注塑材料介绍(FOXCONN).ppt

1、連接器所用塑膠材料及成型技術簡介,塑料技術發室 2002.1,PART I 工程塑膠基礎知識介紹,提 綱,PART II 工程塑膠成型的常見問題解析,PART III 結語,PART I,工程塑膠基礎知識介紹,塑膠材料分類(1),以基本結構來分 熱塑性：（thermoplastics） 1)線性高分子組成 2)藉加熱與冷卻具有改變液態與固態的可逆性反應 3)加工過的材料可重複回收使用 4）一般可用注塑或壓出及吹塑成型 熱固性：（thermosets） 1)分子構造呈網狀、三次元結構 2)無法進行液態與固態的可逆性反應 3)加工過的材料無法重複回收使用 4）不可注塑成型,塑膠材料分類(2),以功

2、能來分 塑膠依其機械、電氣、熱學及其他性質功能來分。 1 )泛用塑膠：通常以美觀及低功能使用要求，為訴求 重點。如：PE 、 PVC 、 PMMA、ABS 2 )工程塑膠：常用以取代鋁、鐵等金屬鑄造及高功能 要求的精密零件上。如：POM 、 PBT 、 NYLON 、 PC 3 )高級工程塑膠：運用於特別要求之電子精密零件。 如：LCP 、 PES 、 PEEK 、 PEI,塑膠材料分類(3),以分子之配列來分 非結晶性(不定形）： 1)無明顯之熔點 2)具透明性 3)抗化學性較差 常用規格：PC,ABS,PS,PMMA,PES 結晶性： 1)具有明顯熔點 2)當結晶結構被破壞時，比容(單位重

3、量的體積) 會有明顯的變化。 常用規格：PBT,PA,PPS,LCP,SPS,POM,非結晶與結晶性聚合物之性質比較,PC工程塑膠特性,耐衝擊性極佳 透光率高 成品收縮率低，尺寸安定性高 易生殘留應力 高吸溼性，低流動性 耐磨耗性差,PC/ABS工程塑膠特性,此材料為PC與ABS合金。主要供應商為GE.此材料結合兩者的優點： 優良的成形加工性 優於 ABS：耐熱性、耐衝擊性、尺寸安定性 優於 PC：流動性、耐寒性、降低成本 低溫(-350C)至室溫保有極佳之物性 隨 PC 含量不同，可彈性調整不同耐熱性及耐衝擊性 耐 UV、螢光、長時間色澤保持性優 耐磨性 環保性,聚醯胺類材料特性,耐化學性佳

4、 耐磨耗優良 氧氣透過率小 韌性佳 潤滑性 流動黏度對溫度敏感度高 高吸溼性,不適用於高頻，高濕環境,PPS樹酯特性,耐熱性極佳 脆性高，撞及地面有清脆金屬聲響 低吸溼性，尺寸安定性佳 本身即符合 UL-94 V0 高剛性高強度 耐藥品性僅次於 Teflon 易出毛邊 結晶緩慢成型周期長 需較高模溫成型,液晶類工程塑膠特性,高流動性 高尺寸安定性 高耐熱性 低熱膨脹係數 自身補強效應 自消火特性 極佳的抗化學藥品性 異方向機械強度差異大 結合線強度差 表面浮纖嚴重 市場價格高,SPS工程塑膠特性,比重輕 流動性佳 優異的電氣特性 價格具競爭力 需較高之模溫(120 0 C) 端子保持力較差 不

5、耐磨耗 毛邊較大,性能比較（1）-機械總體性能,工程塑膠: LCPI,PA46,PA6T,PPS,PA9TPCT,LCPII,PA66SPS,PBT 非工程塑膠: PCPC/ABSABSPP,PSPE,性能比較（2）-流動性及HDT耐溫性,工程塑膠(流動性): LCPPA46PA66,SPS,PCT,PBT 非工程塑膠(流動性): ABSPC/ABSPC 工程塑膠(HDT): LCPIPA46,PA6T,PA9T,PPSLCPIIPA66,SPSPBT 非工程塑膠(HDT): PCPC/ABSABS,性能比較（3）-適應制程條件,PART II,工程塑膠 成型的常 見問題解 析,成型條件五大要

6、素:,溫度,行程,時間,行程,產品,速度,壓力,幹燥 料溫 模溫 射速射壓控制 螺桿清洗 背壓設定 脫模劑的使用,成型注意事項,幹燥,幹燥（溫度及時間） 原料在成型前，含水量應控制在0.02%。 原料德幹燥有三種：熱風幹燥，除濕幹燥及真空幹燥。 一般來說，象尼龍類易吸水的原料，除濕幹燥及真空幹燥為首選，淺色料特別注意幹燥時間，以免顏色變化。,料溫（1）,根據聚合物在料筒的塑化機理，分三段加熱 一.固體輸送段，溫度要低一些，防止物料架橋 二.壓縮段，物料處於壓縮狀態並逐漸熔融，溫度設定要比第一段高出1025度。 三.螺桿計量段，此段溫度高出第二段1025度，保証物料處於熔融狀態。 四.噴嘴溫度可

7、比計量段溫度稍低（5-10度），以防止“流鼻涕”現象發生,料溫（2）,對於易裂解的材料，料溫切忌過高，否則會引起產品性能下降，甚至造成生產事故。 例如POM，其成型溫度范圍很窄，溫度過高，很容易裂解產生有毒的氣體，重可致人失明。 另外，料溫過高，原料滯留螺管時間較長，則小分子物質很容易裂解而產生瓦斯氣，從而影響外觀及產品性能，如PBT,PET兩樹脂到達熔點前，樹脂不融化，但一過熔點，樹脂就熔融而發生流動，而溫度超過300度即分解變色，產生熱降解,模具溫度,模具溫度直接影響到制品在模腔中的冷卻速度，選擇合適的模溫會給注塑帶來益處，可縮短成型周期，提高制品質量，減少廢品率等。 模溫的設定一般高出材

8、料的Tg（玻璃化轉移點）20-30度。但實際的操作還要考慮聚合物的性質，制品大小，形狀，模具結構和澆道系統及環境溫度。,射壓射速控制,壓力調定過低會導致模腔壓力不足，熔體不能充滿模腔；反之，如果壓力過大，不僅會造成制品溢邊，漲模等不良現象，還會造成壓力波動，甚至系統過載。適當的注射壓力可使成型部內氣泡減少，產品強度提高，成型循環周期變短。 射速提高，塑化能力會增加，但射速過高，會造成添加劑與塑膠之間產生膠合不良，或在塑膠內部和表層產生間隙，,螺桿清洗,對於成型深色料和低溫料以後，螺桿清洗顯得尤為重要： 1.避免下次淺色料產生色差。 2.避免成型高溫材料時，殘留的原料滯留時間過長，引起裂解，使成

9、型的產品性能下降。 對於清洗料的選擇，主要以不含玻纖的PE PP PC為佳。 3.針對間斷性成型LCP的螺桿清洗，先降低成型溫度20-30度，加原LCP空射1020模，然後升至正常成型溫度加料成型。,背壓設定,背壓提高使螺槽中物料密實延長物料在螺杆中熱厲程塑化質量也得到改善而且可驅趕原料中夾帶的空氣，一般為背壓越大，制品的收縮率也就越小。 但過高背壓會增加計量段熔體的反流，降低熔體的輸送能力減少了塑化量而且會使剪切熱過高或剪切應立過大，使高分子發生降解而嚴重影響到制品質量,脫模劑的使用,脫模劑有內加及外加兩種 內加： 1. 粘度變小 2. 減少熱耗散 3. 減少塑料內部微粒表面的摩擦 4. 分

10、散作用 外加：1. 脫模作用 2. 減少塑膠與擠出機管壁間的摩擦 3. 分散作用 但脫模劑用量過高，會影響材料的物性,成型常見問題描述,毛頭(flash) 翹曲變形(Warpage) 短射 脫模不良 雜色 染色料異常 氣泡,毛頭(flash),原因： 1.塑料流動性佳但凝固慢，細微間隙亦能產生毛頭。 2產品/模具設計不當，導致射壓過高。機台鎖模力不夠，造成模具無法密合產生毛頭.,翹曲變形(Warpage),原因： 1. 熱應力 2.流動殘余應力 翹曲主要由塑料在成型過程中壓力、溫度、體積（P/T/V)的變化以及冷卻不均形成熱應力和塑料在模具流動時產生的流動殘余應力引起的。,短射(Short S

11、hot),原因 1.產品肉厚不均，造成薄區流動遲滯。 2.塑料流動性不足。 3.排氣不良,脫模不良,原因： 1.產品/模具設計不當，射出時前端受壓過大不易頂出。 2.頂出系統不平衡，導致頂穿而黏模。 3.頂出機構無法順暢，頂針斷裂。,雜色,原因 塑料受異物之混入，造成產品顏色污染。異物包括油污、不同塑料、金屬、灰塵。,塑料染色常見異常情況,起泡原因分析與探討,氣泡的產生是由 於靠近樣品表層 有氣體，在高溫 下，氣泡承受一 定的壓力，進而 突出表層，形成 氣泡。,原料： 1.耐溫性不足，熱變形溫度過低。 2.分子量相對較小，在高溫下不穩定，產生瓦斯氣。 3. 回收比例過高，建議不超過25。,機台

12、 1. 材料在料管中滯留時間過長，建議搭配：單次射膠量/料管總儲料量0.2-0.3， 建議生產制品時選擇符合要求的機台。 2.螺桿的磨損。,成型條件因素 1.原料本身濕度過高，又烘烤不足時，容易起泡. 2.鬆退行程過大，空氣由NOZZLE進入。 3.射速過大，混在熔融塑膠中氣體來不及跑出 4.料管溫度過高，使得材料裂解。 5.螺桿清洗不徹底，導致滯留物裂解產生瓦斯氣. 6.背壓過小，混在原料中氣體在壓縮段不完全排出，導致氣泡的產生。,結合線形成過程,固化層,分子鏈波前平行，相遇時會有個90度的轉角，鏈鏈結合性較差,常見名詞解釋: HDT Heat Distortion Temperature熱變形溫度EAB Elongation at Break 斷裂伸長率 CUT Continuous Use Temperature長期使用溫度IzodNotched Impact Resistance缺口沖擊強度 TmeltMelting temperature熔點 Tcryst Crystallization Temperature再結晶溫