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几种常用塑料注塑工艺参数的确定 一 聚乙烯 PE 聚乙烯具有脂肪烃长链 是结晶型高聚物 在分子结构内部 有结晶部分 含晶相56 95 有无定形部分 即非结晶 低压聚乙烯 密度高 晶相含量为74 95 硬度高 韧性大 抗张强度高 耐冲击强度及断裂强度低 高压聚乙烯 密度低 晶相含量仅为56 65 因而耐冲击强度及断裂强度高 一 聚乙烯 PE 聚乙烯链规整柔顺 容易结晶 只有在熔融状态下它才是无定形状态 其熔体一经冷却即出现结晶 冷却速度快 结晶度低 这在成型加工制品时值得注意 因为不同的模具温度 如模具温度低 则冷却速度快 会带来聚乙烯制品的不同结晶度 最后影响到制品收缩率 结晶快 收缩率小 相反 模具温度高 因结晶时间长而使收缩率增大 高压聚乙烯收缩率为1 5 5 低压聚乙烯为2 5 6 0 收缩率大是聚乙烯制品的显著特点 刚成型加工的制品 虽然结晶程度不一定很高 但随着时间的推延 主要在72小时内 结晶度会不断增高 直至达到一种平衡状态 一 聚乙烯 PE 在塑料模具设计时 通常对收缩量预留了补偿尺寸 但由于制件形状 大小 厚度不一 定型后各个方向的收缩程度都不尽相同 收缩可能导致制件变形和翘曲 所以要控制好生产条件 如选择高的注射压力 可以降低收缩率 加上恰当调正加料量 成型温度 模具温度等 就可以使收缩率降低和使收缩程度固定化 一般说来 注射压力为68 6 137 2Mpa 成型温度范围 低压聚乙烯为150 310 高压聚乙烯为120 280 温度超过300 时 收缩率会增大 模具温度也应相对恒定 低压聚乙烯为50 80 高压聚乙烯为40 60 一 聚乙烯 PE 聚乙烯松驰时间短 只要选择的操作条件适当 其制品残留应力是较小的 如果在成形时造成某些缺陷 将全导致制件断裂 即所谓环境应力开裂 将制件放在热水 80 浸泡 可以使制件内压力得到一定的松弛 一 聚乙烯 PE 此外 在原料存放或成形加工时应避免与脂肪烃 芳香烃 矿物油 酯类等化学药品接触 这些物品会造成制聚乙烯制品的压力开裂 聚乙烯在空气中有被氧化的倾向 温度升高氧化越趋严重 所以 在加工时务必注意使熔融聚乙烯尽可能少地与空气接触 以免发生聚乙烯大分子降解 聚乙烯注塑成型工艺条件 二 聚丙烯 PP 温度和剪切对聚丙烯的流动特性很敏感 提高熔体温度和增大剪切速率都可以降低熔融粘度 聚丙烯熔点比较高 注射温度在200 300 温度过低 引起分子取向 导致变形 降低冲击强度 严重影响制件质量 再者 聚丙烯比热比聚苯乙烯高 在熔触时要吸收大量的熔解热 因此在注射机内聚丙烯的加料容量只能为聚苯乙烯的70 二 聚丙烯 PP 在注射厚壁制品时 须采取有效的冷却方式 否则冷却不充分 会由于型芯与模腔之间的温差而造成制品翘曲 在实际操作中 推荐控制的料温为200 250 因料流方向和垂直料流方向之间收缩率的差异随熔体温度增加而减少 所以适当提高料温对减少收缩差异 从而减少制件度形是有利的 对注塑大型结构复杂 薄壁制件 也应适当提高料温以尽量降低粘度 增加充模能力 避免在充模过程过早冷固 聚丙烯热光稳光性也有限度 在270 300 以上的高温下长时间停留会有热降解的可能 所以在注塑机容量比起制件重量大得较多的场合 料筒温度应控制在220 左右为好 二 聚丙烯 PP 在分析聚丙烯制件出现收缩变型和凹陷原因时 不难发现主要在于注射压力或注射速度不足 聚丙烯的收缩率的大小主要取决于注射压力 注射温度 模具温度 加入的模料及有无成核剂等 一般地说 凡能降低结晶生长速度的因素将有于减小收缩率 例如 模具温度越低 熔体越容易冷却 收缩率就越小 提高熔体温度也可以降低收缩率 这可能是由于熔体温度越高 大分子链的无序性程序也越高 因此不容易结晶 收缩率就低 而当熔体温度的结晶熔触温度 120 125 高得不太多的时候 某个分子的有序性是可能存在的 这样的有序区将成为晶核生成的中心 因而在冷却时 结晶进行得也越快 所以收缩率就大 二 聚丙烯 PP 在聚丙烯塑料中加入成核剂可以用在快速成形中 或使成型周期缩短 加入成核剂对于改进成形品的刚性 透明性也是有效的 在调整聚丙烯成型加工条件时 要注意各变量间存在着互相干扰的现象 例如 过低的料温配上过高的注射压力 将使料流方向和垂直料流方向之间收缩率的差异增大 又如有时为了减少飞边 对较高的料温采取偏低的注射压力 结果高温下的大收缩又造成了低压下的大收缩 二 聚丙烯 PP 推荐的模具温度为30 50 只有为获取好的表现质量或在模具结构复杂的薄壁制件时 才使用高的模温 50 90 但收缩率随之增大了 模温过低或冷却不均 将增大制件的残留应力 出模后容易发生翘曲变形 聚丙烯的收缩 85 95 在成型加工后的24小时内出现 要经过大约一周时间收缩才大体完成 如果出模后将制件泡在沸水中10 15分钟 可以因应力造成的尺寸变化基本固定下来 二 聚丙烯 PP 聚丙烯的熔体在压力作用下有比较强的穿越能力 容易产生飞边毛刺 在生产中要特别注意模具的维护 聚丙烯对氧很敏感 因此加工过程中加热时间应尽可能地缩短 另外 聚丙烯对铜较敏感 易老化 在聚丙烯中所添加的抗氧剂 大多数对铜起不到防老化的作用 如果以聚丙烯作为电器绝缘材料 有铜嵌件或包覆铜导线 必须注意选择适当的抗氧剂 以避免由于铜的存在而抵消了抗氧剂的作用 据有关资料称 使用1 的以50 50混合的烷基酚和硫代二丙酸双十二烷体系 则比通常使用的抗氧剂体系效果要好 聚丙烯的注塑工艺条件 三 聚苯乙烯 PS 聚苯乙烯是无定型聚合物 流动性好 易于成型 但这种塑料分子链刚硬 在注射成形中取向性特别大 制件易形成应力集中 有时我们会发现某一批塑件 刚加工后并没有发现什么异样 外观甚至良好 但如遇某些化学药品或存放时间延长 则在该批塑料的一些敏感部位 如与浇口接近区域 孔穴的边缘 嵌件周围 凸起转角处等 发生龟裂以致崩碎 这是隐藏在制件内部的应力释放所致 内应力的产生是由于熔体进入模腔时受剪切 而聚合物分子企图恢复到原来的卷曲状态 如果这些分子在松弛前已经冻结的话 那么制品就产生了内应力 带有应力的制品表现将更脆 易开裂 产生裂纹 三 聚苯乙烯 PS 欲得到无内应力的聚苯乙烯制品是比较困难的 减少内应力的方法之一是使粘度均匀的熔体在注射压力下高速注入热的模具内 当凝固时 要使模腔压力降至零 事实上 要做到这一点是不可能的 只能在保证塑料熔体畅流的前提下 尽量降低注射压力 或使型腔内熔体所受压力分布均匀一些 三 聚苯乙烯 PS 聚苯乙烯成型温度范围宽 易操作 为提高生产效率可将料温提高到190 215 但高温操作中 料中一些低分子聚合物可能分解 还可能诱发其他低灰发物逸出 气态物质随熔料进入型腔 影响制件光洁度 透明件出现花斑 银纹 白烟 小气泡就是这些气态物质所致 三 聚苯乙烯 PS 对于透明配件所用塑料 在烘料前应将料过筛 将其中的小颗粒和粉末筛出 因这些小颗粒 屑末比表面积大 吸热性高 导热性差 在较偏高温度下即易发生分解 继而释放气态物质 这些气态物质极细的分散在局部熔料中 使局部发白 注塑在塑件中就形成白烟状区域 若积集进入 当有机会膨胀时 即在制件中形成小气泡 模具设计不当也会造成内应力 如顶料杆不均衡 动 静模温差大等 差值建议为3 5 水冷水温控制在20 35 三 聚苯乙烯 PS 聚苯乙烯制件适宜快速生产 因为它是冷凝固化最快的塑料 若延长闭模时间 反而脆性大 脱模困难 对于大浇口制件 要调好保压时间 过短 会造成浇口背面收缩凹陷 过长 制件进料区域密度大 粘模作用大 开模时粘坏制件 三 聚苯乙烯 PS 内应力检查方法 1 将样品浸入石油熔剂中 观察开裂程度 2 将样品交替浸入冷水和热水中 观察到开裂为止的循环次数 3 通过偏振光检查 消除内应力的后处理 1 进行退火 放入烘箱 加热至热变形温度下1 2小时 然后再慢冷至室温 2 将制件脱模后放入65 80 水槽中1 3小时 缓冷至室温 以上方法均可以显著减小内应力以至消除 聚苯乙烯的注塑工艺条件 四 ABS树脂 ABS塑料的吸温性和对水分比较敏感 在加工前必须充分进行干燥处理 原料水分应控制在0 3 以下 干燥条件为75 85 8小时 有些地方相对温度低 或冬季 可以少烘一点时间 如果塑料用于装饰 则烘干温度应高一些 如80 90 干燥10 16小时 ABS的干燥处理 除了去除水分外 还有助于塑料的塑化 有时制件表面出现银纹 色斑 云纹 均是干燥不彻底所致 四 ABS树脂 ABS的注射温度较PS要高 但不如PS有那样宽松的升温范围 在熔化过程中温度升高时 ABS熔融粘度实际上降低很少 当升至塑化温度 适宜加工的温度范围 220 245 熔融粘度适中 若继续升温 超过250 ABS开始热降解 反而熔融粘度增大 注塑困难 自然机械性能也将下降 四 ABS树脂 ABS塑料的熔体粘度较高 所以要采用较高的注射压力 压力大小分三种情况 1 大型 薄壁的 注射压力要大 2 要进行电镀 喷镀或装饰件 注射压力要适中 3 小型 厚壁 注射压力要低一些 四 ABS树脂 ABS塑件的注射速度以中等为好 若过快易造成B粒子烧焦或分解析出气化物 使熔接缝明显 光泽差 浇口区域泛红等 只有大型薄壁件的注塑时还是要保证有足够高的速度 模具温度一般为75 85 投影面积大的塑件成型时 定模温度应比动模温度高20 左右 ABS塑料件的浇口不宜针状浇口 尤其是表面质量要求高的 需要电镀的塑件 浇口应是圆形的 不宜用梯形 半圆形 四 ABS树脂 塑件在电镀前应作应力测试 通常是将塑件浸入冰醋酸中30秒或2分钟 取出用清水冲净 看是否出现白点 若出现白点甚至白纹 则说明有应力存在 这样的塑件可以通过热处理解决 热处理规范 加热至75 85 2 4小时 空冷 如果应力不消除 电镀层将会起泡和起皮 四 ABS树脂 在实际应用中 有时一些较大的壳体也发生变形或开裂 有的是结构设计问题 模具已制造好 修改很困难 有的是由于浇口开设不当 或因注射压力过大 权衡利弊 出于进度 成本诸方面因素 塑件的应力也可通过采取电镀塑件的热处理规范解决 ABS的注塑成型工艺 五 有机玻璃 PMMA 用于注射的有机玻璃 有的叫做亚克力 其实是由聚甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯和其他丙烯酸酯共聚而成 这种共聚物可以改进其加工流动性 便于注塑成形 物理性能稍有影响 这种共聚物中如果x成分的量大大超过y的成分 制成物是372号模塑料 如是其中以苯乙烯为主 即y x 则是204号无色透明材料 五 有机玻璃 PMMA 聚合物粒料吸附有水汽 0 3 以上 实验资料称 浸入水中24小时 吸收水分0 35 48小时则高达2 成型加工前务必干燥 干燥温度需低于颗粒软化点10 15 干燥时间4 6小时 加工前水分含量就 0 65 以免在成型时形成汽泡 对于光学件创应在80 90 随 真空干燥箱内烘6 8小时 水份含量应 0 03 在加工温度下有机玻璃分子熔融粘度比PS PE等都高很多 所以注射压力要高一些 其熔体粘度随温度升高而下降 它对温度的敏感性比其它热塑性塑料要高 一般注射压力控制在120 130Mpa 注射温度为170 240 这些参数具体地要视供应商提供的资料而定 五 有机玻璃 PMMA 注射速度可用快速 但为避免内应力的产生 宜用多级注射速度 如慢 快 慢等 厚壁件或要求高的 建议慢速 由于聚合物是无定形的 成形加工时在制件内部残留内应力 为减少内应力 模具应加热 模具温度为60 80 对于厚壁件和光学件可采用高模温 70 90 低料温 例如200 有时可为190 或更低一些 低注射速度 即所谓 一高两低 操作法 若拥有能对注射压力 注射速度实行多级控制 且因时间切换多级保压压力 则将十分优质高产 五 有机玻璃 PMMA 制品最好进行热处理 以加速应力松驰 达到消除内应力的目的 有机玻璃的热稳定性不太高 在高温下停留时间过长会造成降解 降解会导致塑件产生气泡 烁斑 严重者则产生黑斑纹 所以要尽量减少熔体在料筒内停留时间 此外 背压不可太大 以减少过度的剪切和降解 浇口要开得足够大 并最好开在塑件最厚部位 使赋型压力能充分传递 五 有机玻璃 PMMA 在有机玻璃塑件生产中 有一个十分主要问题是文明生产问题 尤其是北方 空气干燥 风消大 除了厂房封闭要严密外 设备 厂地 库房一定要清洁 贮定 包装 烘箱 注射机 上料系统等各个环节均之严格管理 有的企业实行用 SS 法管理车间是值得学习和推广的 有机玻璃易划伤 必须单件塑料袋包装 切忌用PVC薄膜作包装 PMMA的注塑成型工艺 六 聚碳酸酯 PC 聚碳酸酯的熔融粘度较高 从熔融状态的流变性来看 接近于牛顿型流体 因此聚碳酸酯熔体粘度随温度变化较随压力变化敏感性强 随温度升高有明显下降 在成形加工中 调温度比调节压力更为重要 PC工艺特性 熔体黏度对温度的敏感性大无明显熔点 熔体黏度大高温下树脂容易水解制品容易开裂 PC成型设备 螺杆 通常选用单头全螺纹 带有止逆环的渐变压缩螺杆 压缩比2 3控温仪表的指示要达到400 使用特殊设计的喷嘴 以减少流涎现象 PC制品与模具 制品的成型收缩率0 5 0 7 制品的脱模斜度为50 1 流动比为100 1 壁厚设计 1 5 5mm尽可能少使用金属嵌件开设深度小于0 03mm的排气槽为了得到透明性较好的制品 模具型腔的表面粗糙度越小越好模具应有加热控制 PC原料准备 注意分子量大 成型困难 PC的平衡吸水率为0 3 成型中水分的允许含量为0 02 最好在0 015 以下 原料需要进行干燥处理PC树脂最好用真空干燥 温度110 120 10 24小时 PC成型工艺 注射温度 270 320 注射压力 80 120MPa注射速度 采用多级注射速度 中速或慢速充模模具温度 100 120 螺杆转速 防止螺杆的负荷过大 一般30 60RPM PC注意事项 尽量少使用脱模剂再生料的使用 不超过3次 不超过20 料筒清理制品的后处理 聚碳酸酯 PC PC由于熔融粘度大 流动性差 冷却速度快 对于薄壁 外形复杂 型芯多的制件 采用高料温 300 高模塑压力 快速加工的方法来成型 并通过提高模具温度的办法来降低成形中制件内部产生的残余应力 对于一般PC件应尽量采用低压慢速高模温 这里提出的 三高一快 即高料温 高压力 高模温 快速注射 和 两高一低一慢 即高料温 高模温 低压力 慢速注射 两种操作模式 是相对而言的 实际操作中要根据PC的制备方式和供应商提供的资料在试模时 用试凑法来酌定 来量化 聚碳酸酯 PC 对于厚壁制品的成型加工中 要特别注意 保压 的调整 普通注射机只能通过时间来调整 长的保压时间 可以使制品密实 尺寸趋于稳定 不易形成真空泡 某些制品属结构件 常采用金属嵌件 这些嵌件在使用时 应进行预热 预热温度同模具温度下限 预热的目的 是为避免金属和塑料冷却时的收储差异太大 这种差异程已导致制件的应力开裂 对于厚壁件 复杂结构件以及带金属嵌件的制品 注塑完成后应进行退火处理 退火温度110 8 10小时 聚碳酸酯 PC 制品内应力检查方法 1 偏振光检验2 溶剂浸渍法将制件浸入苯 四氯化碳 环已烷 乙醇 甲醇等溶剂内 按制件发生龟裂所用的时间来判断应力的大小 时间愈长应力愈小 一般如果浸渍5 15秒开裂 说明应力很大 如果超过1 2分钟还未开裂 说明应力很小 该制品不会出问题 3 TNP试验溶液组成及配比 甲苯 正丙醇 1 3溶液温度 22 3将制件浸入该溶液中3分钟 不龟裂 说明应力很小 若龟裂说明应力很大 七 硬聚氯乙烯 HPVC PVC的工艺特性 硬聚氯乙烯塑料在大于65 开始软化 150 以上成为粘流态 分解温度不超过200 材料的热稳定性比其他塑料差 无论温度还是时间 都有导致其分解的倾向 在硬聚氯乙烯塑料中 加入许多添加剂 熔体的流动性较差 为防止分解造成的损害 应正确选择设备和模具 聚氯乙烯的吸水率在0 1 以下 PVC成型设备 宜选用螺杆式注塑机熔体流道应是流线型的与熔体接触的金属应有防腐蚀作用设备的控温系统应指标准确 反应灵敏螺杆的长径比为12 20 压缩比2 2 5 螺杆头应呈尖形 由于熔体的黏度较大 应选用直径较大 直径4 10mm 的通用喷嘴 PVC制品与模具 制品的壁厚应尽量均匀 壁厚一般为1 5 5 0mm 流动比为100 1成型收缩率为0 5 1 5 制品的脱模斜度为1 1 5 由于成型温度较低 为防止冷料堵塞浇口或流入型腔 在模具中应开设足够的冷料井 为了防止HCL气体对模具产生锈蚀作用 模具应做好防腐蚀处理 模具温度采用冷却水进行控制 PVC树脂准备 成型加工中树脂的允许含水率可达0 4 一般情况下 材料可以不必进行干燥处理 如果需要干燥处理 干燥时间不能太长 一般为1 1 5小时 温度90 95 PVC成型工艺 注射温度 由于硬聚氯乙烯的熔融温度与分解温度非常接近 可供选择的范围很小 其成型温度范围160 190 成型温度尽可能偏低些 喷嘴温度要比螺杆末端低10 20 注射压力 受温度所限 注射压力对硬聚氯乙烯充模起决定作用 一般要大于90MPa 保压压力一般在60 80MPa PVC成型工艺 模具温度 一般要低于40 螺杆转速 螺杆转速的高低对物料的熔体温度有着一定的影响 转速不能太高 一般控制在20 50RPM成型周期 由于物料的降解不仅与温度有关 而且与熔体的受热时间有关 在保证制品不产生变形的前提下 成型周期尽可能短 一般为40 80s PVC注意事项 对于料筒中存在PS ABS等物料 可以直接进行成型 若料筒中存在高于PVC加工温度的物料 应进行料筒清理 料筒温度达到指定温度后 应开始进行试模 可不用恒温一段时间 对空注射的物料应光洁明亮 从制品的颜色可以观察物料是否过热或降解 停机时 要对料筒进行清理 要保持工作环境的空气流通 聚氯乙烯的注塑成型条件 八 尼龙 PA 由于酰胺基是亲水基因 所以其吸水性较其它塑料是大的 它的吸水量随PA的品种不同而异 一般说来 如果在聚酰胺分子链中酰胺基愈少 碳链越长其吸水性也越小 再者环境 温度与湿度 变化也会造成其性能和尺寸的变化 所以在选用尼龙作机械零件如齿轮 轴承等时 必须考虑到因吸水引起的尺寸变化 尼龙 PA 尼龙的工艺性能大致有下列特点 1 原材料吸水性大 高温时易氧化变色 因此在加工前必须对粒料进行干燥处理 最好采用真空干燥处理 以防止氧化 而且干燥后的粒料应马上装入注射机上的高压热风干燥料斗中 2 熔点较高 熔融温度范围窄 且熔融状态稳定性差 易解聚分解而降低制品性能 特别明显的是外观性能 PA除外 粒料在料筒内停留时间不得超过30分钟 3 尼龙得熔融粘度低 流动性大 因此 若注射机设有防流功能 喷咀必须用弹簧针阀喷咀 模具应精确加工以防止溢边 因熔融温度范围窄 喷咀务必加热以免堵塞 尼龙 PA 4 聚酰胺是结晶聚合物 收缩率较大 如PA66收缩率1 8 左右 注塑时 如果增加注射压力 加快注射速度 可使收缩率减少一半左右 这可能是因为注射压力高 在熔体进入模腔后以及模腔压力降至零这个过程中 尼龙的结晶大部分已经完成 故收缩率小 由于PA收缩率大 不易制造精密尺寸的零件 但可以用试凑法在固定机台 固定工具条件下 多次加工 反复测量 取其值作为模具设计的计算收缩率 对模具多次修理和调整 也是可以达到某一精度的 需要精度尺寸的塑件可以选用PA610 PA11 尼龙 PA 5 由于尼龙流动性大 为保证注射压力和供料量的稳定 因此要求螺杆加装上止逆环 或称止回圈 以防止漏流 逆料 6 PA熔点高 反之它的凝固点也高 为防止过程凝固 必须采用高速注射 这样要求模具有充分的排气系统 7 PA的结晶性明显地影响着其制件结构和性能 而结晶率的大小又受制于模温的高低和热传导速率的大小 因此PA对模温要求较一般塑料要高得多 在实际操作中 有的塑料要求伸长率高 透明性柔韧性好 且壁薄 则应设定偏低的模温 使结晶度减少 当有的塑件要求耐磨性好 使用时变形小 硬度高 且壁厚 则应设定较高的模温 使结晶度增加 模具的温度控制范围为20 90 尼龙 PA 8 尼龙的后处理 尼龙制件还会产生后收缩 使制品的尺寸进一步发生变化 因此对制品进行退火是必要的 退火温度比制品是哦那个温度高20 在非氧化油中退火20分钟 对于使用温度高于80 或尺寸精度要求高的塑件均应退火处理 为保证尺寸相对稳定 可用水或水溶液对制件进行调温处理 具体操作是将塑件浸入沸水或醋酸钾水溶液 醋酸钾 水 1 25 100 沸点121 中 浸泡时间随制件壁厚而定 1 5mm 2小时 3mm 8小时 6mm 16小时 调温处理还可改善晶体结构 提高韧性 消除内应力 尼龙中PA6 PA66应作调温处理 PA66与PA6的注塑工艺条件 九 聚甲醛 POM 聚甲醛分为均聚和共聚两种 共聚甲醛在短期内强度好而均聚甲醛柔软性好 共聚物比均聚软化点高10 受载荷时热变形温度高 热稳定性好 成型温度范围广 工业常用的是共聚甲醛 均聚甲醛多用于箱包产品和制作拉链 在成型工艺上各有区别 我们这里讨论的是共聚甲醛 尽管POM的吸温性比PA小 但出于尺寸程度和表面质量考虑 加工前仍要进行干燥处理 齿轮等精齿件 100 120 4 8小时 一般件80 90 3 4小时 聚甲醛 POM POM的熔点是163 高于这一温度则熔化 一般来说 大多数POM的加工范围为170 230 通常采用的温度分为170 200 POM是热敏性塑件 长时间受热会分解 分解的甲醛易氧化成甲酸 甲酸再进一步加速聚甲醛的分解 如果一旦发现此种情况 应及使清车 以消除分解产物 清车可用PE 聚甲醛 POM 由于甲醛很易溶解于水 所以清出来的POM料可倒入一桶水中 以减少烟雾 因此要提出以下几点 1 不要把POM加热到250 以上 以避免热解 2 料筒温度超过210 以上时 POM熔体在料筒内停留时间不得超过30分钟 料筒温度越高 停留时间越短 3 只要开机 喷咀温度必须保持在POM熔点 163 以上的温度 这样 当发生过热时 喷咀就不会堵塞 4 如果该机刚加工过PVC 一定要严格将料筒清洗干净 更不可让PVC颗粒混入POM颗粒中 否则会发生强烈反应 5 若须停机 短时间停机 将料温调至靠近熔点 将料筒内的塑料清除掉 螺杆应一直处于前进位置 关掉加热器 若须较长时间停机 则应用PE按正常程序进行清理 聚甲醛 POM 在正常生产过程中 要特别注意熔体温度的测量 虽然提高熔化温度会改善树脂的流动性 但在200 以上时 它的效率就不如提高模具温度或增加注射后的效果好 通常模具应控制在90 120 高的模具温度可以提高制品的表面光洁度和达到最好的物理性能 实际操作中 推荐模具温度范围为75 95 较高温度主要用于厚壁 表面较大 流动性差的塑料 表面质量要求高的制品的加工 聚甲醛 POM 模温对塑料的机械性能的影响是明显的 由于塑料表面结晶性结构的关系 模温越高 整体性能就越好 POM的注射压力范围为100 150MPa POM与聚烯烃类相比 它的表观粘度对剪切应力的依赖性小些 提高注射压力 可以改善流动性 注射速度对产品质量和表面光洁度来说是十分重要的 它与其他注射或型参数有关 例如在高模温下 将注射速度从高速减到中速 可以提高产品承受冲击的能力 薄壁件通常采用快速 厚壁件采用慢速 前者是为了在塑料冷凝之前完全充满型膜 后者则是出于提高制件表面 尤其是浇口处的光洁度 同时为了消除多向异性的特性 聚甲醛 POM POM是结晶性大的聚合物 与非结晶性聚合物 PC ABS 相比 收缩率大 约2 故在成型时易发生翘曲 变形 缩孔 凹坑等 用玻纤增强可以减少翘曲 变形和各向异性 POM的注塑工艺条件 十 聚对苯二甲酸丁二醇酯 PBT 工艺特性成型设备制品与模具设计原料准备成型工艺注意事项 PBT工艺特性 PBT有明显的熔点 225 235 结晶度达40 熔体黏度受温度的影响不如剪切应力那么明显 熔体黏度较低 流动性较好 仅次于PA 由于PBT中含有酯类基团 高温下水分的存在将使其水解 PBT成型设备 PBT对注塑机的类型无特定要求 但一般选用螺杆式注塑机 注意解决 流涎 现象对阻燃级PBT树脂的加工 应选择经过防腐处理的注塑机 PBT制品与模具设计 PBT材料制品的壁厚不宜确定超过4mm PBT对缺口比较敏感 塑件要避免尖角 缺口等设计 PBT的收缩率较大 1 7 2 3 制品的脱模斜度为40 1 35 排气槽的深度不要超过0 02mm选用较大的流道 以防止熔体的收缩或减少压力的损失 PBT原料准备 原料要进行干燥处理 要求树脂的水分含量小于0 02 PBT成型工艺 注射温度 熔点在225 235 之间 分解温度280 温度控制在240 260 注射压力 50 100MPa注射速度 由于PBT熔体具有冷却速度快的特点 注射速度应略快 螺杆转速 25 60RPM模具温度 70 80 成型周期 15 60s PBT注意事项 再生料的使用 要求不高的场合 再生料与新料的比例依情况控制在25 50 脱模剂的使用 PBT的脱模性较好 可以不使用脱模剂 停机处理 如果注射机不使用了 要尽量对料筒进行清理 制品一般可以不进行后处理 聚对苯二甲酸丁二醇酯的注塑工艺条件 十一 热塑性增强塑料 工艺特性成型设备制品与模具设计原料的准备成型工艺注意事项 工艺特性 机械强度高耐热性能提高热膨胀系数降低 尺寸稳定性提高流动性差收缩较小 且异向性明显制品性能容易出现波动制品表面光洁度差 成型设备 为了能充满模腔 注塑机要有较高的注射压力和注射速度 以及合适的料筒温度控制尽量使用螺杆式注塑机为了避免剪切作用对玻璃纤维的伤害 螺杆的长径比为20 1或比20 1更少选用直通喷嘴 孔径大于4mm下料口要设计合理 减少物料堆积 制品与模具设计 制品的壁厚有利于料流的畅通 壁厚不宜相差太大由于增强材料的收缩较小 需要较大的脱模斜度 1 2 或2 3 从有利于物料流动 对主流道 浇口采用短而粗的结构 开设足够的冷料井模具应具有耐磨功能制品尽可能少设计成型孔销 以减少熔接缝 否则要设计溢料槽 原料的准备 对物料进行干燥处理 成型工艺 注射温度 比同种塑料高出10 30 注射压力 含量高的增强材料 注射压力也高模具温度 一般控制在80 130 螺杆转速 20 40RPM 注意事项 提防落料不正常注意纤维的飞扬对于机械强度要求高 几何尺寸严格的制品 一般不推荐使用再生料 聚苯醚的注塑工艺 聚苯硫醚PPS的注塑工艺 聚砜PSF的注塑工艺 聚醚醚酮的注塑工艺 十二 热固性塑料 热固性塑料的成型是将塑料先经加热逐渐熔融塑化 同时发生化学反应 在压力和热的继续作用下 充模成型并交联固化成为制件 热固性塑料的压制成型 传递成型和注射成型等诸种成型加工方法 其成型原理均属于此 十二 热固性塑料 压制成型与注射成型有许多差异之处 在压制成型中塑料的塑化与固化均在同一模具中进行 借助于高温模具的热传导使塑料受热 塑料为热的不良导体 传热甚慢 故需要较长的保温时间 生产周期长 注射成型是将塑料从料斗输送到规定温度的料筒中 使其受热塑化 热量来自加热装置的热传导和螺杆旋转时塑料与料筒壁 塑料与螺杆之间的磨擦热以及被螺杆剪切和搅拌时内部的磨擦热 十二 热固性塑料 塑化后的塑料在施压螺杆的推动下流经喷孔注射入已闭合的模具中固化成型 模具温度远高于料筒温度 事实上 塑化进入模腔时已经达到能够固化反应所需的温度 所以塑料在模腔内能迅速固化 较之压制成型生产周期短 十二 热固性塑料 热塑性塑料对热的作用是可逆的 在注射成型过程中除可能发生某些分子断链外 塑料从受热熔融 冷却变硬均系物理变化过程 而热固性塑料对热的作用是不可逆的 在受热时其化学反应会继续向前推进 塑化时只有控制在使塑料获得的热量仅能使塑料中树脂分子的活动性加大 软化熔融粘度降低 而不发生明显的化学反应促使粘度高的条件下 注射过程方可顺利进行 十二 热固性塑料 在正常操作下 塑料在料筒塑化过程中反发生的反应 其固化程度应小于5 也就是说 只有在塑料的固化程度小于5 才能注射出较为理想的塑件 优质的热固性塑料的获得取决于 注射设备及模具 塑料的工艺性能及成型工艺备件 我们只讨论工艺条件的确定 十二 热固性塑料 一 料筒温度与模具温度 热固性塑料在料筒中受热塑化时同时发生着两个过程 其一是树脂分子因受热而使活动性增加 树脂的粘度降低 其二是树脂分子因受热再使其化学反应速度增大 在分子间形成交联键而使粘度增大 这两个过程以何种占优势制取决于温度和受热的时间 当温度过低时 塑料可能尚未完全接触 当然也就不具有注射所必须的流动性 塑料受热熔融后 随着温度的升高或受热时间的延长 塑料粘度将明显地降低 粘度降至某一最低点后塑料将随着温度的继续升高或加热时间的继续延长而使交联反应增大 故粘度又将明显地增高 这时予塑力越过最小点而上升 十二 热固性塑料 一 料筒温度与模具温度 为便于操作 塑料在料筒温度下保持流动态的时间应较长 故料筒温度应选取力矩的最小点所对应的时间为较长者的温度为定 也就是说 料筒温度的选择一般是在能满足塑料熔触流动的前提下 取其接近于低限的温度 以避免在注射操作过程中发生因塑料在料筒中的交联程度超过某一范围而使注射成型难于进行 甚至因固化程度过高而堵死螺杆 如酚醛塑料常在90 左右而熔融 而在100 120 时开始自行放热 塑料已深度软化 在130 140 左右达到其最大流动性范围 而料筒温度一般都控制在 高温段为80 90 并决不超过95 为宜 低温加热段则常为50 60 塑料在这温度下塑化后 流经喷咀时因高速磨擦被再次加热 温度又提高至110 125 十二 热固性塑料 一 料筒温度与模具温度 和热塑性塑料注射成型一样 可以采用对空注射来判断温度设定是否正确 例如 酚醛塑料 塑11 10注黑 从喷咀射出的料 射空速度快 射出后料的直径稍大于喷咀直径 色泽灰暗 断面较疏松 且成空心 表明料温适宜 适合注射 又如 三聚氰胺或甲醛玻璃纤维塑料 从喷咀射出的料 射空速度快 刚射出的料用手捏时有松软的感觉 表明温度适宜 适合注射 热固性塑料受热时 随温度的升高其固化速度加大 故只有选取具有相当高的固化度所对应的温度为模具温度时 才能在较短时间内使塑料固化成型 模具温度的选择应考虑不同种类塑料固化反应的特点 如聚邻苯二甲酸二烯丙酯 不饱和聚酯塑料 固化时