LCP的模具设计、成型和应用

1、LCP的模具设计、成型和应用模 具 设 计由于LCP具有各向异性，所以在模具设计时不但要遵守一般的设计原则，而且还必须考虑到LCP的各向异性。成型品的物性受LCP本身及充填材取向的支配，这种取向是由材料在流动时的剪切应力所决定的。所以，我们在模具设计时必须将模芯内材料的流动状态同最终成型器所要求的性能相对应起来考虑，通常厚度越薄取向性越显著。为了满足成型品性能的要求，零件设计者和模具设计者必须精诚合作。在熔接缝部分不一定能发挥出LCP自身的强度。所以在模具设计时尽可能避免有熔接缝产生。1. 模具用材料LCP不会腐蚀模具，凡标准的金属材料都可以使用。但是充填级材料易引起模具磨损，所以我们对模具用

2、金属材料用金属材料要进行适当的选择，必要时要对模具进行淬火。表4-2 各模具对A130的耐磨损性模具表面状态模 具 材 料1000次后HPM31(SKD11)STAVAX 无变化 无变化 2000次后 无变化 无变化 3000次后 无变化 无变化2. 流道流道加工的易难须序为半圆、台形和圆形。但是从端面积和压力损失上来考虑，流道的顺序应为圆形、台形、半圆。我们一般建议采用圆形或者台形的流道直径因流道的长度、制品尺寸等不同而不同。不能一概而论。一般流道的直径为2-5mm，流道长度要尽可能短一些。如果是一模多个的模具，为了减少模芯间的误差，希望从各流道到模芯之间的长度是均等。从材质上来说LCP不但

3、具有良好的脱模性，而且LCP也具有很好的流动性。如果在模具表面有划痕的话，有可能会影响制品的脱模性。同样我们也不可疏忽对直浇口和流道进行研磨。在直浇口、流道的末端必须设有树脂停留端，防止冷料流入制品中。3. 浇口在LCP的模具设计中，浇口设计尤为重要。由于LCP具有各向异性，所以必须考虑浇口的位置，如果要想充分发挥LCP所具有的优异特性，原则上必须将浇口设置在流动方向上。如果制品形状复杂，充填方向很混乱的话，则不需要考虑浇口位置对其产生的影响。浇口的形式一般为侧浇口，针点式浇口，潜伏式浇口。4. 排气槽LCP在成型时基本不会有气体产生，但是为了排出模腔内的气体，使充填过程能顺利进行，有必要设置

4、排气槽。排气槽的深度以1/1002/100mm左右最为合适。由于这种深度的排气槽对由空气回路形成的断面积有限制作用，排气槽不仅是气体容易停留的场所，所以我们必须尽可能在较广的范围内设置排气槽。5. 流动性厚度为2-0.2mm的LCP条式流动长度如图4-2-图4-6所示。 与原来的各种超级工程塑料、通用工程塑料及通用塑料的流动性相比，LCP的条式流动长度相当长，这也是LCP的特性之一。特别是如图4-3所示的那样，象0.3mm这样薄的制品它的条式流动长度竟然可以达到50mm以上，所以LCP非常适用于薄壁制品，作为零件设计，模具设计的参考数据请随时利用。图4-4 LCP的条式流动长度(t=0.5mm

5、)图4-2 LCP的条式流动长度(t=0.2mm)图4-5 LCP的条式流动长度(t=1mm)图4-6 LCP的壁厚、条式流动长度的关系 (注射压力=186MPa、1，900kgf/2)图4-3 LCP的条式流动长度(t=0.3mm)成 型1. 料筒温度通常料筒温度、喷嘴温度、材料熔融温度如表4-4所示。如考虑到螺杆的使用寿命，可以缩小后部、中部、前部的温差。为了防止喷嘴流涎，喷嘴温度可以比表中所示的温度低10，如果要提高流动性的话，所设温度可以比表中所示的温度高出20，但是必须注意下列情况。降低料筒温度时：滞留时间过长，不会引起粒料在料筒中老化，也不会产生腐蚀性气体，所以滞留时间长一般不会产

6、生什么大的问题。但是，如果长时间中断成型的话，请降低料筒温度，再次成型时，以扔掉几模为好。2. 模具温度LCP可成型的模具温度在30-150之间。但是我们一般将模具温度设定在70-110左右。为了缩短成型周期、防止飞边及变形，应选择低的模具温度；如果要求制品尺寸稳定（特别是用于高温条件下的制品），减少熔接缝的产生及解决充填不足等问题时，则应选择高的模具温度。3. 可塑化螺杆的转速一般为100rpm。如果是含玻纤或者含碳玻纤的材料（例：A130、A230等），为了防止玻纤被折断，我们必须选择比较低的转速。此外，背压也尽可能低一点。表4-4 各品级成型时的料筒温度（）A B C Ei后 部中 部前

7、 部喷 嘴树脂温度 250-290 270-290 290-310 290-310 290-320 250-290 270-290 290-310 290-310 290-320 280-340 300-340 320-340 320-340 320-350 300-360 310-350 330-350 330-350 340-360料筒温度设定为300时，材料在料筒内滞留时间对机械性能、颜色的影响如图4-18-图4-20所示。无充填级A950在料筒内滞留15分钟，其机械性能略有降低。而A130在料筒内滞留60分钟，其机械性能基本保持不变。无任是A950还是A130在颜色方面都有一点变化（E

8、）。通过热天平所得到的失重情况如图4-21所示。渐渐地开始分解的温度大约为460，比通常的成型温度要高出许多。4. 注射压力和注射速度最合适的注射压力必须取决于材料、制品形状、模具设计（特别是直浇口、流道、浇口）及其他的成型条件。但是LCP无任何品级其熔融粘度都是非常低的，所以注射压力比一般的热可塑性树脂要低。成型刚开始时采用低压，然后慢慢地增加压力，这是一种比较好的方法。大抵的成型品在15MPa-45MPa的注射压力下即可成型。另外，LCP的固化时间比较快，所以注射速度快则易得到好的结果。5. 成型周期成型周期取决于成型品的大小、形状、厚薄、模具结构及成型条件。正如上面所说的那样LCP具有良好的流动性，所以它的填充时间比较短，且固化速度也比较快，所以我们可以得到较短的成型周期。代表性的成型周期为10秒-30秒。料筒内滞留时间(min)料筒温度：300滞留时间0分是指在正常周期下的成型 料筒内滞留时间(min) 料筒温度：300 滞留时间0分是指在正常周期下的成型