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第三節(jié) 常用塑料注塑工藝參數(shù),一、熱塑性塑料注塑特性 1、塑料材料的聚集態(tài) （1）結(jié)晶型塑料 （2）無定型塑料 2、熱穩(wěn)定性 （1）熱敏性塑料 （2）非熱敏性塑料 3、表觀粘度的溫度敏感性 （1）表觀粘度對溫度敏感的塑料 （2）表觀粘度對溫度不敏感的塑料 4、吸濕性與高溫水解敏感性,二、PS塑料注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)定,1、PS為無定型塑料，熔融溫度范圍較寬，熱穩(wěn)定性較好； 2、熱變形溫度為70～100℃，粘流溫度為150～204℃，300℃以上出現(xiàn)分解； 3、PS熔體的粘度對溫度的敏感性和對剪切速率的敏感性都適中，流動性好，易成型； 4、PS樹脂的吸水率很低，一般為0.01～0.03%，成型前可不干燥 ，[必要時，可在70～80℃的循環(huán)熱風(fēng)中干燥2～3h]。 5、注塑時的料筒溫度控制在180～215℃范圍內(nèi)，噴嘴溫度比料筒最高溫度低10～20℃。 6、注射壓力一般控制在60～150MPa。大澆口、形狀簡單及厚壁制品，注射壓力可選低些，約60～80MPa。 7、易形成內(nèi)應(yīng)力并引起開裂，殘余應(yīng)力問題較為突出。為減小內(nèi)應(yīng)力，加工時往往需要較高的料溫、模溫，以使熔體緩慢冷卻，取向的分子得到松弛。也可選擇流動性高的品級，或添加流動性助劑； 8、典型牌號加工參數(shù)（奇美公司PG－33）,,,,透明塑料的應(yīng)力檢驗,,,PG－33加工參數(shù),,,三、HIPS塑料注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)定,1、HIPS為苯乙烯單體與聚丁二烯橡膠的接枝共聚共混物，故其基本加工特性與PS相似，但由于不飽和橡膠的存在，高溫穩(wěn)定性不及PS，而對內(nèi)應(yīng)力的敏感性比PS小得多。 2、橡膠膠粒影響熔體的流動性，與PS相比熔體流動性稍差，因此，加工時的注射壓力要比PS高。 3、HIPS中可以摻入PS使用。隨著PS摻入量的增加，熔體流動性變好，制品的剛性、表面光潔度提高，但脆性也加大。 4、典型HIPS－－奇美公司的POLYREX?，如PH－88（高沖擊級） 的主要加工參數(shù),四、ABS塑料注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)定,1、其結(jié)構(gòu)中有極性基團，所以易吸濕。加工前通常要進行干燥，以消除制品上因水份而產(chǎn)生的銀紋及氣泡等缺陷。干燥條件為：在80～90℃的循環(huán)熱風(fēng)干燥器中干燥2～4h。 2、熔體粘度適中，熔體的粘度對成型溫度和注射壓力都比較敏感。提高料筒溫度和注射壓力，熔體粘度都能明顯下降，流動性增加，有利充模。 3、一般成型成型加工溫度在190～230℃。高溫?zé)岱€(wěn)定性不及聚苯乙烯，熔體溫度一般不要超過250℃。 4、注射壓力的選取與制品的壁厚、設(shè)備的類型及樹脂的品級等有關(guān)。對薄壁長流程、小澆口的制品或耐熱級、阻燃級樹脂，要選取較高的注射壓力，為100～140MPa；對厚壁、大澆口的制品，注射壓力可低些，為70～100MPa。 5、在生產(chǎn)中，除充模有困難時采用較高的注射速率外，一般情況下宜采用中、低的注射速率。 6、典型牌號LG化學(xué)公司， ABS121H,ABSTR-558,ABS HF380 加工參數(shù),HT－121加工參數(shù),,,HF－380加工參數(shù),,,TR－558加工參數(shù),,,五、聚丙烯（PP）塑料注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)定,1、 PP為非極性的結(jié)晶塑料，吸水率很低，約為0.03～0.04%，注塑時一般不需進行干燥（必要時，可在80～100℃下干燥1～2h即可）； 2、PP的熔點為165～170℃，最大結(jié)晶速率溫度為120～130℃；成型溫度范圍較寬，為205～315℃。料筒溫度控制在210～280℃，噴嘴溫度可比料筒最高溫度低10～30℃。當(dāng)制品壁厚大或樹脂的MFR高時，料筒溫度可降低至200～230℃。 3、 PP高溫加工中雖不存在水解問題，但過高的溫度或過長的受熱時間，會引起分子鏈斷裂而使分子量明顯降低，性能變劣 。 4、由于其結(jié)晶性，成型收縮率比較大。對注射成型制品，在箱孔、加強筋、附近及壁厚較大的部位，容易產(chǎn)生縮孔、凹痕。 5、成型過程中模內(nèi)冷卻不充分引起的結(jié)晶不足，易造成后結(jié)晶，引起后收縮變形。 6、冷卻不均勻易造成結(jié)晶差異及不均勻的收縮，并且不均勻的密度變化(體積變化)和不均勻的溫度變化還會誘發(fā)熱殘余應(yīng)力。 7、加入成核劑后，可大大加快結(jié)晶速度，降低溫度對球晶大小的影響，減小厚壁制品由于冷卻不均勻造成的結(jié)構(gòu)不均勻性。由于結(jié)晶度增加，且結(jié)晶均勻，減輕了后結(jié)晶作用及成型制品的后收縮變形。,六、聚乙烯（PE）塑料注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)定,1、吸濕性小(0.01%)，成型前可不干燥；必要時，可在70～80℃下，干燥1～2h。 2、 熔點：HDPE，約為130～137℃；LDPE，約108℃～115℃；分解溫度在300℃以上。LDPE的料筒溫度可控制在140～180℃，HDPE則控制在180～220℃。 3、熔體流動性好，粘度低，粘度的剪切敏感性強（尤其是LDPE），加工時可采用較低的注射壓力，一般為60～80MPa； 4、PE的注射速率選擇中速或慢速，而不宜采用高速注射，因為在高速注射過程中，PE存在熔體破裂傾向。 5、加工時的模溫的選擇與PE的密度有關(guān)，通常，LDPE的模溫為35～60℃，HDPE為50～80℃。 6、成型收縮率較大（1.5～3.5%），在制品壁厚不均勻處，加強筋處易產(chǎn)生癟痕，不均勻的冷卻極易造成翹曲變形。,七、RPVC注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)定,1、RPVC是典型的熱敏性塑料。經(jīng)過穩(wěn)定化的RPVC即使在不太高的溫度下如180℃，如果時間很長（如40min以上）仍會導(dǎo)致RPVC嚴(yán)重分解。所以要嚴(yán)格控制成型溫度和物料在料筒中的停留時間。RPVC的成型溫度范圍在160～200℃之間。通常為160～190℃,最高不超過200℃；料筒溫度分布通常采用階梯式設(shè)置；噴嘴溫度應(yīng)比料筒末端溫度低10～20℃。 2、對要求不高的制品，成型前原料可不干燥； 但原料中水分含量較高時也要進行干燥。干 燥方法通常是在熱風(fēng)循環(huán)烘箱中，在 90～100℃的溫度下干燥1～2.5h。 3、RPVC的流動性通常較差, 注塑時通常采用較 高的注射壓力和較低的注射速率。注射壓力在 90MPa以上，保壓壓力大多在60～80MPa；注射 速率太高還會產(chǎn)生較多的摩擦熱而使塑料燒焦、 產(chǎn)生變色等問題。因此，成型RPVC時，可采用 中等或較低的注射速率。 4、模具溫度一般在40℃以下，最高不超過60℃； 5、螺桿轉(zhuǎn)速一般為20～50r/min；螺桿轉(zhuǎn)速過快會導(dǎo)致溫升過大，導(dǎo)致物料分解。,6、RPVC注塑中的注意問題： 選用螺桿式注塑機，不能選用柱塞注塑機； 要做好設(shè)備的防腐工作； 所有與PVC塑料接觸的部分，不充許對塑化熔體產(chǎn)生任何粘附或滯留； 設(shè)備的溫度控制系統(tǒng)應(yīng)指標(biāo)準(zhǔn)確，反應(yīng)靈敏； 螺桿長徑比可小些，螺桿頭部呈尖頭；螺桿的壓縮比為2～2.5，螺桿的三段長度可分別設(shè)置為40%、40%和20%； 選用孔徑的通用噴嘴，并配有加熱控溫裝置； 掌握好清洗料筒的技術(shù)； 注意溫升程序，并在料筒升溫過程中，應(yīng)密切注意溫升情況。 料筒內(nèi)的物料是否過熱，可通過主流道料的表面是否有棕色條紋來判斷。如果主流道的料有棕色條紋，則說明料筒內(nèi)的塑料已過熱，應(yīng)立即采取措施，對料筒進行清洗，切不可繼續(xù)操作； 停機時，應(yīng)先將料筒內(nèi)的料全部排完，并用PS或PE等塑料及時清洗料筒，或加入專用的PVC停車料將料筒原來的RPVC基本過清方可停機。 停機后立即在模具的型腔與流道表面等處涂油防銹。,八、POM注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)定,1、POM也是典型的熱敏性塑料，240℃下會嚴(yán)重分解。在210℃下，停留時間不能超過20min；即使在190℃下，停留時間最好也不能超過1h。因此注塑時，在保證物料流動性的前提下，應(yīng)盡量選用較低的成型溫度和較短的受熱時間。 2、POM具有明顯的熔點，均聚POM為175℃、共聚POM為165℃。成型時，料筒溫度的分布：前段190～200℃，中段180～190℃，后段150～180℃，噴嘴溫度為170～180℃。對于薄壁制品，料筒溫度可適當(dāng)提高些，但不能超過210℃。 3、POM吸濕性小，加工前樹脂可不干燥。必要時，可在90～100℃下，干燥2～4h。 4、POM的熔體粘度對剪切速率敏感。因此，要提高熔體流動性，不能單用提高溫度，也要從提高注射速率和注射壓力著手。大澆口、厚壁短流程、小面積的制品，注射壓力為40～80MPa；一般制品為100MPa左右。小澆口、薄壁長流程、大面積的制品，注射壓力較高，為120～140MPa 。 5、模具溫度通?？刂圃?0～100℃，對薄壁長流程及形狀復(fù)雜的制品，模溫可提高至120℃。 6、高結(jié)晶度使成型收縮率較高（2～2.8％），壁厚部位易產(chǎn)生凹痕、縮癟等缺陷。,POM注塑中的注意事項： 操作時嚴(yán)格控制成型工藝條件； 嚴(yán)格控制POM的成型溫度和物料在料筒內(nèi)的停留時間； 嚴(yán)格開車與停車操作； 加工POM時，若料筒內(nèi)存有加工溫度超過POM的物料，要先用PE作為清洗料將料筒清洗干凈，待溫度降至POM的加工溫度時，再用PE清洗一次料筒，方可投料進行成型操作； 在成型過程中，如發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重的刺鼻甲醛味、制品上有黃棕色條紋時，表明物料已發(fā)生降解，此時應(yīng)立即用對空注射的方法，將料筒內(nèi)的物料排空，并用PE清洗料筒，待正常后再行加工； 某些物料或添加劑（如PVC、含鹵阻燃劑等），對POM有促進降解作用，必須嚴(yán)格分離，不允許相互混雜。 注意控制模具溫度與噴嘴溫度，避免溫度控制不當(dāng)造成的物料凝固、防止產(chǎn)生熔接痕。,聚甲醛加工參數(shù),,聚甲醛的成型收縮率,,聚甲醛的后收縮,,九、PC注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)定,1、聚集態(tài)特性屬于無定型塑料，Tg為149～150℃；Tf為215～225℃；成型溫度為250～310℃； 2、熱穩(wěn)定性較好，并隨分子量的增大而提高。 但PC高溫下遇水易降解，成型時要求水分含量在0.02%以下。高溫下水分對PC特別有害。在成型前，PC樹脂必須進行充分干燥（并且應(yīng)當(dāng)充分注意防止干燥過的物料再吸濕）。干燥效果的快速檢驗法，是在注塑機上采用“對空注射”。 3、熔體粘度高，流動性較差，其流動特性接近于牛頓流體，熔體粘度受剪切速率影響較小，而對溫度的變化十分敏感，在適宜的成型加工溫度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)加工溫度，能有效地控制PC的粘度。 4、由于粘度高，注射壓力較高，一般控制在80～120MPa。對于薄壁長流程、形狀復(fù)雜、澆口尺寸較小的制品，為使熔體順利、及時充模，注射壓力要適當(dāng)提高至120～150MPa。保壓壓力為80～100MPa。 5、成型時，冷卻固化快，為延遲物料冷凝，需控制模溫為80～120℃。 6、PC分子主鏈中有大量苯環(huán)，分子鏈的剛性大，注塑中易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，使制品開裂或影響制品的尺寸穩(wěn)定性；（在100℃以上作長時間熱處理，它的剛硬性增加，內(nèi)應(yīng)力降低） 。,PC的典型干燥曲線,,臺灣奇美典型牌號加工參數(shù)：,,十、PA及玻纖增強PA注塑工藝特性與工藝參數(shù)設(shè)定,1、常用品種及其熔點： 品種：尼龍-66；尼龍-610；尼龍-1010；尼龍-1212；尼龍-46 尼龍-6；尼龍-7；尼龍-9；尼龍-11；尼龍-12； 尼龍-66/6、尼龍-66/610；尼龍-6∕66∕1010 ；尼龍-66/6/610 熔點： 尼龍n系列：尼龍－6 215～220℃；尼龍－12為178℃； 尼龍m,n系列：尼龍－46 295 ℃；尼龍－66 255～265℃；尼龍－610 215～223℃；尼龍－1010 200℃； 共縮聚尼龍：由于分子鏈的規(guī)整性較差，結(jié)晶性和熔點一般較低，如尼龍－6∕66∕1010的熔點僅為155～175℃，但其有較好的透明性和彈性。 2、熔點高，熔化范圍窄（約10℃） ?？紤]到PA熔點高、熱穩(wěn)定性較差，故加工溫度不宜太高，一般高于熔點30℃左右即可。,3、吸濕性大，且酰胺基易于高溫水解，引起分子量嚴(yán)重降低；（須嚴(yán)格干燥至含水量低于0.05％，尤其是回料使用時更應(yīng)嚴(yán)格干燥，必要時可添加“增粘劑”。） 4、熔體粘度低，表觀粘度對溫度敏感，由于熔體的冷卻速率快，要防止塑料堵塞噴孔、流道、澆口等。為阻止熔體逆流，螺桿頭應(yīng)裝有止逆環(huán)；另外，為防止噴嘴處熔體的“流涎”現(xiàn)象，應(yīng)選用自鎖式噴嘴。 5、注射PA時不需高的注射壓力，一般選取范圍為70～100MPa，通常不超過120MPa。注射速率宜略快些，這樣可防止因冷卻速率快而造成波紋及充模不足等問題。 6、模具溫度一般控制在40～90℃。模具溫度對制品的性能影響較大 。 7、酰胺基在高溫下對氧敏感，容易發(fā)生氧化變色（必要時可添加尼龍專用的熱穩(wěn)定劑）； 8、高結(jié)晶性，成型收縮率大，易產(chǎn)生結(jié)晶應(yīng)力，并且明顯隨制品的厚度增大而增加； 9、成型后制品的緩慢吸濕易引起尺寸精度的較大變化。這點也被利用來進行調(diào)濕處理，通?？稍诜兴虼姿徕浰芤海ù姿徕浥c水的比例為1.25∶1，沸點為121℃）中進行。 10、熔體著色所適用的有機顏料品種較少（酰胺基具有還原性，加之成型溫度高）。,尼龍吸水率,,尼龍及玻纖增強尼龍成型溫度,,PA46安全加工溫度－時間組合圖,玻璃纖維增強尼龍（GF－PA）工藝特性,1、GF-PA中由于含大量玻纖，注塑中存在四大問題：（1）流動性差。（2）收縮率小，且各向異性明顯。（3）制品性能易出現(xiàn)波動。（4）制品表面粗糙度數(shù)值大。 2、由于流動性差，且加入玻纖后的熔體冷凝硬化快，需要比未加玻纖時提高溫度約10－30 ℃； 3、應(yīng)采用較大的注射速率和較高的注射壓力； 4、由于大量玻纖引起的高粘度，增強尼龍可用通用噴嘴； 5、對機筒的磨損大； 6、為使增強尼龍制品有較高的強度，需要注意盡可能地保護玻纖的長度，減少玻纖損傷；（從螺桿、噴嘴、澆口等裝備因素到注塑工藝條件） 7、玻纖增強料成型加工中最常有缺陷： “浮纖”或稱“玻纖外露”； 玻纖取向引起的各向異性； 熔接痕處強度特低；,纖維取向,,不同厚度處的取向狀況,,皮－芯效應(yīng)與熔接痕,,前鋒料遇到障礙后分流－合流－熔接,,玻纖含量與熔接痕強度,,十一、PMMA注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)定,PMMA樹脂俗稱“壓克力”，國內(nèi)著名商品牌號有372＃（實為MS） 1、PMMA無定形聚合物，Tg為105℃，熔融溫度大于160℃，而分解溫度高達270℃以上，成型的溫度范圍較寬； 2、PMMA樹脂顆粒易吸收水份，而這些水分的存在，在成型過程中由于受熱揮發(fā)，導(dǎo)致熔體起泡、膨脹、使制品出現(xiàn)銀絲、氣泡、透明度變差、有糊斑等問題。PMMA在熱風(fēng)循環(huán)干燥設(shè)備上的干燥，其干燥工藝參數(shù)：溫度為70～80℃，時間為2～4h； 3、 PMMA熔體粘度對溫度變化比較敏感。注射溫度的改變對熔體流動長度的影響要比注射壓力與比注射速率明顯些，更比模具溫度顯著得多。故在成型時改變PMMA的流動性主要是從注射溫度著手。但選用高料溫時易受其它工藝參數(shù)影響而給制品表面帶來變色等問題； 4、PMMA熔體粘度較大，流動性比較差，因此，需要較大的注射壓力，通常寬澆口、易流動的厚壁制品所選取的注射壓力為80～100MPa 之間，而熔體流動較為困難的制品所需的壓力要大于140MPa，110～140MPa則適用于大多數(shù)制品的成型； 5、注塑PMMA制品時，高速注射往往會使制品的澆口周圍模糊不清，從而使制品的透光性大為降低，故在一般情況下最好不要采用高速注射， 6、由于透明度高是PMMA的特點，任何雜質(zhì)的存在都會因光折射關(guān)系而在制品上暴露無遺，故要求在加工該材料時必須做好環(huán)境的清潔工作。 7、溫范圍為40～60℃，最高不得超過80℃,臺灣奇美典型牌號PMMA加工參數(shù)：,十二、PBT的注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)定,1、PBT是結(jié)晶型材料，具有明顯的熔點，熔點約為225℃左右； PBT的分解溫度為280℃；實際生產(chǎn)中注射溫度一般選擇在240～265℃之間,未增強品級用較低溫度，增強品級用較高溫度。 2、 PBT在高溫下易水降解。注塑前要進行干燥，要將水分含量控制在0.02%以下。采用熱風(fēng)循環(huán)干燥時，當(dāng)溫度為105℃、120℃或140℃時，所對應(yīng)的時間不超過8h、5h、3h； 3、 PBT在熔融狀態(tài)下流動性好，粘度低，僅此于尼龍，在成型易出“流延”現(xiàn)象； 4、由于良好的流動性，一般采用較到中等的注射壓力，PBT的注射壓力一般為50~100MPa； 5、PBT的冷卻速度快，因此要采用較快的注射速率； 6、預(yù)塑PBT時，螺桿轉(zhuǎn)速一般不超過80r/min，一般在25~60r/min之間。 背壓一般為注射壓力的10~15%。 7、 PBT在成型過程中易出現(xiàn)各向異性； 8、模具溫度 一般控制在70~80℃，各部位的溫度差不超過10℃。,十三、改性聚苯醚的注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)置,1、改性聚苯醚為非結(jié)晶塑料，無明顯熔點； 2、改性聚苯醚在熔融狀態(tài)下的粘度較大，需要高的注射壓力；為保證制品的尺寸精度，需要較大的鎖模力； 3、改性聚苯醚長期在加工溫度下仍有交聯(lián)的傾向，物料流過的部位不能出現(xiàn)滯留現(xiàn)象。 4、由于改性聚苯醚的成型收縮率小，熔體冷卻速率快，應(yīng)選用帶有加熱控溫裝置的敞開式噴嘴，應(yīng)注意選擇適當(dāng)?shù)哪＞邷囟取?5、改性聚苯醚的吸水率較小僅為0.06%，包裝嚴(yán)格的樹脂可以不干燥就可以注塑。當(dāng)制品要求較高時，仍要進行干燥處理。干燥工藝參數(shù)：溫度為120～140℃，時間為2～4h。 6、注射溫度為230～280℃；注射壓力為100MPa左右。模具溫度不超過100℃，一般為65～85℃。成型周期不超過60s。,Nonyl＠ PPO 典型牌號注塑加工參數(shù),