热固性塑料注塑成型是利用一螺杆或一柱塞把聚合物经一加热过的机筒以降低粘度,随后注入一加热过的模具中。一旦物料充满模具,即对其保压。此时产生化学交联,使聚合物变硬。硬的制品趁热即可自模具中顶出,它不能再成型或再熔融。
注塑成型设备有带一用以闭合模具的液压驱动合模装置和一能输送物料的注射装置。多数热固性塑料都是在颗粒态或片状下使用的,可由重力料斗送入螺杆注射装置。
多数热固性塑料都含有大量的填充剂,以降低成本或提高其低收缩性能,增加强度或特殊性能。常用填充剂包括玻璃纤维、矿物纤维、陶土、木纤维和炭黑。这些填充物可能十分有磨损性,并产生高粘度,它们必须为加工设备所克服。
热塑性塑料和热固性塑料在加热时都将降低粘度。然而,热固性塑料的粘度却随时间和温度而增加,这是因为发生了化学交联反应。这些作用的综合结果是粘度随时间和温度而呈U型曲线。在最低粘度区域完成充填模具的操作这是热固性注射模塑的目的,因为此时物料成型为模具形状所需压力是最低的。这也有助于对聚合物中的纤维损害最低。
注射模塑工艺过程利用一螺杆使物料流经加热过的机筒,机筒则以水或油循环于机筒四周的夹套中。螺杆可按每种材料的不同类型加以设计,稍加压缩以脱除空气并加热物料获得低粘度。大多数热固性物料在此处的流动都是相当好的。
使物料进入模具的操作是中止螺杆转动和用液压把螺杆高速推向前,使被塑化的低粘度物料压入模具中。随后卸压,然后开始下一个周期塑化阶段。
注塑法比压塑法优越处是:较快的成型周期过程自动化;制品变化较少;较低的人工费;高的生产能力。