注塑工艺教材
前言 ----------------------------------------------------------------------
第一部分、塑料流变性能理论--------------------------------------------- 第二部分、注塑过程理论--------------------------------------------------
第一节、 概论-----------------------------------------------------------
第二节、 塑化过程------------------------------------------------------
第三节、 注塑充模周期--------------------------------------------------
第四节、 熔体在模腔内流动---------------------------------------------
第五节、 增密与保压过程------------------------------------------------ 第三部分、部分注塑工艺参数的确定--------------------------------------- 第四部分、注塑制品的表观质量------------------------------------------- 第五部分、常用原料注塑工艺---------------------------------------------
一. 聚乙烯-PE----------------------------------------------------
二. 聚丙烯-PP----------------------------------------------------
三. 聚苯乙烯-PS-------------------------------------------------
四. ABS----------------------------------------------------------
五. 硬聚氯乙烯-PVC--------------------------------------------
六. 聚酰胺-PA---------------------------------------------------
本教材的撰写是为了满足东华机械有限公司所属各办事处和代理公司的售后服务人员和前 言
业务员对注塑工艺方面知识的需要,并且作为内部
培训
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教材为各级培训人员所用。
在当今的注塑机生产行业,在销售和售后服务方面注塑工艺知识的重要性已经体现出来,
没有注塑工艺知识的业务员就不知到本公司生产的各型号注塑机适合生产什么样的塑料制
品,就不知到从何方向去了解客户相关生产资料(如塑料制品所用原料、制品的工艺要求等),
如果业务员有注塑工艺方面的知识,这样就能引导客户正确选择其适用机型和相关配置,这
样就能避免公司同客不必要的纷争,从而避免公司经济和声誉上的损失,而且减少售后服务
方面的困难,增加客户满意度。对于售后服务人员如果没有注塑工艺方面的知识,那么在处
理一些客户问题时就不能正确判断出问题的来源,因为一个塑料制品缺陷的出现同注塑机有
关,同制品原料有关,同制品原料处理有关(如原料的烘干、加粉碎料、加色粉或色母混色
等),同注塑工艺有关,同注塑模具有关,在所涉及的这五方面都有相关的专业知识在里面,
是个庞大的知识体系,我们的售后维修员只有注塑机方面的知识而其他四方面的知识知道甚
少,所以在处理问题时由于知识面的限制而不能为客户提供满意的服务。有时因客户知识水
平的限制他不能很好的分清问题的来源而认为我司注塑机有质量问题,在加上我司售后服务
人员的注塑工艺方面知识的欠缺而使我司蒙受不白之冤。针对以上原因公司决定加大对营业
员和售后服务员在注塑工艺及原料、模具知识方面的培训,使我司业务员和售后服务员具备
注塑工艺方面的知识提高解决问题的能力,为客户提供满意的服务,使我司在利益和声誉上
有更大的收获。
本注塑工艺培训教材只能带领大家进入注塑工艺相关领域,而注塑工艺所涉及的浩翰知
识只有靠大家的不懈努力方能有大的收获。
一. 塑料流变性能的讨论
研究塑料的流变特性的目的在于指导生产,能生产出更符合要求的塑料制品。
1. 剪切速率、剪切应力对粘度的影响
从实验得出得结论说明剪切应力随剪切速率提高按指数定律增加,而粘度却随剪切速率或剪切应力的增加按指数方程下降,液体的粘度降低流动性提高有利于填充,这就是典型的
“剪切变稀理论”利用塑料的这一特点可以指导注塑工艺的调整。
2.温度对粘度的影响
粘度依赖于温度的机理是分子链和`自由体积`与温度之间存在着关系。当在玻璃温度以
下时,自由体积保持恒定,体积随温度增长是大分子链段震动的结果,值得注意的是,这是
自由体积并没有增加。但当温度超过玻璃化温度时,大链段表现了整个链段的移动,链段的
自由体积增加。实验证明聚合物粘度同分子间自由体积成反比,也就是说当分子间自由体积增加时聚合物链段间产生间隙,从而粘度降低,聚合物粘度改变的大小要看其粘度活化能E,
当E值越大说明此聚合物的粘度对温度敏感,说明此聚合物为粘度对温度敏感。 ,3压力对粘度的影响
聚合物熔体在注塑时,无论是预塑阶段还是注塑阶段,聚合物由于压力提高会使粘度增
加,能起到同降低温度一样的等效作用,例如,当聚合物熔体增加98MPA的压力时其粘度要增加到相当于温度降低30-50?的程度,这样,通过压力可以达到同温度一样改变粘度的作
用称为`压力温度等效应。
注塑制品加工过程主要是在注塑机上完成的。`注塑过程`包括
1. 预塑计量过程
高分子物料在料筒中进行塑化的过程,是把固体粒料或粉料经过加
热、压实、混合,从玻璃态转变为均化的粘流态。`所谓均化`是指聚合物熔体温度均化、
粘度均化、密度均化和组分均化。在塑化过程中同时完成计量程序。如前所述得知,聚
合物得热机性能是他的重要特性,因此影响预塑过程的重要因素是热能输入和转换条件。
预塑计量过程的热能来源有三种输入方式:
? 料筒通过电热元件从外部加热,料筒内的物料通过热交换和热传导吸收外部的供
热,使其软化和熔融。柱塞式注塑机的塑化,主要靠外部加热实现。外加热方式
使料筒在横截面方向及长度方向上产生很大的温度梯度。
? 料筒没有外部加热,物料只靠螺杆旋转作用,通过剪切机理和摩擦机理,使机械
能转化为热能,加热自身使其熔融。
? 热能输入方式是?、?的结合。塑化时料筒内物料一部分靠外部加热,一部分靠
螺杆旋转通过机热交换供热。近代广泛应用的螺杆预塑装置都属此种取热方式,
通过加热和机能转换两种输入方式控制塑化过程和塑化质量。
预塑时的能量平衡条件应满足下式:
物料所吸收的总热能Q总热为对流热交换所吸收的热能Q对流、热传导吸收能量Q传导、剪切作用吸收热能Q剪切和摩擦作用吸收的热能Q摩擦之总和。
在预塑阶段,影响聚合物熔体塑化质量的因素主要来自两方面:一方面预塑过程有关的工
艺参数,如料筒加热温度、螺杆行程、螺杆转速、预塑背压、计量时间等;另一方面聚合物热物理性能和流变性能有关的参数。制品质量与储料室的熔体质量有直接关系,并由预塑过
程的质量及计量精度所决定的。近代注塑制品十分强调精度和计量作用,因此预塑过程又称
计量过程。塑化追求的主要指标是:塑化质量、计量精度和塑化能力。
2. 注塑充模
注塑充模过程是把计量室中预塑好的熔体注入到模具型腔里面去的过程。这是聚合物熔体经
过喷嘴、流道和浇口向模腔流动的过程。从工艺程序看,有两个阶段,这两个阶段:注塑阶
段和保压阶段,这两个阶段虽都属于熔体流动过程,但流动条件却有较大区别。
注塑阶段是从螺杆推进熔体开始,到熔体充满型腔为止。注塑时,在其螺杆头部的熔体
所建立起来的压强称注塑压力;螺杆推进熔体的速度称注塑速度,熔体的流率称注塑速率;
螺杆推进容积称注塑行程,在数值上等于计量行程,在注射阶段,熔体速率表现是主要的,
必须建立足够的速度头和压力头才能充满模腔。
保压阶段是从熔体充满模腔开始到浇口封冻结束。注塑阶段完成后,必须继续保持注塑压力,维持熔体的收缩流动,一直持续到浇口封冻为止。因此保压阶段的特点是:压力表现是主要的,保压阶段的注射压力称保压压力,在保压压力作用下,模腔中的熔体得到冷却补
塑和进步的压缩增密。
3. 冷却定型过程
冷却定型过程是从浇口`冻封`开始至制品脱模为止。保压压力撤除后,模腔中的熔体继续冷
却定型,使制品能够承受脱模顶出时的变形。
冷却定型的特点,温度表现是主要的,熔体温度逐渐降低,一直降到脱模温度为止,这
一过程没有熔体流动,熔体在温度影响下比容和模腔压力在发生变化,随着温度的降低,熔
体比容和模腔压力减少。
研究注塑过程的目的是为了根据物料和制品调整好注塑工艺参数,控制好注塑制品质
量。
一、 螺杆式塑化
1. 螺杆式塑化的特点 加料
喷嘴加热圈 料筒加热圈
马达
计量室 行程 计量段25? 压缩段25?加料段50?
螺杆头
螺杆长
图2-1螺杆式塑化装置
注塑机的预塑过程如图2-1所示,塑化螺杆在预塑时,不仅有旋转运动而且还兼有后退的直
线运动,螺杆边旋转边后退,把熔体从均化段(计量段)的螺槽中向前挤出,使之汇集在螺
杆头部的空间内形成计量室,并在室中建立了熔体压力,此压力成为预塑背压。
与挤出机相类似,聚合物在料筒中从后部(入料口)到前部(喷嘴处)由于热历程不同,
物料也有三种状态:后部是玻璃态,前部是粘流态,中部是高弹态。与之相对应的
标准
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螺杆
也有三段:后部固体输送段(加料段)、前部均化段(计量段)、中间段是压缩段(熔融段),
各段螺槽中物料的状态是不同的。螺杆恒定转速时沿螺槽物料要形成稳定状态的分布区。 C1 B1 A1 b1 a1 o1
如图2-2所示 螺棱
?区 ?区 ?区
b 2 a2
C2 B2 A2 进料口 o2 螺棱推力面
图2-2螺槽展开模型
从料口o1o2至a1a2边界面为固体料区(?区),从边界b1b2至出口C1C2为粘流区(?
区),从a1a2 至b1b2边界为高弹态过度区(?区),这是两种状态的混合区,各区之间界面
不存在明显的界限。物料在螺槽中的吸热首先取决于传热过程,在此过程中,聚合物的导热
性、热容性、密度及料筒壁和物料之间的温差,是影响吸收热量的因素,其中料筒温度将起
重要作用。当螺杆旋转时还有一部分机械能转化为热能,被物料吸收。在此过程中,聚合物
粘度及对剪切速率或温度敏感性,以及固体料对料筒壁的摩擦系数是影响物料吸能的主要因
素,所以螺杆旋转将起重要作用。物料热能来源主要靠机械能转换,而料筒的外加热主要用
来补偿热能耗散。
熔融过程一般为,当原料由料斗进入料筒后,由于螺杆的旋转使原料压缩形成固体塞,从
理论上讲当固体塞超过b1点时,就有熔膜发生,但实际上必须在过一段到A1A2处当熔膜厚
度大于螺棱间隙时,由于螺棱和料筒内壁的相对运动,螺棱才能刮下熔膜,熔膜沿料流速度
方向流入螺棱推力面的前边,把固体床压向螺棱的背面,于是在固体床背面和推力面之间形
成熔池,当螺杆连续旋转时,固体床沿螺槽稳定地向前移动,随着热力历程的加长,固体床
不断被熔融,当移动到B1B2处时固体床完全溶解。1预塑后进入冷却周期,注塑螺杆要停留一段时间,由于传导的作用,料筒外部的加热要通过筒壁传递进来再通过熔膜传递给固体床,
加速融化使熔膜不断变厚。2再注塑时,由于传导热和剪切热两方面的作用,通过熔膜把热
量传递给剩余的固体床,使固体床迅速减小,在熔体上漂浮,并按速度合成运动方向运动,
加速解体。3注塑后进入保压阶段,螺杆在前方需停留一段时间,热量通过熔体传给固体床
加速固体床的溶解。
螺杆转速影响注射物料在螺杆中输送和塑化的热力程,因此他是影响塑化能力、塑化质量
和成型等因素的重要参数。如图2-5所示,无论对结晶型聚合物还是非结晶型聚合物,随着
螺杆转速的提高塑化能力会增加,但塑化质量下降,电机电流加大,熔融温度的均匀性却有
改善。
预塑背压对熔体温度的影响效果与聚合物性质有密切关系,一般预塑背压加大熔体会有
一定温升,背压提高有住于螺槽中物料的密实,驱赶走物料中的气体。背压的增加使系统阻
力加大,螺杆退回速度减慢,延长物料在螺杆中的热历程,塑化效果得到改善。但过大的背
压会增加计量段螺槽熔体的反流和漏流,降低熔体的输送能力,减少塑化量,而且增加功率
消耗;过高的背压会使剪切热过高和剪切应力过大,使高分子物料发生降解。
一、 注塑充模周期
注塑充模过程可分为以下几段:1注塑充模流动阶段;2保压补塑流动阶段;3保压切换倒流阶段 。
A—计量室流道
D—分流道
D
B—喷嘴流道
E—浇口
A B C—模腔主流道
F—模腔
C E F
图2-3熔体经由流道视图
注塑充模周期是从螺杆预塑开始后的位置向前运动开始的,将计量室中塑化好的熔体在注塑
油缸推力的作用下,螺杆头部产生注塑压力,使熔体通过喷嘴流道、模具流道(主流道、分
流道),最后经浇口充满模腔如图2-3所示。
注塑充模阶段的流动特点是压力随时间变化的非线性函数,如图2-4所示是一个注塑周期
中压力随时间变化的周期图。
Pi
1
Pz
2 Pc
Pc1 Pd
Pd1 Pe 4
Pe1
3
Pf
Pb Pb1 Pf1
O A B
Ta Tb Tc Td Te
图3-4注塑充模周期图
图中曲线1是计量室压力(注塑压力)随时间变化的曲线,又称注塑压力曲线。2是喷嘴末端的压力曲线,又称喷嘴曲线。3是浇口浇道的末端,或模腔流道起始处的压力曲线,
又称模腔压力曲线。4是型腔末端压力曲线。压力周期图OA段是熔体在注塑压力Pi的作用下从计量室流入模腔始端的时间,A点是模腔始点(浇口末端),B点是压力始点。当喷嘴内动压力达到PZ时,模腔始端压力才达到与之相对应的压力Pb模腔压力才开始增高。喷嘴压力是随模腔压力而变化的(恒定、上升或下降)。
当熔体充满模腔后,模腔压力开始增加,当模腔始端压力从Pb增到Pc时模腔末端压力从Pb1增到Pc1,与此同时喷嘴压力也迅速从PZ增加至接近注塑压力Pi。
当熔体充满模腔后,模腔压力开始增加,当模腔始端压力从Pb增至Pc时,模腔末端压力从Pb1增到Pc1,与此同时喷嘴压力也迅速从Pz增加至接近注塑压力Pi。
Ta-Tb是充模时间,是最重要的时刻,聚合物熔体在这段时间内必须能克服流道阻力迅
速充模模腔;否则,如果压力不足,速度不够,流动就会停止。同时,由于剪切速率的作用,
使大分子发生结晶和取向作用。这一段过程特点是在动压作用下高压、高速的充模过程。
模腔入口压力Pb和末端压力Pb1之差取决于模腔压力损失大小。Tb-Tc时间内,模腔压力迅速增至最大,是压实熔体过程。
Tc-Td时间,称保压时间。在保压时间内要继续推进熔体实现补缩,致密制品。这是的
注塑压力称保压压力,它可以维持原来的注塑压力(一次注塑压力),也可以降低或提高原来
的注塑压力,形成二次或三次注塑压力。保压压力的特点是熔体在高压下的慢速流动,螺杆
只有向前微小的补缩移动。在保压阶段,物料随模具冷却致密增大而制品逐渐成型。保压阶
段一直维持到浇口冻封为止。
Td-Te为保压切换到倒流阶段。浇口封冻,保压结束,螺杆预塑开始,喷嘴压力下降为
零。这是浇口虽然封冻,但模内熔体尚未完全凝结,在模腔压力反作用下,模内熔体将向浇
口系统回流,使模腔压力从Pd降至Pe。模腔压力Pe称封断压力。倒流时间及封断压力Pe应取决于聚合物性质、料筒模具温度及浇口尺寸等因素。
Te-Tf是冷却定型阶段。这是进一步冷却制品的过程。使制品具有一定钢性和强度下脱模,
防止顶出变形。脱模时制品剩余压力为Pf,并以压力形式集中于浇口处。
从A到C是注塑充模过程中,熔体的温度要随压力升高而上升到最高值。当聚合物熔体
被注入模腔后,模腔的表面温度会升高,随后又冷却而足见降低,因此,模腔表面温度在两
个极限温度之间进行变化。当熔体被注入模腔时,则模腔表面最高温度接近于熔体的温度,
随后又降下来。一般情况下,模具表面的工作温度(注入熔体的温度)比其最底温度要高30?
左右。
充模过程时比较复杂而重要的阶段,是高温熔体向相对较低温的模腔中流动阶段,是决
定聚合物定向和结晶的阶段,因此,也就直接影响制品质量。在这个阶段制品质量和工艺参
数与注塑机工作性能之间产生密切的联系。不论从实践角度或理论角度对上述进行研究都必
将对注塑成型的发展有重要作用。
1. 充模机理
充模时间,是熔体从进入注塑模起到注满之后这一段时间,从注塑周期图上看,是TA-TC
这段时间。
熔体充模过程,根据熔体充模速率可能是稳定流动,但也可能是非稳定流动。熔体从浇
口进入模腔的初始流动情况,除解决工艺条件外,还取决于浇口和制品厚度的比例。因为聚
合物从浇口流出时,是一股细流,如果浇口深度比型腔入口深度小的多,这时充模速率较低,
在剪切速率没有超过临界剪切速率时,不会发生不稳定的弹性湍流,而是一股连续的细流,
但是这种细流从浇口一流出就表现出无规则的波动,细流的表面情况与高剪切速率下的情况
类似,表面粗糙,这是由于前面细流阻碍后面的流动,造成滞留堆积。 如果在浇口很小的情况下,充模速率很高,就出现不稳定的射流流动。如图3-5(1)所示,
当浇口深度比型腔深度略小,这时射流形成明显,如图3-5(2)所示这是因为射流的出口膨胀作用和前面流出不远的射流前缘相结合,射流效应表现并不明显,如果采用工艺调整,如
降低注塑速度,提高模温和熔体温度会消除射流而形成扩展流。若低速转为高速流动又会发
生如图3-5(3)所示的变化。当浇口深度等于或接近模腔深度时,充模速率低就会形成扩展
流,如图3-5(4)所示。
但在一般注射条件下不会产生射流,但是当熔体从浇口流出到稳定的扩展流有一段不稳定
的流动的过度阶段,这正是聚合物熔体在出口时的粘弹性效应的作用。扩展流动会得到较好
的表面质量,这是注塑工艺的最终目的
1.高速时 2.中速时
3.低速转高速时 4.低速时
图3-5 不同充模速率的充模情况
1. 增密过程(压实过程)
从喷嘴充模压力曲线的比较中可以得到,当喷嘴压力(可近似的看成注射压力)达到最
大值时,模腔压力只到B点,模腔中的压力并没有达极大值要滞后于注塑压力一段时间。从
B 点到C点是熔体致密流动过程,到达C点时,充模压力已传递到模腔最边远处。从B点
到C点这是一个很短的时间,熔体要充满模腔各部间隙且本身也要受到压缩。
因为在高压下熔体流动是可压缩的,密度场也是不稳定的。也就是说,密度场不仅是位置
函数而且也是时间的函数。在压实流动中模腔内压力要达最大值。当熔体充满模腔后,模腔
中的最大压力要传递到模腔表面,并且产生很大的动能冲击,要胀开模具,此力与锁模力正
好相反,所以称为胀模力。胀模力的大小和作用时间将影响注塑机合模机构-模具系统发生变
形,使模具胀开。在正常的变形条件下模具微动胀开有放气。
2.保压过程
从C点开始开始熔体进入保压阶段,在保压阶段熔体仍有流动,称保压流动。这时的注
射压力称保压压力。保压流动和充模流动都是在高压下致密的流动,这时的流动特点是熔体
流速很小,不起主导作用,而压力却是影响过程的主要因素,在保压阶段,模内压力和比容
不断的变化。产生保压流动的、原因是因为模腔壁附近的熔体受冷后的收缩,熔体比熔发生
变化,这样,在流入口冻封之前,熔体在保压压力的作用下继续向模腔补充熔体,产生补缩
的保压流动。但过大的保压压力会使模腔内的残余压力过大,使制品脱模困难,造成制品脱
伤或顶白。
2. 注塑量
注塑量是指注塑机螺杆在注塑时,向模具内所注射的物料的熔体量(g)。因此注塑量是
由聚合物的物理性能及螺杆在料筒中的推进容积来确定的。即
注射量=螺杆推进容积 (Vi)×ρ×С×A
式中:ρ—常温下注塑物料密度(g/cm?)
С—在注塑温度下,物料体积膨胀率校正系数,对结晶聚合物 С?0.85,对非
结晶聚合物С?0.93
лDs??Si
Vi= 4 =0.785Ds??Si
式中: Vi—理论注塑容积cm? A-安全系数(0.75-0.90)
Ds—螺杆直径cm
Si—注射行程cm
3. 余料量(料垫)
螺杆在注射完了之后,并不希望把螺杆头部的熔料全部注射出去,还希望留存一点形成一
个余料量。这是因为,一方面可防止螺杆头部和喷嘴接触发生机械破损事故;另一方面,可
通过此余料垫来控制注塑量的重复精度,达到稳定注塑制品质量的目的;如果余料量过小达
不到缓冲目的,过大使预料积累过多。
4. 防涎量
防涎量是指螺杆计量(预塑)到位后,螺杆又直线地倒退一段距离,使计量室中熔体的
比熔增加,内压下降,防止熔体通过喷嘴从计量室向外流出,这个后退动作称防流涎动作。
防流涎还有一个目的是在注射喷嘴不后退回进行预塑时,降低喷嘴流道系统的压力,减少内
应力,并在开模时容易抽出料把。
防流涎量的设定可视聚合物粘度、相对密度和制品的情况进行设定,过大的防涎量会使
计量室中的熔体夹杂气泡,在制品上形成银丝。
5. 锁模力
注塑具体制品所需要的合模力简称工艺合模力,应根据模腔压力和制品投影面积来确
定:
Pt? Pcp?Ft
1000
式中: Pt—工艺合模力(吨)
Pcp— 模腔平均压力,bar(kgf/cm?)
Ft—制品投影面积,cm? 模腔平均压力的选择; 在产品结构中,塑料制品地位日益提高,注塑制品作为结构零件和装饰零件得到更加广
泛的应用。注塑制品表观质量之所以重要,不仅因为表面缺陷会影响产品的美观,使人无法
接受,而更重要的是注塑制品有表里如一的质量,很多表面缺陷是注塑工艺条件、聚合物材
料、模具选择不合理的反映,是制品内部质量的一些表征。因此研究表面质量的生成原因和
消除办法,无论对控制制品的外部质量还是内部质量都有重要的意义。
制品表观缺陷包括下列九方面;
1. 凹陷、缩孔、气孔
? 产生原因:产生这类缺陷的原因,大都是原料吸湿性大,干燥的不好,制品壁厚不均,
模腔压力不足或没有把存于模腔内的空气排除而形成阻隔使熔体流不能与模具表面
完全接触,或因物料冷却速率低使其制品表面出现严重凹陷,而缩孔位置多发生在筋
表面和远离浇口的地方。
? 防止办法:在制品设计方面要防止由于筋造成的制品薄厚不均。在选择材料方面要选
收缩率小的材料,在模具方面使在模具厚的方面开设分流道,在注塑工艺方面要降低
模具温度、熔体温度;增加注塑压力、保压时间和注塑量。对容易发生缩孔的地方加
强冷却,增加浇口截面尺寸,加大压力传递效果,防止远浇口处出现缩孔。 2. 无光泽、泛白、搓痕和皱纹
? 产生原因:这类缺陷的产生大都是由于模具温度过低,聚合物熔体温度过高,冷却速
度过快所致。当熔体还在充模时,在型腔壁上就形成了很硬的壳。壳层受到各种力的
作用,使之泛白变浑,严重者壳层被撕裂发生移位,这样就发生搓痕和皱纹。
? 防止办法:在材料方面,选择光洁度好的材料,在注塑工艺方面适当提高模具温度或
在模具浇口处局部加热。有搓痕和皱纹产生使应减小注塑速度,采用多级注塑。
3. 银丝、剥层
? 产生原因:在充模时,波前峰析出挥发性气体,这些气体是物料受热分解出的气体,
气体分布在制品表面,留下银纹。当物料含湿量大时受热产生水蒸气,在制品表面产
生银纹。有时因为从料筒至喷嘴的温度梯度太大使剪切力过大也会产生银纹。
? 防止办法:在物料方面,采用好的干燥设备使物料充份的干燥,将含湿量下降到最低
值。在注塑工艺方面降低熔体温度提高模具温度,稳定喷嘴温度,增加塑化时的背压,
选用大压缩比的螺杆。
4. 烧焦、暗纹和暗斑
? 产生原因:暗纹或暗斑的出现多是由于物料过热分解而引起,有的是因为塑化不均,
制品中留有未熔的料粒,从外观上看呈暗斑。有时是因为料中有异物,来自模具上的
灰尘等。在充模时模内空气被压缩,温度升高而烧伤聚合物,此类现象多发生在融合
缝处。
? 防止办法:在工艺方面暗纹的处理方法是降低料温减少分解;暗斑的处理方法是增加
料温、增加背压、降低螺杆转速。烧焦的处理方法是增加模具排气、降低末段注塑压
力和速度。注意环境卫生和原料污染。
5. 翘曲
? 翘曲产生的主要原因是注射时原料分子取向和模温不均造成制品各部收缩不均。料温
或模温过高使制品收缩过大易产生翘曲。制品脱模时受力不均易翘曲。
? 防止办法:在注塑工艺方面,考虑减小取向作用能使翘曲减小的道理,因此要快速充
模,使熔体热传递时间缩短,用充份的物料补偿收缩。提高注塑压力和保压压力,能
使翘曲减至最小,不要有过高的料温和模具温度,通过调整局部模具温度来改变其翘
曲方向。调整脱模时的速度和压力。
6. 熔接痕
? 产生原因:熔接痕产生的原因是在两个以上浇口注塑时,两股熔体料流合拢时发生的,
另一方面在熔体流流过模具型芯时在型芯背向产生熔接痕,熔接痕的产生是两个料流
前锋受到异物阻隔(如气体或杂质等)所形成的。一般来说融合缝本身强度并不很弱,
但是由于融合缝有夹杂物,又有较大的内应力,所以强度变得很低。
? 防止办法;在注塑工艺方面减少熔接痕得方法是适当提高模具温度和熔体温度,提高
注塑压力和注塑速度;在模具方面,在熔接痕产生处开排气槽有利于模腔内气体排出。
在融合缝处设置‘调整片’,使融合缝发生在调整片上,然后在把它剪除。
7. 飞边
? 产生原因:飞边是充模时熔料从模具分型面中溢出,冷却后形成飞边。产生得原因是
多方面的,在注塑机方面,由于注塑机的合模力小或刚性差,模具选择的注塑机锁模
力过小;在模具方面,由于材料应用不当,结构不合理,刚性不足或几何精度低,加
工精度及装配精度不高使动定模不能压平或紧密合拢产生间隙产生飞边。
? 防止办法:在模具方面加强模具材料刚性和配合精度;在注塑机方面选择大锁模力的
机;在注塑工艺方面采用多级注塑,在易产生飞边的地方用小速度小压力注塑,保证
“封口压力”的准确切换。
一. 聚乙烯-PE
1. 物理特性: 一般常用聚乙烯为高密聚乙烯(HDPE)密度0.95熔点130?,低密聚乙烯
(LDPE)密度0.92熔点120?。
2. 工艺特性:?结晶型聚合物,有明显的熔点,软化温度范围窄(3—5?)
?注塑压力的变化对聚乙烯的流动性的影响比料筒温度的影响要明显,所以在注塑成型
时先从注塑压力方面考虑。但过高的剪切速率会出现溶体破裂现象,在制品表面出现毛糙、
斑纹等熔体破裂现象.
? 聚乙烯吸水性低,含水小于0.01?,生产时可以不进行干燥处理.如储藏不当引起水分
过量可在70-80?温度下干燥1-2h。
? 收缩率大且方向性明显,制品易翘曲变形。HDPE收缩率1.5-5?,LDPE收缩率2-5?,
收缩率一般视制品壁厚而定,制品壁厚越大收缩率越大。
? 聚乙烯对注塑机无特殊要求,一般均可使用。
3. 制品与模具
? 制品 制品的壁厚与溶体的流动长度有关,而聚乙烯的流动性又随密度的不同有所不
同,因此在选择制品厚度时需充分考虑流动比,低密聚乙烯的流长比为280:1,高密
度聚乙烯的流长比为230:1。在选择制品的壁厚时,应考率收缩率的影响,从有利于
熔体流动、减少制品收缩的角度出发,一般聚乙烯的壁厚应在1-3.5mm之间。
? 模具的排气孔槽深度应控制在0.03mm以下。
4. 树脂准备
注塑用的聚乙烯为了保证制品有一定的机械强度,通常选用熔体指数稍底的品级,
而对于强度要求不高、薄壁、长
流程
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的制品,熔体指数相应选择大些,熔体指数(MI)是在温度为190?,负荷为2160g下,10分钟内熔体通过孔径为2.1mm,长度为8mm孔的克数。熔体指数值越小,树脂的分子量就越大,流动性就越差。
密度 熔体指数范围
0.912-0.925 1-31 低密聚乙烯
0.926-0.941 0.5-20 中密聚乙烯
0.942-0.965 0.2-8 高密聚乙烯
5. 成型工艺
?注塑温度 注塑温度应根据注塑制品实际情况来确定,一般低密聚乙烯料筒温度在
160-220?之间,高密聚乙烯在175-240?之间。在料筒温度分布上喷嘴和加料段温度低一些,
比计量段和压缩段低20?左右,如果加料段温度过高,有可能造成物料粘附在螺杆上,造成
加料不畅。高的料筒温度可以改善熔体的流动性,但能造成制品大的收缩。 ?注塑压力和注塑速度
一般聚乙烯对注塑压力和注塑速度无特殊要求,一般选择视制品情况而定,但大的注射速度
会造成熔体破裂现象。
?模具温度 模具温度的高低对聚乙烯制品有较大的影响,即模具温度高,熔体冷却速度慢,
制品的结晶度高,硬度、刚性均有提高,但制品的收缩相应加大,易出现缩痕。模具温度
低,熔体冷却速度快,所得制品结晶度低,透明性增加,呈现柔韧性,但相应内应力增加,
收缩的各向异性明显,易出现翘曲变形。通常低密聚乙烯的模具温度为35-55 高密聚乙烯60-70在选取时应注意制品要求。
二.聚丙烯(缩写代号PP)
1. 物理特性
密度:0.91 熔点:164-170?
2.工艺特性
? 聚丙烯为结晶性聚合物,其结晶度达50-70?有明显的熔点.
? 热稳定性好,分解温度可达300?以上,与氧接触的情况下,树脂在260?可变黄。
? 聚丙烯的熔体流动性要比聚乙烯要好,其中压力对熔体粘度的影响要比温度明显。
? 熔体弹性较大且冷凝速度快,易产生内应里,同时成型收缩率比较大(1-2.5?)
并具有各向异性.
? 着色剂会增加制品的收缩.
3.制品与模具
? 制品的厚度应充分考虑熔体充模的可能性,聚丙烯熔体的最大流长比为250:1,溶体流动
性较好,制品壁厚可在0.9-4mm选取.
制品壁厚mm 成型收缩率?
1-3 1-2
4-5 2-2.5
>6 2.5-3
? 由于聚丙烯流动性较好,在成型过程中易出现排气不良现象,故可射排气孔槽深度不超过
0.03mm。
4. 原料准备
注塑级的聚丙烯熔指数为(MI=1-10),选用较高的熔指数是为了提高熔体的流动性,减少
制品内应力,减少制品翘曲。聚丙烯成型的允许含水量为0.05?,因此在成型加工之前对原料颗粒可不做干燥处理,如水分含量过高可在80-100?的温度下干燥1-1.5小时即可。
5. 成型工艺
?注射温度 注射温度的提高有利于减小熔体粘度,但会增加制品的收缩,一般对聚
丙烯的料筒温度应控制在200-270?之间选择。
?注塑压力
随着注塑压力的提高,剪切速率加大会使熔体粘度明显下降,注塑压力的提高对制品的
冲击韧性、拉伸强度无不利影响,而且有利于相对伸长率,特别是成型收缩率有较大改善。
因此聚丙烯在注塑时选用较高注塑压力。
?模具温度
模具温度的变化对聚乙烯制品有很大影响。
模具温度低:制品的结晶度降低,制品表面韧性增强,收缩率低,光洁度下降,面积较大较
厚制品有翘曲倾向。
模具温度高:制品结晶度高,制品硬度和刚性增加,表面光洁度好,但易产生溢边、凹痕收
缩率大的问题。
在一般箱式制品模具的模温要求型心温度略高于模腔温度约5?,防止制品向不利的方向变形。
二. 聚苯乙烯(名称缩写PS)
相对密度:1.05 软化点:95?
1. 工艺特性
? 聚苯乙烯属于无定型聚合物,无明显熔点,熔体温度的范围较宽且热稳定性较好,约
在95?开始软化,120-180?之间成为流体,300?开始分解.
? 聚苯乙烯的比热容比较低,加热流动和冷却固化都比较快,流体粘度适中,且流动性
好,易于成型.
? 可以通过改变料筒温度和注塑压力来改变熔体流动性.
? 制品应力大,易碎裂是聚苯乙烯加工中的最大难题,这除了与材料本身分子量分布
不均,低分子物残留过多,分子链成刚性质脆,收缩系数不均有关外,还与模具及制品
设计和成型工艺有关。
? 注塑成型设备 聚苯乙烯对注塑设备无特殊要求,一般的螺杆机都可生产。
2. 制品与模具设计
? 由于聚苯乙烯的热膨胀系数与金属相差较大,因此在聚苯乙烯制品中不适宜有金
属嵌件的存在,否则当制品使用环境发生变化时,制品易应力开裂。
? 与其他塑料一样,聚苯乙烯制品的壁厚与熔体的流动性,以及制品的性能有关,
制品越厚熔体的流动阻力越小,但随之而来的收缩和应力也增加,所以聚苯乙烯
的制品壁厚不宜太厚,当然也不能太薄,当制品的壁厚小于0.8mm时熔体流动困
难,易出现制品填充不足现象。鉴于聚苯乙烯的流长比为200:1,所以制品壁厚一
般在1-4之间选择为佳。
? 聚苯乙烯的成型收缩率为0.5-0.8%。
? 排气孔槽的深度应控制在0.03mm以下。
? 为了减少制品中的内应力,要求模具温度应尽可能一致,各部分温差应控制在
8-6?之内,否则制品出模时易开裂,或制品上出现水波纹。 3. 原料准备
聚苯乙烯的吸水性较低(小于0.05%)而成型加工中所允许的含水量为0.1%,一般
加工前不需干燥处理,如果含湿量很高可在70-80的热风循环干燥箱内进行的,干燥
时间约为1.5-2小时,如用粉碎料时加入15-30%之间为宜.
4.成型工艺
? 注塑温度 聚苯乙烯的注塑温度根据制品的不同应在140-260?选择,当料筒温度高
时,熔体流动性提高有利于充模,使制品的透明性提高,但时制品的冲击强度下降,当
原料分解时,制品浇口处有气泡,制品变黄,浑浊出现银丝.从有利制品透明和提高生
产率的角度出发,料筒温度应在180-215?之间选择为宜,一般喷嘴和加料段温度低于
压缩和计量段20?为宜。
? 注塑压力
大的注塑压力对聚苯乙烯的熔体充模是有利的,随着注塑压力的增加对制品的冲击
强度无不利影响,成型收缩率下降,但制品的内应力增加使制品在脱模或使用过程中发
生开裂,注塑压力可以在60-150MPA范围内选取。
? 注塑速度 较高的注塑速度不仅会使模腔内的空气难以及时排出,而且会使制品表
面不洁,透明性变差,冲击强度下降,较大的剪切力会导致制品中的应力增加,因此
在不发生波纹和溶接痕的情况下尽量减小注塑速度。
? 模具温度 使用要求较高的制品采用模具加温的方法,模具温度在50-60?之间选
择,最高温度不超过70?,模腔型芯温差不超过3-6?。对一般制品采用低模温成型,
用后处理的方法消除内应力。
4. 成型中注意事项
? 树脂、模具、注塑机料筒、螺杆、喷嘴必须清洁,无灰尘杂质。
? 使用粉碎料时混合不能超过15-30%,注意粉碎料的使用次数多次使用会导致聚苯
乙烯变色。
? 制品后处理 为了消除制品内应力,防止制品开裂,当对制品进行后处理,制品
壁厚?6mm时,在空气或水中取温度60-70?,处理30-60分钟;当制品壁厚大于
6mm时则取70-78?,处理120-300分钟。
三. ABS
ABS塑料是由丙烯晴(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)三种单体组分经接枝共聚而成,其
密度1.02-1.08(通用级),丙烯晴含量的增加是为了改善ABS的耐油性和耐化学性;丁二烯的增加是为了提高ABS的冲击韧性;苯乙烯的添入是为了增加ABS的熔体流动性。
1. 工艺特性
通常160?以上以上即可成型,270?以上ABS中的橡胶相开始分解,制品变黄出现银丝。
ABS的粘度对剪切特别敏感,剪切力增大时粘度急剧降低,所以ABS制品可以采用点浇口。
2. 注塑设备
? 每次注塑量应取设备最大注塑量的50-75%;
? 可选用敞开式或加长喷嘴(长度不超过150mm),避免使用自锁式喷嘴,以降低流
程或引起物料变色;
? 对于阻燃级ABS要求控温系统工作灵敏。
3. 制品与模具
ABS流长比为190:1,制品厚度通常是1.5-4.5mm之间选取,在模具设计时应避免制
品薄厚不均。为了防止在充模过程中出现排气不良、制品灼伤、容接线等问题应在模具
上开设排气槽,排气孔槽深不应超过0.04mm。
4. 原料准备
ABS树脂吸湿性并不是很高,在加工允许值0.2%左右,但一般ABS原料在生产时都
必须干燥,干燥温度在80-85?之间,干燥2-4小时,注意开启风机避免原料熔结,如原料中
含水分过高制品会出现银丝.
5.成型工艺
?注塑温度 高的料筒温度可以提高熔体的流动性,有利于充模,但过高的料筒温度容易使物料分解,ABS的分解受时间和温度的双重影响,一般温度超过250?物料就开始变黄.在实际生产中ABS料温为180-230?之间选择,计量段和喷嘴温度的设定应特别注意,不良的设置会造成,溢料、银丝、变色、光泽不佳、溶接痕明显等。
? 注射压力
ABS的流动性较差,注塑时需要较大的注塑压力,但过大的注塑压力会造成脱模困难或
脱伤,以及给制品带来大的内应力。ABS注塑压力除了与制品厚度、设备类型有关外,
还与原料品级有关。一般对薄壁、长流程、小浇口的制品或耐热级、阻燃级的树脂,要
求注塑压力较高,可达130-150MPA。
?注塑速度 注塑速度对ABS熔体的流动性的改变有一定的影响,注塑速度慢,制品表面
会出现波纹,熔结不良;注塑速度过快,易出现排气不良,制品烧焦,表面光洁度不佳,同
时影响制品内部质量,所以一般采用中低速为宜。
?模具温度 随着对制品的要求不同,可以选择不同的模具温度,一般对制品表观和性能要
求较高的制品模具温度可控制在60?以上,要求模腔和型芯的温差不超过10?,对于深孔制品或形状较复杂的制品,要求模腔的温度比模芯的温度略高一些,有利于脱模。 四. 硬聚氯乙烯(PVC)
聚氯乙烯受温度的影响易生成氯化氢,而氯化氢的产生对树脂有催化的作用,导致树
脂变色分解。
1. 工艺特性
? 聚氯乙烯为无定型高聚物,它没有明显的熔点,60?以上开始变软,100-150?呈
粘弹态,150?以上呈粘流态,一般200?以上开始分解,分解时有腐蚀及刺激性
气体溢出。
? 聚氯乙烯的热稳定性较其他塑料要差,无论时间或温度都有导致其分解的倾向,
特别在高温下同金属物质接触更易分解,这时应严格控制温度。
? 硬聚氯乙烯流动性较差,因此在短时间内充满模腔较困难,因此需要较大的注塑
压力,同时为了避免溶体破裂现象,在成型中易采用高压低速注塑。
? 因氯化氢有腐蚀性,应做好模具及注塑机料筒螺杆的防腐工作。
? 由于聚氯乙烯的吸水性很小,通常在0.1以下,故对要求不高的制品可以不进行
干燥处理。
2. 成型设备
? 作好注塑机的料筒、螺杆的防腐。
? 设备的温控系统反应灵敏。
? 螺杆可选用长径比L/D为18-23 压缩比C/R为2左右,螺杆头呈尖头,减少物料停
留的可能性.
? 由于聚氯乙烯的粘度较大,为了减少流动阻力,在成型中一般选用较大孔径(直径
为4-10mm)通用喷嘴或延伸喷嘴,并配加温控制装置。
3. 制品与模具
? 制品壁厚应避免薄厚不均,以免造成收缩不均,溶体的流长比为100:1,制品壁
厚不低于1.2mm大都在1.5-5.0mm之间。
? 硬聚氯乙烯的成型收缩率因添加剂的种类引用量不同而异,通常为0.6-1.5%。
4. 原料准备
聚氯乙烯的允许含水量可达0.4%,要求不高的制品可不进行干燥处理,如果原料中含
水量过高会造成制品表面光洁度变差,甚至出现银丝气泡等缺陷,这时可以在90-100?的
热风循环干燥箱中干燥1-1.5小时,时间不宜过长以免造成料粒粘结或出现变色. 5.成型工艺
?注塑温度 在注塑中,由于聚氯乙烯的熔融温度和分解温度非常接近,可供选择的范围小,同时溶体的热稳定性还要受
,硬聚氯乙烯的成型温度为160-190?之间,温度超过200?分解。过高的喷嘴温度会造成熔体通过时摩擦过热分解,过低的温度会造成喷嘴堵塞,一般喷嘴温度
比计量段低10-20?。
?注塑压力 因聚氯乙烯的熔体粘度较大,又受温度的限制,注塑压力对聚氯乙烯的充模
起决定性作用,在模具、设备允许的条件下宜采用高压注塑 ,一般在90MPA以上,充模速度快,所得制品表面收缩小,熔结痕改善,但会出现排气不良,制品上有气泡,特别浇口较小
的情况下,熔体高速通过时将产生很高的摩擦热,从而使物料降解,制品上出现烧焦、变黄、
银丝等缺陷。
?模具温度 通冷水控制模具温度,模温不超过40?;加热控制模温,模温不超过60?。 ?螺杆转速 在正常的情况下螺杆旋转的机械能,可使料筒温度增加10-50?,这就有可能使物料降解,机械能的大小与螺杆的转速密切相关,转速高机械能就相应的增加,所以硬聚
氯乙烯的螺杆转速不宜过高,一般在20-50r/min的范围内。
?成型周期 在成型过程中尽量降低物料在料筒中的停留时间。
5. 注意事项
? 对于料筒内所存物料为聚苯乙烯、ABS时可在聚氯乙烯加工温度下,直接用聚氯
乙烯清洗料筒并加工成型,如果料筒内所存物料的成型温度超过聚氯乙烯所允许
的范围,或为其他热敏塑料,应先用聚苯乙烯或聚乙烯进行清洗料筒,然后进行
聚氯乙烯加工。
? 在料筒升温过程中,应密切注意升温情况,当温度达到工艺要求后必须开启设备
进行对空注射,而不可在料筒内恒温一段时间,当对空射出的物料光洁明亮,说
明物料塑化良好可以进行生产。
? 在成型过程中,每次注塑量应严格控制,前后成型周期应尽可能一致,注塑机的
油路油温应保持稳定。
? 在注塑时,如发现制品上有棕色条纹出现说明物料已经过热降解。
? 停机时应把料筒中的硬聚氯乙烯排干净,并用聚苯乙烯或ABS进行清洗方可停机。
? 加工聚氯乙烯时应保持室内通风良好,如若出现树脂分解时,则必须及时打开门
窗,排除遭污染空气。
五. 聚酰胺(PA)
聚酰胺俗称-尼龙,它现在有不下数十个品种,但常用的有PA6 PA66 PA46 这几个品种的性质大致相似,可在一起讨论。
1. 工艺特性
?吸水性 尼龙树脂都有从空气中吸收水分的倾向,当吸水为1%时,尼龙6的尺寸变化率为0.2%,尼龙66的变化率为0.25%,因此对于尺寸要求较高的制品,应注意选择吸水性较低的品种;
?结晶性 除透明尼龙外,尼龙熟知大都为结晶高聚物,结晶度高,制品拉伸强度、耐磨性、硬度、润滑性等项性能有所提高,热膨胀系数和吸水性趋于下降,但对透明度
以及抗冲击性能有所不利。
?流动性 由于尼龙大都为结晶性材料,当温度超过熔点后,其溶体粘度一般都显得比
较低,流动性好,应防止溢边的发生。同时由于溶体冷凝速度快,应防止物料阻塞喷嘴、流
道、浇口等引起制品不足现象。
?收缩率 与其他结晶塑料相似,尼龙树脂存在收缩率较大的问题。 2. 成型设备
尼龙成型时,主要注意防止“喷嘴的流涎现象”,因此对尼龙料的加工一般选用自锁
式喷嘴。
3. 制品与模具
? 制品的壁厚 尼龙的流长比为150-200之间,尼龙的制品壁厚不底于0.8mm一般
在1-3.2mm之间选择,而且制品的收缩与制品的壁厚有关,壁厚越厚收缩越大。
? 排气 尼龙树脂的溢边值为0.03mm左右,所以排气孔槽应控制在0.025以下。
? 模具温度 1制品壁厚大于5mm的应采用加热控制,模温PA6110?、PA66120?、
PA46120-130?,2制品厚度小于5,要求制品有一定的柔韧性的一般采用冷水控
温。
4. 原料的准备
尼龙的吸水性较大加工水分允许含量0.1%,吸水后的尼龙在成型过程中,表
现为熔体粘度急剧下降并混有气泡银丝,而且制品机械强度下降。在干燥过程中,
由于酰胺基团对氧比较敏感,在高温下易发生高温变色。
尼龙干燥工艺参考
干燥方法 温度? 时间(小时) 料层厚度mm 备注
95-105 8-10 真空干燥 小于50 真空度大于95KPA
90-100 4 热循环风干燥 小于25
100-110 负压沸腾干燥 15-30(分钟) 一次加料量 为40-30克 5.成型工艺
?料筒温度 因尼龙是结晶型聚合物,所以熔点明显,尼龙类树脂在注塑时所选择的料筒
温度同树脂本身的性能、设备、制品的形状因素有关。一般尼龙6的溶体温度最低为225?,尼龙66为260?。*由于尼龙的热稳定性较差,所以不宜高温长时间在料筒中停留,以免引
起物料变色发黄,同时由于尼龙的流动性较好,温度超过其熔点后就流动迅速。
?注射压力 尼龙溶体的粘度低,流动性好,但是冷凝速度较快,在形状复杂和壁厚较
薄的制品上易出现不足问题,故还是需要较高的注射压力。通常压力过高,制品会出现溢边
问题;压力过低,制品会产生波纹、气泡、明显的熔结痕或制品不足等缺陷,大多数尼龙品
种的注射压力不超过120MPA,一般在60-100MPA范围内选取是满足大部分制品的要求,只要
制品不出现气泡、凹痕等缺陷,一般不希望采用较高的保压压力,以免造成制品内应力增加。
?注射速度 对尼龙而言,注塑速度以快为益,可以防止因冷却速度过快而造成的波纹,
充模不足问题。快的注射速度对制品的性能影响并不突出。
?模具温度 模具温度对结晶度及成型收缩率有一定的影响,高模温结晶度高、耐磨性、
硬度、弹性模量增加、吸水性下降、制品的成型收缩率增加;低模温结晶度低、韧性好、伸
长率较高。
制品壁厚与模具温度的关系
制品壁厚mm 模具温度? 制品壁厚mm 模具温度?
20-40 6-10 60-90 小于3
3-6 40-60 大于10 大于100
5. 成型中注意事项
? 再生料的使用最好不超过三次,以免引起制品变色或机械物理性能的急剧下降,
应用量应控制在25%以下,过多会引起工艺条件的波动,再生料与新料混合必须
进行干燥。
? 安全须知 尼龙类树脂开机时应首先开启喷嘴温度,然后在给料筒加温,当喷嘴
阻塞时,切忌面对喷孔,以防料筒内的溶体因压力聚集而突然释放,发生危险。 ? 脱模剂的使用 使用少量的脱模剂有时对气泡等缺陷有改善和消除的作用。尼龙
制品的脱模剂可选用硬脂酸锌和白油等,也可以混合成糊状使用,使用时必须量
少而均匀,以免造成制品表面缺陷。
? 制品的后处理 尼龙制品的后处理是为了防止、消除制品中的残留应力或因吸湿
作用所引起的尺寸变化。后处理方法有热处理法和调湿法两种。1 .热处理 常用
方法在矿物油、甘油、液体石蜡等高沸点液体中,热处理温度应高于使用温度
10-20?,处理时间视制品壁厚而异,厚度在3mm以下为10-15分钟,厚度为3-6mm
时间为15-30分钟,经热处理的制品应注意缓慢冷却至室温,以防止骤冷引起制
品中应力重新生成。2.调湿处理 调湿处理主要是对使用环境湿度较大的制品而
进行的,其办法有两种:一沸水调湿法,二醋酸钾水溶液调湿法(醋酸钾与水的
比例为1.25:1,沸点121?),沸水调湿法简便,只要将制品放置在湿度为65%的环境
下,使其达到平衡吸湿量即可,但时间较长,而醋酸钾水溶液调湿法的处理温度为
80-100醋酸钾水溶液调湿法,处理时间主要取决制品壁厚,当壁厚为1.5mm时约2
小时,3mm为8小时,6mm为16-18小时.
八、PET
加工温度:260-300?,分解温度305?,含水量不超过0.02%,推荐使用干燥形式为除湿式干燥
机,空气温度120-135?,空气露点-18?,空气流速3-3.7m?(h.kg)干燥时间4-6小时。
注塑制品常见缺陷及处理:
a) 制品中有气泡;
分析:气泡在制品中,汽泡有时成白色,制品表面没有银丝,出现这一现象的原因
是塑化不完全,有生料注入制品中,因无银丝说明料筒后段塑化不好,如果制品表面
中既有气泡又有银丝,这说明料筒整段都塑化不好,根据出气泡的位置来判断料筒那
段塑化不好。
产生原因:加水口料料粒不均;整个循环周期过短;料筒后段料温过低;螺杆转速
过快;
b) 制品有银丝
产生原因:料温过高原料分解;熔融的原料在料筒中停留时间过长原料分解;原料
塑化不好有生料注入模腔;热流道温度过高原料分解;料中含水分过高受热产生气泡;
防延过大制品中夹杂气泡;
c) 制品部分变白,特别是制品底部或下部
产生原因:料温过低,料温靠近PET结晶温度190?,使结晶度过高使4.制品变白及制品底部浑浊
解决方法:视变白的位置提高相应料温,如果制品底部变白是热流道温度低,提高温
度;下半部变白料筒温度低,提高料筒温度。
5.制品变黄
产生原因:料温过高分解
6.制品同轴度低
产生原因:注塑压力过大;保压压力过大且时间过长;塑化背压过大; 7.制品变形
产生原因:模具温度不均,使制品各部收缩不均;制品冷却时间不够 8.制品内壁缩水
产生现象及原因:制品内壁有波纹,使制品壁厚不均,产生原因为模具形芯温度过高. 9.水波纹
产生现象及原因: 制品壁有明显波纹,产生原因是模具温度过低,模温不均,注塑速度过慢
PC
a) 工艺特性
i. 溶体的流动性对温度敏感,对压力不敏感,接近牛顿流体,属于粘度温
度敏感型。
ii. 可视为非结晶型聚合物,没有明显的熔点,溶体粘度高,流动困难,要
求模具流道浇口短而粗,以减少压力损失,同时需要较高的注塑压力。
iii. 高温下树脂易水解,制品上产生银丝,树脂在加工之前要进行干燥,使
含水量在0.02%以下,在加工过程中应注意树脂的保温防止树脂从新吸
湿。
iv. 制品易开裂,在加工时注意消除制品内应力,如提高模具温度,对制品
进行后处理。
b) 塑成型设备
1.设备容量 要求制品的最大注塑量不超过注塑机公称容积的60-70%
2.螺杆 螺杆的长径比L/D为15-20,压缩比2-3。
3.温控仪表 要求温控仪表在400?-0?之间自由调节。
4.喷嘴 由于PC流动性较差,喷嘴孔直径3-6MM,孔长12-25MM,并配有
单独的加热装置。
5.制品的成型收缩率为0.5-0.7%,流动方向与垂直方向基本一致。
6. 溶体的流动性与制品的壁厚有关,PC溶体流长比为80-100:1,制品厚度一般不
低于1MM,大都在1.5-5MM之间;
7.对于制品壁厚小于3MM,流动长度小于250MM的制品允许采用点浇口直径为0.8-1MM;
8.排气槽深度小于0.03MM;
9.为了有助于顺利充模,模具温度可在 120-0?之间选择;
三、原料的准备
物料干燥 干燥温度120-130?之间 时间4-5小时
四.成型工艺
1.注塑温度 注塑温度在280-300?之间,注塑温度不能低于260? 否则难于成型,340?受热分解;
喷嘴 230-250? 一般料筒温度:前240-280? 中260-290? 后240-270?
2.注塑压力80-120MPA之间,对于薄壁制品注塑压力120-150MPA
3.注塑速度 PC注塑速度过慢制品易出现波纹,注塑速度过快可能出现溶体破裂,在浇口
附近出现糊斑,制品表面毛糙,除薄壁、小浇口、深孔、长流程制品外,一般采用中速或慢
速注塑,最好采用多级注射;
4。模具温度 一般80-100?,对于形状复杂、薄壁制品、要求较高的制品模具温度可在
100-120?;
5.螺杆转速 30-60(r/min)为宜;背压取注塑压力的10-15%;
6.热处理 为了消除PC制品的内应力可对制品进行热处理,热处理的介质为空气、甘油、
液体石蜡等,热处理温度在110-135?之间,处理时间视制品尺寸、形状、使用要求及热处
理介质不同而不同,可由几十分钟到数小时不等;
推荐注塑工艺注塑 :热流道模具料筒温度:前 300? 中300? 后1)285? 后2)270? 注塑时间16S 冷却时间24S,注塑压力(一次/二次) 120/84MPA,注塑速度分三段控制,模具温度在80-90?;