《塑胶注塑成型研习》PPT课件.ppt

塑胶注塑成型研习,InjectionMoldingIntroduction（成型介绍）,GOODPART,Material材料（米）,Tooling模具（锅）,好产品（饭菜）,成型机（灶）,其它（水）,注射螺杆工艺,Metering计量,Feed进料,ScrewandCylinderDesign螺杆和料筒设计,hf,hm,Transition过渡,L,D,螺杆头,何谓注塑成型,所谓注塑成型，是指将树脂在加热熔融的同时，与其它添加剂均匀地混合地一起，再使其注射入模具中，经冷却、固化后得到具有所要求形状的制品的操作过程。合模注射保压冷却开模取出产品重复执行这种作业流程，就可连续生产制品。,何谓成形品,注塑成型前需了解塑料的性能,每个注塑工作者在设定注塑工艺条件时，需要彻底了解所用塑料的相关性能，才能科学地设定工艺条件和分析注塑生产过程中出现的问题。,A、塑料的种类、牌号（了解塑料的成份、性能时考虑的因素）；B、塑料的密度（设定多段射胶的位置时考虑的因素）；C、塑料的吸湿性及允许含水量（设定干燥条件时考虑的因素）；D、塑料的玻璃化温度、熔点、分解温度（设定料筒温度时考虑的因素）；E、塑料的熔融指数FMI（设定注射压力、背压时考虑的因素）；F、塑料的结晶性（设定模温/料温时考虑的因素）；,G、塑料容许的注射压力范围（设定注射压力时考虑的因素）；H、塑料在料筒内容许的停留时间（设定残料量及停机时考虑的因素）；I、塑料的成型收缩率（设定模温/料温/压力时考虑的因素）；G、塑料成型时的模具温度范围（设定模温时考虑的因素）；H、其它性能（如：耐化学性、热变形温度等）在塑件后加工时考虑的因素。,现常用物料,非结晶型：三星PCGEPCCXL1414GEPC/ABSC1000HFC1200HFABSPA727PMMATPU结晶型：PA66POM,聚碳酸酯（PC）,1、PC的性能：PC为无定型塑料，俗称防弹胶，密度为1.2g/cm3，透明性好。它具有优良的“韧而刚”的综合性能，机械强度高、韧性好、耐冲击强度极高、耐热耐候性好、尺寸精度和稳定性高、易着色、吸水率低。PC热变形温度为135143，可长期在120130的工作温度下使用。PC的缺点是：耐化学腐蚀性差、耐疲劳强度低、熔融粘度大、流动性差、对水份极敏感，对模具设计要求高，设计不当将会在产品上留下内应力，使制件容易产生内应力开裂现象。,2、PC的工艺特点：PC料对温度很敏感，其熔融粘度随温度的提高而明显降低，流动加快。对压力不敏感，要想提高其流动性，采取升温的办法较快。PC料加工前要充分干燥（120左右），水分应控制在0.02%以内,PC料宜采用“高料温、高模温和高压中速”的条件成型，模温控制在80110左右较好，成型温度在280320为宜。PC产品表面易出现气花，水口位易产生气纹，内部残留应力较大，易开裂，因此PC料的加工要求较高。PC收缩率较低（0.6%左右），尺寸变化小；PC料啤出的制品可使用“退火”的方法来消除其内应力。,3、PC的加工条件,4、PC的模具制作：,ABS/PC合金塑料,1、ABS/PC的性能：ABS/PC为ABS和PC的混合物，一般ABS料的含量在1020%左右，属无定型聚合物，它兼有ABS和PC两种料的特长，具有抗冲击性、高光泽、抗光性、耐热性、可电镀、高刚性和弯曲强度等优良性能，流动性较好，耐化学腐蚀性差，密度为1.131.15g/cm3，热变形温度可达80137,且较易于成型加工，收缩率小（0.50.7%），制件尺寸稳定性好，易产生内应力开裂。,2、ABS/PC的工艺特点：ABS/PC混合物加工前需在85的温度下干燥23小时（要充分干燥），ABS/PC料的流动性比PC料好，成型加工温度在250280较好，模具温度控制在7090，为减少其内应力，保压压力及保压时间应尽可能小。料筒温度超过280或熔料在料筒内停留时间超过20分钟时，熔料易受热分解、导致变色或材料强度降低，ABS/PC需用“中等压力、中速、中温”的条件成型。因其收缩率低，制件尺寸精度高，注塑时产品表面易出现气花（银纹），水口位易产生走水纹，内部残留应力较大易开裂，应控制好工艺条件，合理设定多段射胶的速度、注射压力及保压压力等，可采用“退火”的方法来消除其内应力备注：ABS/PC的成型温度控制是难点之一。如果温度太高，则ABS组分中橡胶分子链中双键则固化交联，使制品的韧性变差；如果温度太低，则PC组分未塑化好，制品的缺陷较多。要解决此问题，首先要搞清楚该合金中各组分的比例，然后才可能确定所需的温度范围。,3、ABS/PC的加工条件：,4、ABS/PC的模具制作：,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）,1、ABS的性能：ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，它是无定型聚合物，密度为1.05g/cm左右，具有较高的机械强度和良好“竖、韧、钢”的综合性能。ABS是一种应用广的工程塑料，其品种多样，用途广泛，也称“通用工程塑料”，（MBS称为透明ABS），易于成型加工，耐化学腐蚀性差，制品易电镀。,2、ABS的工艺特点:（1）ABS的吸湿性较大和耐温性较差,在成型加工前必须进行充分干燥和预热,将水分含量控制在0.03%以下。（2）ABS树脂的熔融粘度对温度的敏感性较低(与其它无定型树脂不同)。ABS的注射温度虽然比PS稍高,但不能像PS那样有较宽松的升温范围,不能用盲目升温的办法来降低其粘度,可用增加螺杆转速或提升注射压力/速度的办法来提高其流动性。一般加工温度在190235为宜。,（3）ABS的熔融粘度属中等,比PS、HIPS、AS均较高,流动性较差，需采用较高的注射压力啤货。（4）ABS采用中等注射速度啤货效果好(除非形状复杂、薄壁制件需用较高的注射速度)，产品水口位易产生气纹。（5）ABS成型温度较高，其模温一般调节在4580。生产较大产品时，定模（前模）温度一般比动模（后模）略高5左右为宜。（6）ABS在高温炮筒内停留时间不宜过长（应小于30分钟），否则易分解发黄。,4、ABS的加工条件：,5、ABS的模具制作：,ABS其综合性能比较好，机械强度高，抗冲击能力强，低温是也不会迅速下降，缺口敏感性较优，抗蠕变性好，温度升高时也不会迅速下降，有一定表面硬度，抗抓伤，耐磨性好，一般耐热可达90耐热型的可在110-115下边连续使用，耐低温达-40，耐酸、碱、盐、油、水，不易燃着，可以用涂漆、印刷方法进行制件表面装饰。ABS能与其它许多热塑性或热固性塑料共混改进这些塑料的加工和使用性能。ABS的缺点是不耐有机溶剂，会被溶胀也会被极性溶剂所溶解，耐候性较差，因丁二烯所含双键在紫外线作用下易受氧化降解。,在生产电镀级产品时应注意：A：干燥胶料：ABS胶料具有吸水性，含有水份之胶料啤塑时易产生射纹、斑点和胶泡等现象（0。05%）B：不可使用脱模剂：采用脱模剂易使胶件离模，但会大大影响电镀品质，引起漏镀、镀花等现象C：熔化温度（料筒温度180-230）：胶料之熔化温度低时，易使B分子变形，产生内应力，所以选择合适的熔化温度即利于啤塑又利于电镀，温度太高时易使胶件分解、碳化D：模温（50-70）：模温太低时，靠近模具表面之胶料固化较快，会使B分子含量偏少，中间部分B分子含量偏多，影响结合力E：注射压力（60-85Mpa）：注射压力在一定程度上决定注射速度，并影响塑件的质量，当压力过高时，易形成气泡、流纹和内应力过大，强度下降，甚至造成脱模困难因此啤电镀件时应尽量避免低料温，高压和高速注塑。为确保电镀层的密着性，成型时不可使用脱模剂，产品表面不可有油污。电镀产品表面不可有收缩下陷、熔接线、流痕、伤痕等。有收缩下陷的产品会降低电镀层的密着力。,有机玻璃（PMMA）,1、PMMA的性能：PMMA为无定型聚合物，俗称有机玻璃（亚加力），密度为1.18g/cm3左右。透明度极好，透光率为92%,它是很好的光学材料；耐热性较好（热变形温度为98），其产品机械强度中等、表面硬度低、易被硬物划伤而留下痕迹，与PS相比，不易脆裂。,2、PMMA的工艺特点：PMMA的加工要求较严格，它对水份和温度很敏感，加工前要充分干燥，其熔体粘度较大，需在较高温度（215240）和压力下成型，模温在6580较好。PMMA热稳定性不太好，受高温或在较高温度下停留时间过长都会造成降解。螺杆转速不宜过大（60rpm左右即可），较厚的PMMA制件内易出现“空洞”现象，需用大浇口和“高料温、高模温、慢速”注射的条件来加工的。,3、PMMA的加工条件：,4、PMMA的模具制作：,聚酰胺（PA）,1、PA的性能：PA也是结晶型塑料，俗称尼龙，密度为1.13g/cm3左右，品种很多，应用于注塑加工的常有尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙610等。尼龙具有机械强度高、韧性好、耐疲劳、表面光滑、有自润滑性、摩擦系数小、耐磨、耐热（100内可长期使用）、耐腐蚀、制件重量轻、易染色、易成型等优点。PA的缺点是：极易吸水、注塑条件要求苛刻，尺寸稳定性较差；因其比热大，产品脱模时很烫。PA66是PA系列中机械强度最高、应用最广的品种，因其结晶度高，故其刚性、耐热性都较高。,2、PA的应用：高温电气插座零件、电气零件、齿轮、轴承、滚子、弹簧支架、滑轮、螺栓、叶轮、风扇叶片、螺旋桨、高压封口垫片、阀座、输油管、储油容器、绳索、扎带、传动皮带、砂轮粘合剂、电池箱、绝缘电气零件、线芯、抽丝等。3、PA的工艺特点：因PA极易吸湿，加工前一定要进行干燥（最好使用真空抽湿干燥器），含水量应控制在0.25%以下，原料干燥得越好，制品表面光泽性就越高，否则比较粗糙；但是干燥不宜太充分，含水分要,保证在0.1%左右。PA不会随受热温度的升高而逐渐软化，熔点很明显，温度一旦达到熔点就出现流动（与PS、PE、PP等料不同）；尼龙料的流变特性是其粘度对剪切速率不敏感。PA的粘度远比其它热塑性塑料低，且其熔化温度范围较窄（仅5左右）。PA流动性好，容易充模成型，也易走披锋。喷嘴易出现“流涎”现象，最好用弹弓针阀式喷嘴，否则抽胶量需大一点。PA熔点高，凝固点也高，熔料在模具内随时会因温度降低到熔点以下而凝固，妨碍充模成型的完成，易出现堵嘴或堵浇口现象。所以，必须采用高速注射,（薄壁或长流程制件尤其这样），保压时间要短，尼龙模具要有充分的排气措施。PA熔融状态时热稳定性较差，易降解；料筒温度不宜超过300，熔料在料筒内加热时间不宜超过30分钟。PA对模温要求很高，可利用模温的高低来控制其结晶性，以获得所需的性能。PA注塑时模温在5090之间较好，PA6加工温度在230250为宜，PA66加工温度为260290;PA制品有时需要进行“调湿处理”,以提高其韧性及尺寸稳定性。,4、PA66的加工条件：,5、PA的模具制作：,聚甲醛（POM）,1、POM的性能：POM是结晶型塑料，密度为1.42g/cm，它的钢性很好，俗称“赛钢”。它具有耐疲劳、耐蠕变、耐磨、耐热、耐冲击等优良的性能，且摩擦系数小，自润滑性好。POM不易吸湿，吸水率为0.220.25%，在潮湿的环境中尺寸稳定性好，其收缩率为2.1%（较大），注塑时尺寸较难控制，热变形温度为172，聚甲醛有均聚甲醛和共聚甲醛两种，其性能不同（均聚甲醛耐温性好一点）。,2、POM的工艺特点：POM加工前可不用干燥，最好在加工过程中进行预热（80左右），对产品尺寸的稳定性有好处。POM的加工温度很窄（195215），在炮筒内停留时间稍长或温度超过220时就会分解,产生刺激性强的甲醛气体。POM料注塑时保压压力要较大(与注射压力相近)，以减少压力降。螺杆转速不能过高，残量要少；POM产品收缩率较大，易产生缩水或变形。POM比热大，模温高（80100），产品脱模时很烫，需防止烫伤手指。POM宜在“中压、中速、低料温、较高模温”的条件下成型加工，精密制品成型时需用模温机控制模温。,3、POM的加工条件：,4、POM的模具制作：,时间：射出时间保压时间冷却时间烘料时间开关模时间周期时间压力：背压射出压力保压顶出压力金型保护压力高压锁模压力速度：开关模速度射出速度顶出速度计量速度温度：干燥温度模温熔胶温度室温热胶位置：计量位置金型保护位置开模位置VP转换位置熔胶位置顶出位置,成型条件五大要素,注射速度：,注塑速度之快慢，主要决定原料在模具之流道中及模穴内流动之状况。速度太快会产生毛头过饱烧焦及粘模，太慢易造成短射、缩水、结合线明显须依实际需要分段调整。,注射压力：,注射压力与注射速度有部分共同之影响都是决定在模具内原料如何能均匀的，彻底的适量的流满各部位及压饱各角落。压力太低会产生短射、缩水，压力太高会产生毛边、粘模、内应力残留日后变形、破裂、且易损坏模具、机台等。,保压：,在注射压力作用下，熔体充满模腔后，熔体在模腔内边冷却，边收缩，为了补缩，需要继续维持熔体流动的注射压力叫保压压力。保压的作用，其目的可避免成品出毛边、缩水、翘曲、变形之控制方式。,锁模力：,锁模力必需大于塑料射入模内之总压力，若过低塑料即可能由分模面处溢出，压力过高又会损耗机台，模具及浪费电力，故适当的锁模力是以成品射入模内分模面不出毛边为原则。锁模力=产品投影面积模穴压力系数一般机台的锁模力只有85%,原料温度：,成型时使原料恰当熔融所需之热量及温度因每种原料之熔融温度及比热不同而不同，温度过低，原料熔融不均则短射、色泽不均、成品内应力高，加温过高或过久则因流动性太好易使成品产生毛边，又因冷却温度差异使成品产生缩水，严重时则使原料分解变质甚至烧焦。,模具温度：,原料将大量之热带入模具，而成品则将部分之热带走，部分之热又散入空气中，因此却使模具保持某一不变之温度。在模具内有时通冷冻水、泠水、热水、热油或加电热棒，以使进出模具内之热平衡而能保持某一不变之温度模温太低，产品易产生短射、表面粗糙、内应力高粘模。模温太高，成品易产生收缩下陷、周期延长。,模具温度控制的必要性：,：对成形性及成形效率而言模温高高流动佳需延长成品冷却时间。模温低缩短固化时间，提高效率。：对成形品物性而言模温高结晶度高，表面性质较佳。模温低材料迅速固化成形压力大，造成残留应力，结晶化度不均匀，易引起后结晶尺寸不安定。：对防止成形品变形而言冷却不足发生