某一特定級(jí)別塑料的經(jīng)驗(yàn)，請(qǐng)從最低的設(shè)定開始。為了便于控制，射料缸分了區(qū)，但不是所有都設(shè)定相同溫度。如果運(yùn)作時(shí)間長或在高溫下操作，請(qǐng)將第一區(qū)的溫度設(shè)定為較低的數(shù)值，這將防止塑料過早熔化和分流。注塑開始前，確保液壓油、料斗封閉器、模具和射料缸都處于正確溫度下。
2、注塑壓力
這是引起塑料流動(dòng)的壓力，可以用在射嘴或液壓線上的傳感器來測(cè)量。它沒有固定的數(shù)值，而模具填充越困難，注塑壓力也增大，注塑線壓力和注塑壓力是有直接關(guān)系。
（1）第一階段壓力和第二階段壓力在注塑周期的填充階段中，可能需要采用高射壓，以維持注塑速度于要求水平。模具經(jīng)填充后便不再需要高壓力。不過在注塑一些半結(jié)晶性熱塑性塑料（如PA及POM）時(shí)，由于壓力驟變，會(huì)使結(jié)構(gòu)惡化，所以有時(shí)無須使用次階段壓力。
（2）鎖模壓力為了對(duì)抗注射壓力，必須使用鎖模壓力，不要自動(dòng)地選擇可供使用的最大數(shù)值，而要考慮投影面積，計(jì)算一個(gè)合適的數(shù)值。注塑件的投影面積，是從鎖模力的應(yīng)用方向看到的最大面積。對(duì)大多數(shù)注塑情況來說，它約為每平方英寸2噸，或每平方米31兆牛頓，然而這只是個(gè)低數(shù)值，而且應(yīng)當(dāng)作為一個(gè)很粗略的經(jīng)驗(yàn)值，因?yàn)椋坏┳⑺芗腥魏蔚纳疃?，那么?cè)壁便必須考慮。
（3）背壓
這是螺桿后退前所須要產(chǎn)生及超越的壓力，采用高背壓雖有利于色料散布均勻及塑料熔化，但卻同時(shí)延長了螺桿回位時(shí)間，減低填充塑料所含纖維的長度，并增加了注塑機(jī)的應(yīng)力。故背壓越低越好，在任何情況下都不能超過注塑機(jī)注塑壓力（最高定額）的20%。
3、注塑速度
這是指螺桿作為沖頭時(shí)，模具的填充速度。注塑薄壁制品時(shí)，必須采用高射速，以便于熔膠未凝固時(shí)完全填充模具，生產(chǎn)較為光滑的表面。填充時(shí)使用一系列程序的射速，壁免產(chǎn)生噴射或困氣等缺陷。注塑可在開環(huán)式或閉環(huán)式控制系統(tǒng)下進(jìn)行。無論采用那種注射速度，都必須將速度值連同注射時(shí)間記錄于記錄表上，注塑時(shí)間指模具達(dá)到預(yù)定的首階段射壓所須的時(shí)間，乃螺桿推進(jìn)時(shí)間的一部分。
4、模具排氣
由于快速填充模具的緣故，模具必須讓氣體排出，多數(shù)情況下這氣體只是模腔中的空氣。如果空氣不能排出，它會(huì)被熔融壓縮，使溫度上升將引起塑料燃燒。排氣位須設(shè)于夾水紋及最終注塑部分附近。一般排氣位為6至13毫米寬，0.01至0.03毫米深的槽，通常設(shè)于其中一個(gè)半模的分模面處。
5、保壓
在注塑周期的填充階段中，可能需要采用高射壓，以維持注塑速度于要求的水平。模具填充后，就進(jìn)入保持階段，這時(shí)螺桿（起沖壓器作用）推進(jìn)額外的塑料以補(bǔ)償塑料收縮。這可在較低或同樣高的壓力下完成。通常若首階段采用高壓，次階段便采用較低壓，不過，在注塑一些半結(jié)晶性熱塑性塑料（如PA及POM時(shí)），由于壓力驟變，會(huì)使結(jié)晶體結(jié)構(gòu)惡化，所以有時(shí)無需使用次階段壓力。
6、停機(jī)
最重要的是采取一個(gè)合理的停機(jī)過程，這樣便可節(jié)省大量時(shí)間和金錢。如果你要停機(jī)，正例如燃燒塑料，那么便沒有需要瀉出塑料。你可能會(huì)節(jié)省完全關(guān)閉和清潔注塑機(jī)的費(fèi)用。
7、暫時(shí)的停頓
若注塑機(jī)暫停運(yùn)作，更須多次將余膠噴清或讓別的塑料來通過注塑機(jī)清洗射料缸的剩余塑料。遇上塑料退色，噴清的次數(shù)就要增加。進(jìn)行輕微修理時(shí)，射料缸的加熱器須調(diào)校至最低值，以盡量減低熱分解的可能。在更現(xiàn)代化的注塑機(jī)上該過程可能會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。
8、整晚的停頓
注塑熱塑性塑料（如PS）前，如已預(yù)先停機(jī)一晚，就只須關(guān)閉底部的滑板及射料缸加熱器，將射料缸噴射干凈。射嘴完全清潔，盡量把射料缸高度冷卻，等注塑機(jī)冷卻后關(guān)閉所有裝備，注塑機(jī)便可準(zhǔn)備好再次加熱。
9、鎖模壓力
鎖模壓力必須大于塑料射入模內(nèi)之總壓力，若過低塑料即可能由分模面處溢出。壓力過高又會(huì)損耗機(jī)器，模具及浪費(fèi)電力。故適當(dāng)?shù)逆i模力是以成品射入模內(nèi)分模面不出毛邊為原則。
10、螺桿功能螺桿對(duì)原料有輸送、混練、排氣、除濕、熔解及計(jì)量等功能，塑膠原料熔融時(shí)所需之熱量有百分之七十是來自螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生之磨擦熱，有百分之三十是來自電熱片補(bǔ)充之熱量。低黏度、小螺桿、熔膠轉(zhuǎn)速要加快。高黏度、大螺桿熔膠轉(zhuǎn)速要放慢。復(fù)合材料需放慢轉(zhuǎn)速。
（1）射出速度
射出速度之快慢，主要決定原料在模具之澆道中及模穴內(nèi)流動(dòng)之狀況。速度太快會(huì)產(chǎn)生毛頭過飽、燒焦及粘模，太慢易造成短射縮水，結(jié)合線明顯，須依實(shí)際需要分段調(diào)整。
（2）射出壓力
射出壓力于射出速度有部分共同之影響，都是決定在模具內(nèi)原料如何能均勻的，徹底的適量的流滿各角落，壓力太低會(huì)產(chǎn)生短射縮水，壓力太高會(huì)產(chǎn)生毛邊、粘模、內(nèi)應(yīng)力殘留日后變形、破裂、易損壞模具，機(jī)臺(tái)等。
（3）原料溫度
成型時(shí)使原料恰當(dāng)熔融所需之熱量及溫度，因每種原料之熔融溫度及比熱不同而不同。溫度過低原料熔融不均則短射，色澤不均，成品內(nèi)應(yīng)力高。加溫過高或過久，則因流動(dòng)性太好易使成品產(chǎn)生毛頭，又因冷卻溫度差異使成品主生縮水，嚴(yán)重時(shí)則使原料分解變質(zhì)甚至燒焦。
11、模具溫度原料將大量之熱帶入模具，而成品則將部分之熱又散入空氣中因此欲使模具保持某一不變之溫度，在模具內(nèi)通冷凍水、冷水、熱水、熱油或加電熱棒，以使進(jìn)出模具內(nèi)之熱平衡而能保持某一不變之溫度。模溫太低，成品易產(chǎn)生短射，表面粗糙，內(nèi)應(yīng)力高，粘模。模溫太高，成品易產(chǎn)生收縮下陷、周期延長，故冷卻時(shí)間、模溫高低可依經(jīng)驗(yàn)來設(shè)定。
