注塑生产工艺知识

1、注塑生产工艺知识（1）热塑性塑料的组成树脂（占40100%）- 赋予塑料的可塑性流动性及黏结性填充剂（占2050%）- 改善塑料性能扩大使用范围增塑剂（占570%）- 提高流动性韧性柔软性弹性着色剂（2%）- 赋予色彩改善塑料耐候性稳定剂（占25%）- 延缓塑料变质（包括光稳定剂热稳定剂及抗氧剂等）润滑剂（1%）- 提高流动性改善胶件粘模及改善表面质量等等 常用塑料主要性能及注塑成型工艺要点1GPPS及其改性物 - HIPSAS（SAN）BDS（KResin） GPPS - 硬胶通用聚苯乙烯 *塑料主要性能高透明度良好光泽容易着色属非结晶塑料尺寸稳定性好（收缩率0.4%左右）耐磨性差故胶件包装

2、要求较高以防擦花制品对内应力敏感性脆无延展性冲击强度小易开裂且断裂后易产生尖角（SHARP POINT）利边（SHARP EDGE）故单纯的GPPS料较少用于玩具制造注塑工艺要点原料一般不用干燥个别情况80烘2小时成型温度波动较大加热熔化及固化速度快故成型周期一般较短温度参数:料筒温度200左右,料温过高易出现银丝,而料温过低则会开裂.模温控制模温一般在5080GPPS流动性很好,注塑中不需最高压力,通常注塑压力40Mpa左右,压力过大而增加胶体的流动性,但可能导致制品开裂,尤其是厚壁和带嵌件的制品.注射速度一般视产品情况而定,但注射速度受注射压力影响较大,速度过快时可能会 导致批锋或出现粘模

3、以及顶出时,顶白顶裂等问题.适当的背压如果背压太低螺杆转动易卷入空气料筒内料粒密度小胶粒塑化效果不好影响胶件表面质量（一般背压取1020kg/cm）模具上一般设计细水口为0.81.0mm共混改性塑料:GPPS + PVC - 共混成为性能较好的不燃塑料常用原料举例a) 奇美硬胶PG-33 （台湾奇美实业公司）b) STYRON666D （美国道化学公司）c) Bakelite SMD-3500 （美国联合碳化物有限公司）* HIPS - 不碎胶高冲击聚苯乙烯 *塑料主要性能着色性好与GPPS比较加入了520的丁二烯（一般用顺丁橡胶或丁苯橡胶）成份故抗冲击性大大提高注塑工艺要点流动性小于GPPS

4、故成型温度压力都稍高冷却速度较GPPS慢故需要足够的保压压力和保压时间以及充分的冷却条件以减少局部收缩和冷却变形共混改性塑料:HIPSGPPS - 混和啤塑调整比例使塑料具有足够强度及良好表面质量常用原料举例a) HIPS STYRON 470475U （DOW Chemical Co.,Ltd）b) Dolyrex PH-66 （台湾奇美实业公司）c) HIPS HI-425 （NIWON Co.,Ltd.KOREA）* AS(SAN) - 大力胶丙烯晴苯乙烯共聚物 *塑料主要性能 高透明高光泽耐冲击性优于GPPS 不耐动态疲劳但耐磨力开裂远胜GPPS注塑工艺要点 需进行预干燥80 2小时

5、温度控制注射成型温度180270模具温度6575常用原料举例AS767STYLON GR601 （旭 DOW日本）* BDS（KResin）- K料丁二烯-苯乙烯共聚物 *塑料主要性能a) 透明且具有较高的冲击强度及韧性b) K料分KR01& KR-03KR-03冲击性优于KR-01注塑工艺要点 啤塑参数注射料的温度200250注射压力4070Mpa模具温度4060共混改性塑料根据需要K料可以和聚苯乙烯及其改性物（包括ABS）任何比例混合常用原料举例 KR-01KR-03 （美国菲利浦石油化学公司） 2ABS & MBS* ABS - 超不碎胶丙青 - 丁二烯-苯乙烯共聚物 * ABS可以看作

6、是PB（聚丁二烯）BS（丁苯橡胶）PBA（丁氰橡胶）分散于AS（丙烯青-苯乙烯的共聚物）或PS（聚苯乙烯）中的一种多组份聚合物.三种组份的作用 A（丙烯青） 占2030%使胶件表面较高硬度提高耐磨性耐热性 B（丁二烯） 占2530%加强柔顺性保持材料弹性及耐冲击强度 C（苯乙烯） 占4050%保持良好成型性（流动性着色性）及保持材料刚性塑料主要性能由于B的作用ABS较GPPS抗冲击强度高得多收缩率较小（0.40.7%）尺寸稳定具有良好电镀性能也是所有塑料中电镀性能最好的注塑工艺要点吸湿性较大必须干燥干燥条件853hrs以上（如要求胶件表面光泽更需长时间干燥）温度参数料温180260（一般不宜超

7、过260因过高温度会引致橡胶成份分解而使流动性降低）模温4080正常若要求外观光亮则模温取较高注射压力一般取70100Mpa保压取第一压的3060%注射速度取中低速模具入水采用细水口热水口及一般设计细水口为0.81.2mm共混改性塑料ABSPC 提高ABS耐热性和抗冲击强度ABSPVC 提高ABS的韧性耐热性及抗老化能力常用原料举例ABS POLYLAC 747 757 （台湾奇美实业公司）LUSTRAN ABS 248 （Monsanto Company USA）LGHI-121H （LG Chemical Ltd KOREA）Cycolac ABS 1008 (General electr

8、ical U.S.A) ABS DENKA GR-2000 (日本电气化学工业)ABS JSR 12 (日本合成橡胶公司)STYLAC ABS 191 (旭道日本)* MBS 透明ABS甲基丙烯酸甲脂-丁二烯苯乙烯共聚物*塑料主要性能 透明且具备ABS性能其原理为MBS MBS(透明)M使材料折光率降低S使材料折光率增大故加入后两者折光率趋于一致成为透明注塑主要工艺（同ABS需注意混点气泡影响外观）常用原料举例Toray ABS 920 （日本东丽株式会社）3PVC（聚氯乙烯） 一般以为含15%以下增塑剂的PVC称为硬PVC而含15%以上增塑剂的PVC称为软PVC玩具所用PVC多为软PVC塑料

9、主要性能非结晶性塑料透明着色容易材料中增塑剂含量决定软硬程度（一般在5590度）及力学性能注塑工艺要点a) 原料必须干燥（氯乙烯极性分子易吸水）干燥温度85左右时间2小时以上材料的成型温度接近分解温度故须控制尽可能用较低的温度注射同时亦应尽可能缩 短啤塑周期以减少熔料在料筒内的滞留时间料温参数前160170中160165后140150由于PVC本身耐热性差料在料筒内长时间受热会降解析出氯化氢（HCL）使胶件变黄甚至产生 黑点并且氯化氢对模腔有腐蚀作用所以要经常清洗模腔及机头死角位流动性很差故注塑模的浇口流道尽可能粗短厚且制件壁厚应在1.5mm以上以减少压力损失使料流尽快充满型腔总之宜采用高压低

10、温（注射压力200Mpa以上背压取0.51.5Mpa保压取注射压力的2030%）模具温度尽可能低（通常运冻水 - 控制模温在3045）,以缩短成型周期以及减小胶件出模后变形必要时借助定型模缩水模来较正控制变形水口料清洁良好的水口料可百分之百可用关机提前10啤关闭加热电掣停机后用PE过机共混改性塑料PVCEVA - 提高冲击强度（长效增塑作用）PVCABS - 增强韧性提高冲击强度4NYLON（PA） (尼龙聚胺) 常用尼龙为脂肪族尼龙如PA6PA66PA1010最常用的PA66（聚己二酉先己二胺）在尼龙材料中结构最强而PA6（聚己内酉先胺）具有最佳的加工性能塑料主要性能1) 结晶度高机械强度优

11、异（因为高分子链含有强极性酉先胺基NHCO键之间形成 氢键）2) 冲击强度高（高过ABSPOM但比PC低）冲击强度随温度温度增加而显著增加 （吸水后其它强度如拉伸强度硬度刚度会有下降）3) 表面硬度大耐磨性自滑性卓越适于做齿轮轴承类传动零件（自滑性原理PA 分子结晶中具有容易滑移的面层结构）4) 热变形温度低吸湿性大尺寸稳定性差注塑工艺要点原料需充分干燥温度8090时间四小时以上熔料粘度低流动性极好啤件易出披锋故压力取低一般为6090Mpa保压取相同压力（加入玻璃纤维的尼龙相反要用高压）料温控制过高的料温易使胶件出现色变质脆及银丝而过低的料温使材料很硬可能损伤模具及螺杆料筒温度220280（纤

12、维偏高）不宜超过300（注PA6熔点温度210215PA66熔点温度255265）.收缩率较大（0.8 1.48）使啤件呈现出尺寸的不稳定（收缩率随料温变化而波动）模温控制一般控制在2090模温直接影响尼龙结晶情况及性能表现: 模温高 - 结晶度大刚性硬度耐磨性提高 模温低 - 柔韧性好伸长率高收缩性小注射速度高速注射因为尼龙料结晶(熔点)高只有高速注射才更宜充模,对薄壁细长件更是如此 备注需要同时留意披锋产生及排气不良引致的外观问题g) 模具方面工模一般不开排气位水口设计形式不限 退火调湿处理可进行二次结晶使结晶度增大故刚性提高改善内应力分布 使 不易变形且使尺寸稳定 可行方法用100沸水煮

13、116小时视具体情况可考虑加入适量醋酸盐使沸点上 升到120左右以增加效果 常用原料举例Zytel 101109408 属PA66 （Du Pont Company USA）.NYLON 1013B1013NB 属PA6（UBE宇部与产株式会社日本）5PC - 防弹玻璃胶聚碳酸脂塑料主要性能高透明度（接近PMMA）非结晶体耐热性优异成型收缩率小（0.50.7%）高度的尺寸稳定性胶件精度高冲击强度高居热塑料之冠蠕变小刚硬而有韧性耐疲劳强度差耐磨性不好对缺口敏感而应力开裂性差注塑工艺要点高温下PC对微量水份即敏感,必须充分干燥原料,使含水量降低到0.02%以下干燥条件:100120,时间12小时以

14、上.PC对温度很敏感熔体粘度随温度升高而明显下降 料筒温度250320.(不超过350)适当提高后料筒温度对塑化有利 模温控制:85120,模温宜高以减少模温及料温的差异从而降低胶件内应力. 注模温高虽然降低了内应力但过高会易粘模且使成型周期长d) 流动性差需用高压注射但需顾及胶件残留大的内应力（可能导致开裂）注射速度壁厚取中速壁薄取高速e) 必要时内应力退火,烘炉温度125135,时间2小时,自然冷却到常温.f) 模具方面要求较高设计尽可能粗而短弯曲位少的流道用圆形截面分流道及流道研磨抛光等为使降低熔料的流动阻力2 注射浇口可采用任何形式的浇口但入水位直径不小于1.5mm3 材料硬易损伤模具

15、型腔型芯须经淬火处理或镀硬铬(Cr)啤塑后处理用PE料过机共混改性塑料PCABS - 随着ABS的增加加工性能得到改善成型温度有所下降流动性 变好内应力有改善但机械强度随之下降PCPOM - 可直接任何比例混和其中比例在PCPOM=50-7050-30在很大 程度上保持了PC优良的机械性能而且耐应力开裂能力显著提高PCPE - 目的是降低熔体粘度提高流动性也可使PC的冲击强度拉伸强 度断裂强度得到一定程度改善d) PCPMMA - 可使胶件呈现珠光效果常用原料比例a) Panlite PC 1250Y (帝人化成株式会社日本)b) Saicoroy PC 800 （宇部日本）6POM - 赛钢

16、聚甲醛 塑料主要性能高结晶乳白色料粒很高刚性和硬度耐磨性及自润滑性仅次于尼龙（但价格比尼龙便宜）并具有较好韧性温度湿度对其性能影响不大耐反复冲击性好过PC及ABS耐疲劳性是所有塑料中最好的注塑工艺要点结晶性塑料原料一般不干燥或短时间干燥(1001- 2Hrs).流动性中等注射速度宜用中高速温度控制料温170220注意料温不可太高240以上会分解出甲醛单体（熔料颜色变暗）使胶件性能变差及腐蚀模腔模温80100控制运热油压力参数注射压力100Mpa背压0.5Mpa正常啤压宜采用较高的注射压力因流体流动性对剪切速率敏感不宜单靠提高料温来提高流动性否则有害无益赛钢收缩率很大（22.5%）须尽量延长保压

17、时间来补缩改善缩水现象模具方面* POM具高弹性材料浅的侧凹可以强行出模 * 注射浇口宜采用大入水口流道整段大粗为佳共混改性塑料POMPUR（聚氨脂）- 超韧POM冲击强度可提高几十倍常用原料举例a) 均聚甲醛Delrin 100 100ST500 （DU PONT Company USA）b) 共聚甲醛Celcon M90 (Celanese USA)7PP - 百折胶聚丙烯塑料主要性能质轻可浮于水中高结晶度耐磨性好优于HIPS高温冲击性好硬度低于ABSHIPS突出的延伸性和抗疲劳性能注塑工艺要点加工前一般不需干燥染色性较差色粉在料中扩散不够均匀（一般需加入扩散油白磺油）大胶件尤明显成型收缩

18、率大（1.21.9%）尺寸不稳定胶件易变形缩水采用提高注射压力及注射速度减少层间剪切力使成型收缩率降低流动性很好注射压力大时易出现披锋且有方向性强的缺陷注射压力一般为5080Mpa（太小压力会缩水明显）保压压力取注射压力的80% 左右宜取较长的保压时间补缩及较长的冷却时间保证胶件尺寸变形程度PP冷却速度快宜快速注射适当加深排气槽来改善排气不良料温控制成型温度料温较宽因PP高结晶所以料温需要较高 前料筒200240中料筒170220后料筒160190实际上为减少披锋缩 水等缺陷往往取偏下限料温模温一般4060模温太低（40）胶件表面光泽差甚至无光泽,模温太高（90）则易发生翘曲变形缩水等h)气泡

19、问题高结晶的PP高分子在熔点附近其容积会发生很大变化冷却时收缩及 结晶化导致胶件内部产生气泡甚至局部空心（这会影响制件机械强度）所以调节 啤塑参数要有利于补缩共混改性塑料a) PPEVA（10%）- 改善加工性帮助提高冲击强度b) PPLDPE（10%）- 提高流动性及耐冲击性PP橡胶 - 提高耐冲击性常用原料举例a) COSMO PLENE PP AV 161 （The Polyoleoin Company Singapore Pte.Ltd） tpc 新加坡b) PP BJ 500 （三星综合化学韩国）c) Carlona 6100 （Shell Chemicals UK-Limited）

20、d) MITSUBISHI PP BC3B （三菱化学株式会社日本）8PE（LDPE & HDPE）- 聚乙烯塑料主要性能* LDPE - 花料低密度软聚乙烯 *分子量较低分子链有支链结晶度较低（5560%）故密度小质地柔软透明性较HDPE好耐冲击耐低温性极好但耐热性及硬度都较低*HDPE - 孖力士高密度硬聚乙烯 *HDPE结晶度为8590%远高于LDPE这决定了它具有较高的机械强度注塑工艺要点结晶性原料吸湿性小可不必干燥流动性好流动性对压力敏感收缩率大易变形翘曲必须控制模温保持冷却均匀成型工艺参数 * LDPE成型温度180240,模温3565注射压力3090Mpa* HDEP成型温度18

21、0250,模温5070注射压力80100Mpa啤塑PE一般不需高压保压取第一压的3060%.e) 模具方面对有侧凹位的件一般都可以强行脱模共混改性塑料a) PEEVA - 改善环境应力开裂但机械强度有所下降b) PEPP - 提高塑料硬度c) PEPE - 不同密度混熔以调节柔软性和硬度d) PEPB（顺丁二烯）- 提高其回弹性常用原料举例a) UCAL PE （Union Carbide ASIA Ltd. JAPAN 联合碳化物亚洲公司）b) LDPE-F401-1 ( The Polyoletin Company Singapore Pte Ltd ) c) DAELIM POLY LDPE 25A （Dealim Industrial Co., Ltd. KOREA）b) LDPE LF542 ( 三菱化学株式会社日本)9EVA - 橡皮胶乙烯-醋酸乙烯酯共聚物塑料主要性能其柔软性抗冲击性强韧性耐应力开裂及透明性均优于PEVA（醋酸乙烯脂）含量越少材料