《注塑成型知识》word版.docVIP

注塑成型知识注塑是一门工程技术它所涉及的内容是将塑料转变为有用并能保持原有性能的制品。1.首先讲什么是塑料？塑料分为几大类？什么是工程塑料？什么是特种工程塑料？塑料的定义：是以树脂为基础原料加入（或不加）各种塑料助剂、增强材料或填料，在一定的温度压力下加工塑制成型或交联固化成型，得到固体制品或材料称之为塑料。（实际上塑料的定义可以概括为一句话：一种以人工的方法合成的高分子化合物，并可以塑制成型的材料称之为塑料。）塑料的分类，塑料可以分为两大类：即热固性塑料和热塑性塑料。热固性塑料：热固性塑料的成型是建立在化学变化上热塑性塑料：热塑性塑料的成型是建立在物理变化上，即分子形状发生改变或分子运动发生改变。什么是工程塑料？工程塑料是指用作结构材料的塑料。结构材料是指具有较宽的使用温度范围，较长的使用寿命，使用期间可保持优良的特性，能够承受机械应力作用。什么是特种工程塑料？与一般工程塑料相比较，特种工程塑料是指其综合性能更高，长期使用温度在150以上，主要应用在高技术工业及其他行业中特种功能性需要的一类材料。INTEC（天津）公司使用的塑料原料如果按用途或功能分类可以分成通用工程塑料和特种工程塑料通用工程塑料包括：聚酰胺（PA）（俗称尼龙）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）热塑性聚酯PET和PBT，改性聚苯醚（MPPO）此六种通用工程塑料INTEC（天津）公司全部用上。特种工程塑料：INTEC（天津）使用的特种工程塑料有两种：聚醚酰亚胺（PEI）和聚苯硫醚（PPS）注塑成型的几大要素注塑成型也是一门单独的工程技术，其目的是将热塑性塑料的原料通过注塑成型的重要工艺条件转变为可以使用并保持原有性能的制品，因此注塑成型的工艺参数编制是保证注塑成型加工的重要环节。在注塑工艺参数编制中尤其要注意的几大要素是：温度、压力、时间。注塑温度控制：注塑成型加工的过程中需要控制的温度有料筒温度、喷咀温度和模具温度。料筒温度和喷咀温度的控制其主要目的是使料筒中的物料进行充分的塑化和流动。模具温度的控制其目的是：使已熔融的物料在充模过程中提高一定的流动性，帮助熔融的物料能够迅速的充满模腔的各个部位。其二也使充满模腔的物料至定温中能够进行充分的冷却定型。其三，模具温度的控制对制品的内在性能和表观质量影响很大。压力控制：注塑制品加工过程中，需要控制压力包括注塑压力和塑化压力（即背压）。注塑压力：通过注射机的液压系统（电动注射机是使用伺服电机）把压力传递到机筒的尾端，使之推动螺杆向前移动，即施加在螺杆尾端的压力称之为注射压力。在注射成型中，注射压力所起的作用是，克服熔融的塑料从料筒向模具型腔，填充过程中的流动阻力，给予熔融充模的速率以及对熔料进行压实。塑化压力：指螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受受到的压力称之为塑化压力，亦称背压。也可以说是克服螺杆进料转动时所产生的阻力叫背压。一般情况下，适当的提高背压能使熔体温度均匀，色料的混合均匀，还可以排出熔体中的气体，正常生产操作中，背压的大小应在保持制品质量优良的前提下越小越好。时间控制：注塑成型过程中需要控制的时间包括：注射时间、保压时间、塑化时间、冷却时间、周期时间。注射时间：料筒中熔融的物料在注射压力作用下基本充满型腔时所需要的时间称为注射时间。保压时间：就是对型腔内的塑料施压的时间。但要注意的是，在浇口处熔料封冻之前，保压时间长短对制品的尺寸准确性有影响，若至浇口处熔料封冻之后则无影响。塑化时间：从螺杆开始转动进料，直至设定的计量位置为止所需的时间称为塑化时间，时间的长短直接受背压和螺杆转速的影响。必须注意的是，塑化时间必须在冷却时间内完成。冷却时间：冷却时间是指，型腔内充填实后的塑料熔料，在定温状态下制品完全成型所需要的时间。冷却时间的长短主要取决于制品的厚度大小，同时也保证产品脱模时不引起变动为原则。周期时间：周期时间是指从注射机的合模开始至制品脱模结束所需的时间。周期时间包含了，前面所讲的几个时间，即注射时间、保压时间、冷却时间（冷却时间已包括塑化时间）。周期时间的长短与工艺参数设定合理与否有关。同时与生产过程的是否连续话和自动化有关。2热塑性通用工程塑料第一节：聚酰胺聚酰胺俗称尼龙，简称PA，它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。A尼龙6的化学名称聚已内酰胺，简称PA6尼龙的特点是PA6为半透明或不透明的乳白色结晶型聚合物颗粒，熔点220热分解温度310，相对密度1.14，吸水率（23水中20h）1.8，具有优良的耐磨性和自润滑性能，力学强度高，耐热性、电绝缘性能良好，使用范围宽，但吸水率高，尺寸稳定性较差。与PA66相比，刚性小熔点低，在恶劣条件下不能长期使用，在较宽的温度范围内仍保持足够的应力。连续使用温度105。B.PA6的成型加工：预干燥：PA6成型加工前必须对其粒料进行预干燥，使其含水量370，连续使用温度105。力学性能：未改性的PA66因为其高强度、硬度、刚度抗蠕变性和抗降解性，耐摩擦而著称，添加1020的橡胶状聚合物的PA66，抗冲击性能得到改善，但是强度和刚度有所降低。添加矿物质，特别是玻璃改性可以增强其硬度、强度、抗蠕变性和耐疲劳性。PA66的拉伸屈服强度随温度降低和吸水率的降低而降低，PA66的弯曲弹性模量随温度升高而明显降低。随吸水率的增加而降低，随着应变速度变大，弹性模量也会增加。热性能：PA66是一种具有高熔点的半结晶高分子材料，只要未达到熔点温度就保持足够的刚性玻璃纤维增强改性有效的增加了高温下的刚性，同时降低了其热膨胀系数。正式基于这些原因PA66才在高温环境中广泛使用。PA66制品由于其各方面的原因以及相互之间相关因素相互影响，等诸如此类的因素，因此不能简单的根据标准化比较测试来估计PA66的热变形。耐环境特性：PA66对绝大多数的油溶剂，即使在高温下也有良好的耐受性。耐蠕变和耐疲劳性：PA66在较宽的温度范围内未添加的PA66都具有较好的耐疲劳性和抗震性。玻璃纤维增强的PA66则提供了更高的应力水平。电性能：PA66具有良好的绝缘性能，体积电阻和表面电阻较大，抗电荷径迹性能也好。吸水性和尺寸稳定性：纯PA66在饱和状态下吸湿量达8.5改性的PA66吸湿量要小，其吸湿量与配方中的PA66含量成正比。BPA66的成型加工预干燥：PA66在成型加工前必须进行预干燥。其中以真空加热干燥为最佳，这样可以避免高温氧化分解，也有利于除去微量水分。真空干燥温度为855干燥时间为68h。注射工艺：在注射过程中，注射机在温度控制，模具温度的设置对制品性能影响较大，注射机加热温度设置的原则是高于熔点1020，具体的设定应根据制品的结构大小、厚度以及原料的性能来决定。改性PA66，特别是增强PA66的加工温度应比纯PA66高10但加工温度最好不超过280290，否则引起PA66的热降解，对于阻燃PA66，应在熔点附近寻找一个合适的加工温度，加工温度太高引起阻燃剂的分解。大量的低分子存在于制品中严重影响其力学性能。产生内部：表现在制品易脆或表面起霜、花纹等缺陷。加工温度太低，PA66未能充分塑化，使制品存在局部应力。PA66工艺见（P63表2-22）（P63表2-23）3.第二节聚碳酸酯聚碳酸酯简称PCPC的性能：PC的综合性能优异，尤其是具有突出的抗冲击性、尺寸稳定性和透明性，可见光透光率达90以上，具有优良的力学强度和电绝缘性，较宽的使用温度范围（-60120），吸水性低等，是其他工程塑料所无法比拟的。PC加工特性：PC分子链的刚性较大，交替出现的链段较长，因而在通常情况下很少结晶，一般被认为是非结晶型塑料。其玻璃化温度较高，为149150，熔融温度为215225成型温度可以控制在250310。PC的熔体粘度比其他的一般的工程塑料大得多，这对注射充模影响较大，因为注射长度随粘度得增大而缩短。PC熔体粘度受剪切速率得影响较小，而对温度变化则十分敏感，在注射时通过提高温度来降低粘度比增大剪切速率有效。PC的主链上堪忧苯环，使他刚性高，抗蠕变性好，尺寸稳定性好，但在成型过程中产生的内应力不易自行消失，成型后的制品应进行热处理。PC的主链上有酯基存在，容易吸水分解，在高温下即使微量的水分也会造成讲解而放出二氧化碳等气体，致使树脂变色，相对分子质量急剧下降，制品性能变劣，所以原料在成型前必须严格干燥。成型PC的螺杆式注塑机通常用，单线全螺纹等螺距，压缩渐变型螺杆，螺杆的压缩比为23长径比不小于15，最好为20：1或更大。使用锥形尖头或带有止逆环结构的螺杆，可以减少注射的逆流现象。喷咀口径约为螺杆直径的1/15或1/15。PC物料在成型加工前必须经过干燥，水分含量应在0.02以下。热风干燥：110120，24h料层厚度25mm，严格干燥过的PC物料置于保温料斗中，维持90100，热风循环干燥。PC成型温度：通常控制物料温度为250310使物料实际温度为280300。PC成型加工温度控制应在物料塑化良好，又不至于发生热分解，能顺利完成注射范围内，所必须高于流动温度（240）低于分解温度（340）为了减小制品的内应力，可以适当的提高物料温度，降低成型压力，因为成型温度比成型压力调节熔体流动性更有效。喷咀温度可以与料筒前端温度相同或降低510，温度太高容易出现“流涎”现象，温度太低则引起喷咀堵塞或出现制品中又低温物料而造成缺陷。喷咀温度一般控制在260310PC成型中的压力一般为80160Mpa。成型压力克服熔体流向型腔的流动阻力。给予熔体充模速度即使对塑料进行压实。当注塑机有足够的锁模力，熔体在完全充满模腔之前，成型压力能，快速准确地由注射状态，转换为数值较低地保压状态，宜于使用较高的射压力和较高的注射速度。这样对PC高粘度熔体的充模和不使制品的内应力增大都有益处。当然，注射速度也不宜太快或太慢，太快熔体充模不稳定，容易出现银纹、旋纹、烧粉；太慢容易产生融合纹及波流痕。PC成型中的保压：保压状态的主要目的是将型腔内的塑料压实，并继续压入熔体，补足塑料冷却收缩形成的空隙，防止制品产生凹痕和空穴。要尽量使用较低的保压压力和较短的保压时间。PC成型中的塑化（背压）：塑化压力（背压）约为注射压力的1015，不可太大或太小。背压太大将加长预塑时间，可能导致PC过热分解，太小则不利于熔料排气和熔体致密性以及温度和色泽的均匀一致。PC成型中的螺杆转速：螺杆转速一般为30100/min。转速太快会使熔体带有空气，制品出现缺料、烧伤等缺陷。PC成型中的加料量（计量）：加料量应调节为制品注射量的110120，或使注射完毕时螺杆行程还于520mm，以形成稳定的料层缓冲区域，以满足注射后保压和补料的需要。PC成型中的周期时间：成型周期时间宜短，可提高生产效率。但成型周期越短，PC物料在料筒中停留的时间越短，物料温度与料筒温度只见爱你以及熔体各料层之间的温度差越大，不利于改善塑料的热均匀性，所以成型周期既要尽量的短，又要合理，而且要保持稳定。请注意正常的生产过程中，不要随意的加长或缩短成型周期，否则可能会影响制品的某些特定性能。PC成型中的制品后处理及注意事项：PC制品产生内应力的原因：被强迫冻结的定向分子力图改变构象所产生的力即是内应力。内应力与材料的抗开裂能力相平衡时，制品不会出现开裂现象，分子链长度增加，链间缠结数目增多，因而分子间的作用力加大时，抗开裂能力提高；低分子相对分子质量组分的分子间作用力较小，在应力作用下处于应力集中点的分子链，可能逐个断裂形成微观撕裂，甚至裂纹，表现出较差的抗开裂能力。PC制品如果壁厚较大，形状复杂尺寸精度较高，使用温度较高以及内应力较大时，需要进行退火处理，使强迫冻结的PC链得到松弛，凝固的分子链段转向无轨位置，消除因定向作用而导致的应力。退火处理是使制件在加热介质（如：机械油、空气等）中静置一定时间。退火温度一般比PC的热变形温度（133142）低1020，温度太高（或放置不当）制品容易翘曲，变形；温度太低，则处理效果小，退火时间随制品形状、厚度而定，一般为110h，厚度越大时间就要越长。达到退火时间后，制品要逐渐冷却到室温，冷却太快会产生内应力。PC注塑中的问题原因及解决办法见P169-P170页第三节：聚甲醛聚甲醛学名聚氧亚甲基，简称POM，是分子链中含有-CH2-O-链节的线型高分子化合物。聚甲醛是一种高熔点、高结晶的通用型热塑性工程塑料，它分为均聚甲醛和共聚甲醛两种。均聚甲醛是三聚甲醛或甲醛的均聚体，均聚甲醛是三聚甲醛与少量二氧亚环的共聚体。POM的注塑成型：长径比18左右螺杆转速5060r/min压缩比23：1背压0.6左右计量长度45D喷咀阻力小的直通式成型设备：POM通常采用螺杆式注塑机制品的注塑量不应超过成型机最大注射量的75，可用标准型、全螺纹螺杆。长径比18左右，压缩比23：1计量段长度为45D模具要求：模具的主流道也要短而粗，其直径比喷咀大1mm左右。其锥度可取35，分流道以圆形为佳。成型工艺：预干燥：在正常情况下，POM不经干燥就可以直接加工，为了成型精密零件或大面积薄壁之间，POM在成型前就需要预干燥。预干燥后成型的制件可以明显的改善表面的光泽度，还可以减少制件的白芯和气泡，提高其力学性能。预干燥的POM料堆积厚度小于30mm在80的鼓风箱中干燥4h即可B.料筒温度：共聚甲醛熔点在165左右，均聚甲醛在175左右，因此注塑机的设定温度必须高于此温度。请注意：温度过高又会导致物料变色分解，通常情况下共聚甲醛一般设置在170190；均聚甲醛一般设置在180200。C.注射压力、速度：注射压力宜在40130Mpa注射速度一般采用快速注塑的办法（4080cm/S）成型薄壁制品，选用慢速（2040cm/s）成型厚壁制品。D.模具温度：聚甲醛在注塑成型时，模具温度均应控制在80以上。采用模温机控制模温，其目的是：1.提高注塑过程中POM熔料的流动性2.防止制品产生熔接痕、凹陷、缩孔及应力裂纹3.控制模温是尽量减小模具表面与熔融物料之间的温差，以提高制品结晶度、密度和力学强度。请注意：1.对于大面积厚壁制品，模温可达120；2.同时要求模具温度应尽量均匀，以免产品翘曲；3.POM成型在模温较高时脱模并不困难，可不必延长冷却时间，E.成型周期：根据各种制品的现实情况而定，一般情况下冷却时间比一般通用工程塑料略长。F.成型收缩率：制品厚度小于2mm时，成型收缩率随制品厚度增加而减小；制品厚度大于2mm时，成型收缩率，随制品的厚度增加而变大。G.成品退火：一般在130烘箱中退火48小时，然后缓慢冷却到室温。H.POM成型加工过程中的安全提示：POM物料在超过240或受热时间过长，容易分解，产生相当量的甲醛，部分甲醛进而氧化成甲酸，并引起大量甲醛气体的产生，呛人、流泪、咳嗽，甚至可能引起爆炸伤人。为此POM在加工过程中必须注意如下事项：1. 尽量采用低的料筒温度和喷咀温度2. 先将料筒温度升至150，等15min后再升至正常加工温度3. 发现分解的预兆后，马上对空注射，射出分解的物料，并分析原因并制定措施4. 停机前15min停止料筒加热，射出料筒内的物料，料筒内尽量不留余料。5. 加工其他原料后需更换POM时，除了加工温度比POM低的物料，或者与POM相近的物料以外，必须使用聚乙烯清洗料筒6. 要经常检查温度控制系统及各部分的温度。物料分解是有预兆的：有强烈的甲醛刺激性气味；熔体有棕黄色条纹或制品有毛斑；熔体有气泡，并有嘶嘶声，且在冒烟。物料分解原因：料筒温度过高或升温过快；高温停机时间过长；温度控制失灵；喷咀因过冷而堵塞；注射系统内有死角。I. POM注塑的制品缺陷及解决办法见P216页第四节聚苯醚聚苯醚简称PPO日本称为PPE。改性聚苯醚，简称MPPO或MMPPEPPO的特性：A.优点：PPO无毒相对密度仅为1.06；力学强度高，尺寸稳定性和耐热性好；耐水性优良，吸水率小于0.05；电性能好，频率、温度、湿度对介电常数和介电损耗角正切的影响很小；有自熄性，加少量阻燃机即可达到UL94V-O级。耐酸耐碱及盐溶液。（可溶于芳香烃和氯仿，三氯乙烯等溶剂）。PPO的缺点是熔融流动性差，成型困难，但是通过添加聚苯乙烯加以改性后，可以大大改善其成型加工性能。因此得到了迅速的发展。市场上主要使用为PPO，简称MPPO 或称MPPE。MPPO成型加工性能优良，成型收缩率小，尺寸稳定性好，吸水率低并有良好的热性能，遇水不易分解，耐酸碱，密度低，易使非卤素阻燃剂达到UL阻燃及标准。B弱点：MPPO的弱点是耐磨性差，长期在阳光下或荧光灯下使用容易出现变色。PPO改性后的使用价值：PPO一般都是通过改性再应用的。其原因是：A.PPO的热变形温度很高，这样必须使用很高的加工温度，造成加工困难和能耗过高；B.PPO分子上的甲基容易发生氧化反应，使该聚合物不能再空气中长期稳定。改性PPO仍保持了PPO的许多优良性能，如：优异的水解稳定性、尺寸稳定性和电学性能。尽管改性后热变性温度有所下降，但仍高于大部分实际应用所要求的温度，在材料加工及应用上均能满足要求。另外改性后能显著改善PPO的加工性能，从而大幅度降低了其加工成本。成型加工性能：A.热学性能：PPO的热变形温度高达190（1.86MPa），耐热温度为160。PPO的熔点高于300，分解温度在350，脆化温度170。熔融冷却后，完全呈无定形。B.熔体特性：PPO的熔体粘度对温度关系很大。PPO熔融粘度大，熔融流动性差。MPPO粘度明显降低故改善加工性。C.成型收缩率：PPO的成型收缩率低且恒定，仅为0.60.8，MPPO的成型收缩率为0.20.7，由于成型收缩率低，可以使制品尺寸精密，很少发生脱模（）D.材料干燥：对于外观要求不高的制品，可以不经预干燥即可注塑，为了防止加工后制品表面起泡等不光滑的现象。最好还是干燥后再加工，对于要求精密度高的制品，无可非议的进行干燥。预干燥的PPO物料堆积厚度小于25mm采用90120的鼓风干燥烘箱内干燥24h即可E.回料利用：PPO的废品和流道能反复加工，一般重复三次，其物理力学性能都没有明显降低。成型工艺：注塑成型使PPO成型的主要方法，一般采用螺杆式注塑机。要求螺杆长径比大于15：1压缩比1.74.0（一般采用2.53.5），螺杆为渐变型或突变型均可。注塑PPO制品机筒温度按制品的不同特点及大小设定在280330，当一次注塑量在料筒的2050时机筒温度可高达330，也不会降解。但不应超过330，否则容易产生较高的模内应力，使用110150的热模能够使内应力降至最小，有利于降低粗糙度和充满薄壁部分，但热模温度不应超过150否则容易引起延长操作周期。PPO的熔体不可长期保存在高温下，如果在机筒内停留2h就会变色。如果遇到此类情况，必须立即将料筒内的料排净，用清洗料清洗整个料筒。P236第五节 热塑性聚酯的成型（PBT/PET）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）,聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）A.熔体粘度：PBT和PET这两种树脂都是高结晶聚合物，有明显的熔点（严格的说是熔程）。温度到达熔点前，树脂不熔化，但温度一旦超过熔点，树脂就熔融发生流动，熔体粘度迅速下降。而温度超过300即分解变色，发生热降解，所以PBE和PET成型加工，温度控制很重要。PBT和PET这两种树脂及其玻璃纤维增强品级的流动性，对成型加工条件的选取、模具设计、浇口和流道设计是非常重要的依据。一般情况下，不同相对分子质量或特性粘度的树脂其熔体粘度是不同的。一般来说，某种树脂的相对分子质量是越高，熔体粘度越大。B.流动性：增强PBT和增强PET与其他增强工程塑料相比，具有良好的成型流动性，可以成型制得较薄的制品。一般情况下模温对流动性影响不大。C.成型收缩率：用玻璃纤维增强的PBT和PET成型时，由于玻璃纤维在一定方向上发生取向，成型收缩存在着各相异性的趋势。在流动方向的成型收缩率与非结晶塑料大体相同，与流动成直角方向的却收缩很大。D.干燥:PBT和PET在高温下允许含水率为0.03，在成型加工前必须进行干燥。在热风循环干燥料斗即可，物料必须保持在100左右。E.回收：PBT和PET在成型加工过程中的回收再生料，由于热老化和玻璃纤维的重复切断，力学性能将会有明显的下降，回用次数越多，下降情况越严重。通常100回收再生物料成型的制品无实用价值；如在新的PBT或PET中加入2030回收再生料，则对其性能影响不大，还有利于降低成本。PBT的成型加工A.目前PBT的成型加工大多采用注塑法，以螺杆式注塑机为最佳。采用单螺杆式注塑机时，螺杆行程为0.81D，一般采用三段式螺杆，以确保PBT物料的熔融塑化。为了避免PBT物料熔融时溢出喷咀，应采用密闭式喷咀和螺杆头带有止逆环的螺杆，以使有效的达到缓冲长时间加压的作用。料筒壁和止逆环外壁之间的间隙应小于0.6mmB.模具：由于PBT的结晶速度快，成型周期短，为了通过物料塑化时的压力来抵消冷却时出现的体积收缩，在设计模具时，避免将浇口、分流道尺寸和浇口尺寸计算的太小。注意：喷咀孔一般要扩展成大于1度的锥形，以防止脱模时拉断喷咀流道。C.成型工艺：1.料筒温度：PBT的熔融温度为220225，最适宜的料筒温度为：230270，在此温度范围内有良好的成型加工性能。温度小于230，物料不能充分熔融，缺乏流动性；大于270，则容易使物料发生热老化现象，从而使制品的韧性下降，但色泽不会发生明显变化。在注塑阻燃及PBT时料筒温度通常低1020。2.模具温度：PBT的结晶化在30时就能充分进行。因此PBT在注塑时模具温度可以控制的很低，未增强的PBT模温一般设定在60，增强的PBT，模温一般设定在80左右。在上述模具温度下，能得到表面光泽度很高的制品，而且有利于脱模。工程内部：PBT在注塑过程中，如果成型尺寸精密的制品，模具温度的变化幅度不应大于4,否则不仅影响充模注射，而且还会影响尺寸稳定性。3.PBT的注塑工艺条（见P280）PET的成型加工A.注塑机：注塑成型主要用于增强PET的成型。PET一般情况下只能选用螺杆式注塑机成型。最好选用顶部带有止逆环的突变型螺杆，其表面硬度大而且耐磨损，长径比未L/D(1520)：1压缩比约为3：1。L/D太大物料在料筒内停留时间过长，过度受热容易引起降解，影响制品性能。压缩比太小剪切生热少，易塑化不良，制品性能差。反之会使玻璃纤维较多的断裂，力学性能下降。加工玻璃纤维增强PET时，料筒内壁磨损较厉害，料筒使用耐磨材料制造或者衬有耐磨材料。喷咀以短为好，内壁要求磨光，孔径要求尽可能大些。以液压制动阀门式喷咀为好。喷咀要有保温和控制温度的措施来保证喷咀不会冻结堵塞。但是喷咀温度不可太高，否则造成流涎。开始成型前必须使用低压PP料，把料筒清洗干净。B.模具：设计模具时应考虑玻璃纤维增强的PET收缩率根据塑料在型腔中的流动情况，一般在0.40.8之间选取。设计模具的流道尽量减少熔融塑料的压力降，避免使用较高的熔融温度。流道以粗而短为最好；表面积和横截面积之比要小，以圆形流道为好。可选择点浇口或潜伏式浇口。这两种浇口由于断面小剪切作用大，有利于降低PET的表观粘度，便于成型制品的熔接缝处应开设排气槽，以提高熔接线强度，避免熔接缝表面轮廓不清，等问题的产生，同时还在模具中开设冷料穴，避免因冷料进入模腔而影响制品质量。此外模具表面硬度要大，必须磨光，高温成型时，要求模具采用耐热钢材，模具的顶出杆、导柱、滑块都要淬火处理。C.成型工艺：1.加工温度，PET加工温度范围窄，温度的高低会给制品性能有很大的影响，玻璃纤维增强的PET的注塑，料筒温度一般控制在240250，模具温度根据制品厚度不同，分别选用低模温和高模温。成型厚度小于2mm的薄壁制品时，采用低模温5070，如果制品要在高温下使用，或对尺寸要求较高，还需进行后处理。当厚度大于2mm时，需要采用140的高模温，外观、硬度、耐腐蚀要求高的制品。2.转速与压力：加工玻纤增强的PET，螺杆转速低(最好小于100r/min)，以免损伤玻璃纤维而降低制品性能，还有防止因摩擦生热而使熔体温度过高。注塑压力一般为40100Mpa。通常玻璃纤维含量的增加，或制品厚度的增加而增大，但不能超过100Mpa，否则将发生脱模困难，易损坏模具。一般情况下背压只需要注射压力的1020，但对于玻纤增强的产品不能超过0.3Mpa，否则玻璃纤维破裂太多，影响制品性能。3.成型周期与后处理：PET成型周期比较短，一般为20100s成型后最好进行后处理，特别是低模温成型的制品，通常在130140鼓风烘箱内处理12h。4.PET注塑工艺条件（见P284）表2278第六节特种工程塑料聚醚酰亚胺简称PEI，属特种工程塑料的一种。A.性能：INTEC公司使用的聚醚酰亚胺（PEI）是可熔性聚醚酰亚胺的一种，外观为琥珀色透明、半透明树脂，是一种综合性能优良的新型热塑性特种工程塑料。适于成型薄壁制品和结构复杂的制品。PEI具有优良的机械性能、绝缘性能、耐辐照性能、耐高低温及耐磨性能，并可透过微波。B.成型加工：加工前必须在150充分干燥4h，注塑温度为：337427，模具温度为65127。成型工艺参数如下：预干燥：150 4h料筒温度：前段330410 后段：300320 注塑压力：60100MPa保压时间：530s 冷却时间：530s 模温：140160干燥：150 4h熔融：340425（427）喷咀：（330）325410前段：320405后段：310325模温：65175注塑压力：70126保压：56105背压：0.43压缩比：1.53.0长径比：16/124/1锁模力：5080成型收缩率：0.50.7第二节聚苯硫醚：聚苯硫醚简称PPS属特种工程塑料的一种。A.基本特点：1.强度高，抗蠕变性能高，坚韧、质硬，无冷流变性，力学性能随温度升高而降低。2.热稳定性好热变形温度260，熔点290，工程内部：在400500仍稳定，交联后可耐600高温，可在350长期使用。3.耐磨，阻燃性好，有自熄性，对玻璃、陶瓷、金属的粘结性好。4.电绝缘性好，受高温高湿的影响小，耐电弧性好。5.成型收缩率小，尺寸稳定性好，熔体粘度小，易成型加工。6.化学稳定性优异，耐稀酸碱，在204以下耐任何溶剂。7.工程内部：对碳黑、石墨、玻璃纤维、PTFE等填料有良好的润湿作用。B.PPS的注塑加工（成型条件）1.材料预干燥：尽管PPS含水量低，但为了提高的外观和熔接强度，防止流涎，对于线型PPS推荐使用鼓风干燥机在120140条件下干燥35h，平盘中的高度最好不要超过5cm。工程内部：对于彩色的PPS工程塑料，为确保稳定的色彩，应在105以下干燥35h，为了保证制品外观，甚至可以干燥时间更长一些。对于增前交联型PPS在鼓风烘箱中可在149177条件下干燥23h烘干时间延长，一般对产品性能影响不大，但最好烘干温度不超过260采用真空烘箱和其他除湿式箱，温度和时间可以适当减少。2.成型设备：推荐使用螺杆式注塑机，喷咀采用防止流涎的开口喷咀，使用耐磨、耐腐蚀料筒及螺杆。3.注塑工艺：料筒温度：对于线性PPS，300310是模塑比较适宜的温度范围，对于交联型PPS，对于大多数制件，适宜的加工温度为315327，当融化温度由288升到357时，注塑件的颜色就变成深褐色，而且注塑件的外观随温度的升高而得到改善。工程内部：改善是指性能的改善，如拉伸强度随着加工温度的提高有轻微提高，而冲击强度、弯曲强度、弯曲模量，热变形温度则随着加工温度的升高变化不明显。模温：模温在很大程度上影响模塑制品的的特性。PPS的模温一般不得低于120，至少也要在130以上。工程内部：对于交联型PPS，影响之间物理指标和制件其他特性最重要的是模具参数。随着模具温度的提高，PPS从无定形结构变成高结晶材料，材料的热变形温度提高，拉伸强度提高，而弯曲强度，冲击强度降低。制件的颜色随着模具温度的升高而变暗，但表面光滑度有所提高；制件的收缩率也随模温的提高而增大。推荐的模具温度为120160。注射压力：注射压力保持在2998MPa比较合适；注射速度：一般采用中等注射速度，一般来说在同等注射，告诉注射可以提高拉伸强度。保压：为降低制件的内应力，特别是交联型PPS应在制件注满的条件下，尽量降低保压压力，以降低制件应力开裂发生的几率。背压：为了获取准确的计量，背压应保持在1.0MPa，对于干燥不好和稳定性较差的物料，应采取22.9的背压。螺杆转速：正常的，螺杆转速保持在40100R/min比较恰当，转速过高不宜采用。原因是高转速易使PPS材料在塑化过程中，产生过热，造成物料分解，而对于材料增强材料易使纤维断裂，降低材料的力学性能。材料在料筒中的停留时间：线型PPS即使在料筒内长时间停留，其粘度也不会发生很大变化，但对于交联型PPS最好材料在料筒中的停留时间，不要超过15min，以防止材料在料筒中发生分解。注射周期：根据制件的大小和复杂程度，其注射周期一般为几十秒。对于薄制件可以采用快速成型工艺。注射工艺：交联型增强PPS典型的注射工艺见P401（表3157）模具：略制件的后处理：对加热制件进行退火处理，控制温度应小于260，最好在200左右，时间在1h就能得到高结晶的制件，尺寸稳定性也将增加。回料利用：使用回用料是可以的。然而100的回用料会使制件的力学性能、热性能，随玻璃纤维的断裂而降低，此外色彩会受到影响。回用料的使用，其比例不得超过25。PPS注塑成型过程中的安全事项。每次成型完成后，或成型操作中断时（中断时间一般情况下指10min左右）必须对料筒进行清洗，清洗方法与其他塑料不同。注意：料筒清洗必须首先使用PCGF料清洗，其三，用PC+GF料或者直接再用PP树脂进行清洗。PPS料在达到一定温度或会发生分解反应。分解产生的气体是有毒的，将不利于工作人员的身体健康，为了消除有毒气体和热分解，除了厂房有正常的通风条件以外，还要防止料筒内的压力增大，熔化PPS的温度必须控制在360以内绝对不能高于360。成型操作中断时对料筒进行清洗外，清洗后把螺杆回退一段距离，同时使料筒温度处于保温状态。保温温度小于280，中断后新开始进料或驱动螺杆之前，加热料筒温度300以上才可以进行。第二部分模具部分概念：在高分子材料加工领域中，用于塑料制品成型的模具，称为塑料成型模具，简称塑料模。塑料模具的特点：1.塑料模因其结构复杂，设计难度大；2.塑料模本身制造工艺复杂，且精度高；3.塑料模本身制造工艺复杂，且精度高；4.塑料模制造模具十分昂贵。一般塑料模具的简单构造及其功能：模具构造：定模：1.定位环2.浇口套3.定模固定板4.模脚5.定模板6.定模型芯7.定模油道或称水道。动模：1.导柱或导柱孔2.动模板3.动模垫板4.模脚5.动模底板6.顶出系统复位弹簧7.连接杆8.顶针垫板9.顶针固定板10.顶针或顶杆11.动模型芯12.动模油或称水道具体见模具示意图：模具功能：静模部分：1.定位环：顾名思义指定位，即按装模具时，定位环与机床静模版的定位套，进行动配合，以确定模具紧固时的相对位置。2.浇口套：是机筒中熔融的原料充入模具模腔中的主要流道，亦称主流道。3.静模固定板：起着固定静模型芯板的作用，正常生产中固定再主机床的静模板上，起着固定模具的静模之用。4.导柱或导柱孔：导柱和导柱孔是模具中十分精密的配合，其功能再合模过程中起导向作用；合模后起着动、静模定位之作用。5. 静模板：其作用是固定静模之用。6.静模型芯：设计在静模上，零件局部型腔的型芯。动模部分：1.动模板：其作用是固定动模型芯。2.动模垫板：其作用是与动模板相吻合，起着固定动模型芯。3.模脚：是连接动模板、动模垫板与模底板之间的连接块亦称垫块。其作用是使顶出机构留有一定的空间进行往返运动，垫块的高度与零件长度或高度有关。4.动模底板：固定模脚和动模型芯板，使之组成一个整体。正常生产中固定在机床的动模板上，起着固定模具动模之用。5. 顶针复位弹簧：在正常生产过程中（1）当模具的连接杆与机床的顶出油缸相连接时与机床顶出油缸同步工作，起着帮助模具顶出机构进行顶出和复位这一往复运动。（2）当模具的连接杆没有与机床的顶出油缸连接时，复位弹簧直接起着使模具顶出机构进行复位的动作。6.连接杆：与顶出机构底板相连接的螺杆（直径16mm或12mm）其功能是与机床顶出油压系统相连接。7.顶针垫板：其作用是与顶针固定板相吻合，起着固定顶针固定板。8.顶针固定板：其作用是起着顶针与异形顶杆定位之用。9.顶针：其功能是通过往返运动把成型后的流道顶出模腔，并使成型后的零件和流道自行脱落。10.动模型芯板：动模垫板与动模板吻合固定后即组成动模型芯板。11.动模型芯：设计在动模上零件局部型腔的型芯。12.油道（或水道）：通过媒体介入，可以形成循环流动的主要通道。（1）其功能是与模温器连接后，给模具进行加热或冷却作用。（2）如果冷水机连接后其功能是给模具进行冷却之用。（3）如果与水塔循环水连接后其功能也是给模具进行冷却之用。模具气槽的清理与擦拭1.概念：模具的气槽是指零件在充满型腔的这一过程中，使模具腔内的空气和材料中的挥发物能够顺畅的排除模具型腔外的部位。长剑的模具跑气部位指a.模具的分型面b.模具现有的排气槽c.顶杆机构的间隙d.模具型芯镶拼部位的结合缝。2.模具气槽的清理是指：现有气槽的出口处的白色分解物必须用软金属，如铜片、铝片、竹片铜划针等刮干净。或者用清洗剂，如专用的清洗剂，究竟等清洗料清洗干净。一句话，在生产过程中根据实际情况及时进行清理，保证气槽排气的顺畅，在生产过程中应每隔24h之间必须清洗一次，以保证成型产品的外观质量。3.模具分型面擦拭是指：用干净的棉布、面纱或沾有清洁剂的棉布，均匀的每隔24h擦拭动静模分型面。对于动静模型腔部分有结合面，（俗称小分型面）的模具，在生产过程中根据零件的外观尺寸情况，随时进行擦拭和清洗小分型面。4.模具分型面的清理：是对于某些塑料原料在生产过程中，容易造成原料中的小分子分解挥发，俗称“塑料皮子”。如：PPO、PEI、PPS，其产生的皮子由于静电等原因，附着在动静模分型面和型腔内，生产中随时用毛刷，气枪清理，其目的一是放置模具损坏，二是提高产品质量。5.顶出机构的清理：a.拆卸模具后，用清洗剂清洗顶杆和顶杆孔。b.也可用沾有清洗剂的棉布擦拭每根顶针，顶针孔可以使用高压气枪进行高压吹气。c.专用设备超声波清洗（此设备目前本公司已经淘汰）。一般塑料模具装卸前的准备1.塑料模吊环的选择：注塑车间目前使用的模具吊环有以下几种：M80.08T，M100.15T，M120.22T，M160.45T，M240.95T，模具吊环是用来吊装模具之用，每次吊装模具前必须选择与模具吊孔相匹配的吊环。（1）检查吊环的螺纹是否有损伤，有轻微伤必须要修正螺纹后才能使用，如果吊环螺纹有严重损伤的，必须报废，不能使用。（2）检查吊环的“脐”与螺纹是否有弯曲的现象。（3）吊环与模具吊孔相配合时，吊环的螺纹必须完全拧到头。使吊环的“脐”紧贴模具，其原理是吊环的螺扣承受的是垂直力，吊环的“脐”承受的是侧向力。这样才能保证吊环吊装模具时的牢固性与安全性。反之将会造成吊环“脐”的弯曲现象。2.压板的选择：注塑车间使用的模具压板规格有以下几个品种：（长宽高）a.1804525，用于200T、150T机床的模具使用。b.1204020，用于100T、80T或50T、35T机床或较厚模板的模具使用。c.1004540，用于50T、35T机床一般模具使用。d.1806030，用于350T、330T、250T机床的模具使用。e.1555530，用于350T、330T、250T机床的模具使用。选择的压板是否适合视上模时的状态而言：（1）选择的压板在上模时视其压板的压面，应在固定板模具固定板边缘的宽度的2/3以上部位。（2）压板的支撑高度应略高于模具固定板的高度的12mm如果螺丝做支撑点时，必须将螺帽突出的商标，与头磨平。（3）紧固螺钉应处于压板的中间位置为佳。（4）压板切忌不要贴紧模身，必须留有一定的间隙。上述四条是使用压板的基本常识。（5）信息：目前市场上推出新型压板，即快速换模压板：气动式夹模器使用中免除了螺丝和垫圈。3.塑料压板螺丝的选择：注塑车间使用的压板螺丝规格有以下几种：（外径螺距长度，单位mm）M121.7560,M121.7570,M162.090,M162.080,M162.070,M162.060,M162.055,M162.040,M202.5120M12用于Demag50设备使用，M16一般用于MEIKI各种机床使用，M20一般用于Demag-250以上设备使用，Toshiba、TOYO机床必须使用本机带来的专用压板、螺丝、垫圈。选择螺丝是否合适应依据以下几条为佳：（1）选择模具压板螺丝时，首先应视其螺纹是否完好，螺丝的螺纹不能损坏,有轻微损坏的要修过,严重损坏的必须报废。（2）在上螺丝阶段,只能用手,不能使用工具强行转动,如果手动无法转动螺丝,必须马上检查螺丝或模板螺纹,并采取适当的维修,或更换螺丝,以能用手转动螺丝为标准。（3）根据一般理论，螺丝旋入机床的深度是D1.5；即螺丝的直径1.5倍，例如：螺丝M162表示螺丝直径D为16mm，螺距为2mm；即16mm1.5倍14mm，因为M16的螺距为2mm所以24mm/2mm12扣，即旋入机床的深度为12扣。在这里需要提示的是：如何在实际操作中去确认螺丝旋入机床的深度为12扣，简单方法如下：（1）简单确认12扣的方法是：只要是成年人，无论男女，一般情况下手指宽度为6扣，即12扣成年人两个手指的宽度。（2）螺纹长度的确认是：垫圈厚度压板厚度塑料模固定板的厚度成年人两个手指的宽度，这样基本上就是要选择螺丝螺纹的长度。4.塑料模螺丝垫圈（垫片）的选择：注塑车间使用的螺丝垫圈规格有以下几个品种：（垫圈的内径mm厚度mm）M2010，M166，M163，M126。垫圈是与螺丝相配合使用。因此M20垫圈必须与M20垫圈相配合使用以此类推。（1）一般情况下垫圈的厚度在3mm以上，且垫圈本身要进行硬化处理。（2）使用中要尽量使用一个垫圈，避免两个或两个以上的垫圈相互叠放使用。（3）应避免不合理的垫圈使用。例如：M16螺丝配20mm垫圈，结果是20mm垫圈在M16mm的螺丝里来回左右晃动，造成垫圈的局部面与螺丝螺帽的局部面相配合，再加上压板的配合使用，致使螺丝在紧固时不能完全保证模具受力点的均匀。这种状态对模具和机床都会有一定的影响。5.提示：一般情况下塑料模具在机床上是考螺丝、垫圈、压板来进行固定。也有个别模具直接通过螺丝、垫圈固定，只有合理的使用螺丝、垫圈、压板才能保证在正常生产中，模具的开闭合过