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PE 注塑：HDPE 与 LDPE 材料、工艺及设备选型
创建于01.19
PE 注塑成型是最广泛使用的塑料制造工艺之一。从日常家居用品到工业容器，聚乙烯（PE）部件无处不在。由于其成本低、耐化学腐蚀且易于加工，注塑级 PE 成为众多行业制造商的热门选择。
HDPE 和 LDPE 注塑是您最常看到的 PE 材料。它们都是聚乙烯，但它们的性能、成型方式和用途都不同。了解它们的区别有助于您获得一致的结果、良好的表面光洁度和更低的成本。
本指南将介绍 HDPE 和 LDPE 注塑的区别、PE 注塑的工作原理、如何正确设置以及如何选择最适合的PE 注塑机适合该工作的。
HDPE 和 LDPE 材料性能对比
1. HDPE（高密度聚乙烯）
HDPE 具有高crystallinity它具有高强度、高刚度和良好的耐化学性。HDPE 注塑成型常用于制造容器、瓶盖、板条箱和工业零件。
2. LDPE (低密度聚乙烯)
LDPE 具有分支结构，使其更柔软、更易弯曲。LDPE 注塑成型非常适合用于挤压瓶、柔性瓶盖和软包装部件。
HDPE 与 LDPE 注塑成型区别
性能 | HDPE | LDPE |
密度 | 较高（0.94–0.97 g/cm³） | 较低（0.91–0.93 g/cm³） |
熔点 | 较高（130–135°C） | 较低（105–115°C） |
收缩率 | 中到高 | 高 |
机械强度 | 高刚度和抗冲击性 | 柔软且有弹性 |
流动行为 | 中等流动 | 流动性非常好 |
典型应用 | 硬质容器、瓶盖、工业零件 | 柔性瓶、薄壁产品 |
HDPE 具有更好的尺寸稳定性，而 LDPE 流动性更好，能更快地填充薄腔。
PE 注塑成型工艺
由于 PE 吸湿性低且流动性能优异，PE 注塑成型工艺简单高效。
基本工艺步骤
- 材料进料：正常情况下 PE 无需干燥。
- 熔化和塑化：颗粒在料筒中通过加热和螺杆旋转被熔化。
- 注射：熔融的 PE 被注入模腔。
- 冷却：PE 冷却并快速固化，但收缩明显。
- 顶出：成品件从模具中取出。
由于注塑成型的 PE 材料具有非常好的流动性，因此适用于薄壁零件，但模具和参数设计必须补偿收缩。
PE 注塑成型的关键工艺参数设置
在 PE 注塑成型中，稳定的质量取决于温度、压力、速度和冷却的正确控制。HDPE 和 LDPE 注塑成型都遵循相似的加工逻辑，但它们的参数范围和敏感性有所不同。下表总结了最重要的设置。
1. 推荐参数范围
参数 | HDPE 注塑成型 | LDPE 注塑成型 | 工艺说明 |
熔体温度 | 180–230°C | 160–210°C | 过低会导致短射；过高会增加收缩 |
注射压力 | 中高 | 中等 | 根据壁厚调整 |
注射速度 | 中等 | 中高 | 较快的速度有助于填充薄壁零件 |
保压压力 | 中等 | 中低 | 补偿 PE 收缩 |
保压时间 | 中等 | 短 | 时间过长会增加内应力 |
模具温度 | 30–60°C | 20–50°C | 较高的温度可改善表面质量 |
冷却时间 | 中等 | 中短 | 取决于零件厚度 |
本表有助于操作员快速设置注塑 PE 零件的初始值，然后可根据模具设计和产品结构进行调整。
2. 壁厚和参数调整
在注塑PE部件时，要密切关注壁厚。薄壁件需要更快的填充速度和稍高的注射压力以确保完全填充。厚壁件需要更长的保压和冷却时间，以防止产生缩痕和内部空洞。
PE流动性好，因此可以实现薄壁设计。然而，PE的收缩率相当大，因此保压压力必须得到很好的平衡。保压不足可能导致表面缺陷，但保压过高会增加翘曲的几率。
3. PE注塑成型中的收缩率控制
在注塑PE时，收缩率是一个关键的考虑因素。HDPE的收缩率通常低于LDPE。需要通过模具设计和工艺参数设置来进行补偿。稳定的熔体温度、稳定的注射速度和足够的保压压力可以降低尺寸变化，并使结果更具可重复性。
对于精确的PE注塑，保持参数控制的一致性比将机器推向极限更重要。
PE注塑机选型指南（适用于HDPE / LDPE）
选型项目 | 推荐范围 / 要求 | 为何对 PE 注塑成型很重要 |
螺杆长径比 | 20:1 – 30:1 | 确保 PE 的稳定塑化和均匀熔体 |
螺杆类型 | 通用型或 PE 优化型螺杆 | 深槽可改善低粘度 PE 熔体的输送 |
兼容材料 | PE / PP 标准材料 | 避免工程塑料螺杆产生过度的剪切 |
压缩比 | 2:1 – 3:1 | 防止因过度剪切引起的PE性能下降 |
额定塑化能力 | ≥ 1.2–1.5 × 实际材料消耗 | 允许低螺杆转速和稳定的熔体温度 |
螺杆转速控制 | 调节范围宽，转速稳定 | 提高熔体温度和混合均匀性 |
料筒温度范围 | 160 – 260 °C | 涵盖 LDPE、LLDPE 和 HDPE 等级 |
温度控制精度 | ±1 – 2 °C | 减少氧化、变色和银纹 |
可达到的熔体温度 | 在 180 – 240 °C 下稳定运行 | 满足大多数 PE 注塑成型要求 |
模具温度能力 | 10 – 80 °C (典型使用：10 – 60 °C) | 平衡周期时间和表面质量 |
额定注射压力 | 100 – 180 MPa | 为厚件或复杂件提供足够的余量 |
注射速度控制 | 多级控制（≥ 3–5 级） | 适应薄壁和厚壁 PE 件 |
保压控制 | 分阶段可调的压力/时间 | 结晶度的线性结构 |
夹紧力估算 | 30 – 50 kN/cm² 的投影面积 | 防止飞边并确保模具稳定 |
夹紧力裕度 | 10% – 20% 的预留量 | 提高长期生产稳定性 |
平板尺寸和拉杆间距 | 模具尺寸匹配并留有升级余量 | 支持未来的模具或产品变更 |
顶出系统 | 行程和力足够，可调节 | 有助于脱模收缩率较高的 PE 制件 |
控制系统能力 | 独立设置和数据记录 | 能够优化 PE 工艺窗口 |
结论
为了通过 HDPE 和 LDPE 注塑成型获得高质量并保持生产顺畅，了解它们之间的差异至关重要。您还应该学习重要的加工步骤并选择合适的机器。
无论您是制造硬质 HDPE 容器还是柔韧的 LDPE 薄壁零件，良好的工艺控制都会有所帮助。需要有关 PE 注塑成型或机器价格的建议？立即联系专业的机器销售商寻求帮助。
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