最新塑料件成型工艺以及处理方法.docx
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最新塑料件成型工艺以及处理方法
各种塑料材料注塑工艺
一.各种塑料的原料料温
塑料型号原料温度
ABS180-240
HIPS180-220
PC+ABS200-245
PA66260-300
PA66+GP285-320
PMMA200-245
PC280-320
PS180-220
POM165-200
PP180-220
PBT220-280
二.各种塑料件异常的处理方法:
A:
气纹
1.浇口位置:
a.提高模具温度;
b.提高料管温度;
c.降低浇口位置的射速,射压;对于水口较长较细的产品,可用分断式处理,一段用中速中压射水口;二段用慢速低压射胶口气纹位置.
B:
缺料
1.当缺料形成时,首先查看产品剂量够不够.
a.当产品骨位厚的部位缺料,则后模模温过高,排气不良形成
方法:
1.降低模温2.降低射压射速.
b.当产品骨位薄的部位缺料,则是塑料流速不够快形成
方法:
1.提高料管温度2.提高射压射速.
c.当产品由于包封位置缺料
方法:
1.改善排气2.射低射速
2.当生产中的产品有缺料形成
a.首先检查机嘴是否漏胶,阻塞;
b.料管温度是否异常;
c.模具温度是否有变化.
C.料花
1.查看烘料温度是否正常;
2.看料管温度是否有异常,料管温度是否设定过高导至胶料分解;
3.射嘴孔径是否过小,射出时胶料在高压高速的状况下分解.(可退炮管查看料块射出时是否有棉絮状气泡.
2.当产品表面出现不规则料花时,则处理胶料当产品表面出现有规则小块料花时,在查看确认胶料无异常情况下,可用调机改善,找出料花段剂量位置,降低射压射速和改善排气均有改善。
PC注射压力:
尽可能地使用高注射压力。
PP注射压力:
可大到1800bar
什么是结晶性塑料?
结晶性塑料有明显的熔点,固体时分子呈规则排列。
规则排列区域称为晶区,无序排列区域称为非晶区,晶区所占的百分比称为结晶度,通常结晶度在80%以上的聚合物称为结晶性塑料。
常见的结晶性塑料有:
聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚酰胺PA6、聚酰胺PA66、PET、PBT等。
三、结晶对塑料性能的影响
1力学性能结晶使塑料变脆(耐冲击强度下降,韧性较强,延展性较差
、结晶性塑料对注塑机和模具有什么要求.
2结晶性塑料熔解时需要较多的能量来摧毁晶格,所以由固体转化为熔融的熔体时需要输入较多的热量,所以注塑机的塑化能力要大,最大注射量也要相应提高。
3结晶性塑料熔点范围窄,为防止射咀温度降低时胶料结晶堵塞射咀,射咀孔径应适当加大,并加装能单独控制射咀温度的发热圈。
4由于模具温度对结晶度有重要影响,所以模具水路应尽可能多,保证成型时模具温度均匀。
5结晶性在结晶过程中发生较大的体积收缩,引起较大的成型收缩率,因此在模具设计中要认真考虑其成型收缩率.
6由于各向异性显著,内应力大,在模具设计中要注意浇口的位置和大小,加强筋和位置与大小,否则容易发生翘曲变形,而后要靠成型工艺去改善是相当困难的。
7结晶度与塑件壁厚有关,壁厚冷却慢结晶度高,收缩大,易发生缩孔、气孔,因此模具设计中要注意控制塑件壁厚的控制.
四、结晶性塑料的成型工艺
1冷却时释放出的热量大,要充分冷却,高模温成型时注意冷却时间的控制。
2熔态与固态时的比重差大,成型收缩大,易发生缩孔、气孔,要注意保压压力的设定。
3模温低时,冷却快,结晶度低,收缩小,透明度高。
结晶度与塑件壁厚有关,塑件壁厚大时冷却慢结晶度高,收缩大,物性好,所以结晶性塑料应按要求必须控制模温。
4各向异性显著,内应力大,脱模后未结晶折分子有继续结晶化的倾向,处于能量不平衡状态,易发生变形、翘曲,应适当提高料温和模具温度,中等的注射压力和注射速度。
在市场上,塑料种类很多,但是做塑料的人一般只知道分为工程塑料和日用塑料两类。
实质上,塑料有结晶塑料和非结晶塑料之分。
结晶塑料:
尼龙、丙烯、乙烯、聚甲醛等等;非结晶塑料:
聚碳、ABS、透苯、氯乙烯等等。
聚合物结晶的影响因素可以分两部分:
内部结构的规整性,以及外部的浓度、溶剂、温度等。
结构越规整,越容易结晶,反之则越不容易,成为无定型聚合物。
结构因素是最主要的。
要提高聚合物的结晶取向,从结构来说,可以:
增加分子链的对称性;增加分子链的立体规整性;增加重复单元的排列有序性,即无规共聚;增加分子链内含的氢键;降低分子链的支化度或交联度;从外部因素来看,可以在工厂实施的方法:
退火,缓慢降温可以提高结晶度;注意应力的影响。
如橡胶和纤维,应力条件下就加速结晶。
溶剂的选择。
良溶剂中不易结晶。
PP是一种半结晶性材料
POM是结晶性材料
PE-LD是半结晶材料
PE-HD的高结晶度
PC是一种非晶体工程材料
结晶程度主要由模具温度决定,结晶性物料:
缓冷,模温高,结晶速度大,制品密度和刚度大,力学性能较高,成型收缩率大,伸长率和冲击强度下降骤冷,模温低,结晶度低,力学性能较低,韧性好,但不利于大分子的松弛过程,分子取向和内应力都大。
中速,模温不高(50-80°取向和结晶适中,用得最多。
模具温度,有些塑胶料由于结晶化温度高,结晶速度慢,需要较高模温,有些由于控制尺寸和变形,或者脱模的需要,要较高的温度或较低温度,如PC一般要求60度以上,而PPS为了达到较好的外观和改善流动性,模温有时需要160度以上,因而模具温度对改善产品的外观、变形、尺寸,胶模方面有不可抵估的作用。
注塑机不可用来加工小于注射量1/10或超过注射量70%的制品对于薄壁的PA6产品,流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。
增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度,但却降低了韧性。
如果壁厚大于3mm,建议使用20~40C的低温模具。
由于PA6的凝固时间很短,因此浇口的位置非常重要。
浇口孔径不要小于0.5*t(这里t为塑件厚度。
如果使用热流道,浇口尺寸应比使用常规流道小一些,成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。
因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。
如果用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。
防延量是指螺杆计量到位后,又直线地倒退一距离,使计量室的比容变大,内压下降,防止流体从计量室中流出。
防流延还有一目的是注射喷嘴不退后进行预塑时,降低喷嘴流道系统压力,降低内应力,并在开模时容易抽出料把,防延量大会使计量室中挟杂有气泡,对粘度大的物料可不设防延量。
注塑速度是熔体在炮筒内(亦为螺杆的推进速度的速度(MM/S注射速度决定产品外观、尺寸、收缩性,流动状况分布等,一般为先慢——快——后慢,即先用一个较的速度是熔体更过主流道,分流道,进浇口,以达到平衡射胶的目的,然后快速充模方式填充满整个模腔,再以较慢速度补充收缩和逆流引起的胶料不足现象,直到浇口冻结,这样可以克服烧焦,气纹,缩水等品质不良产生用水浸泡:
1,塑料制品退火处理的目的是消除内应力。
比如在制品薄厚的交接部位,厚的部位降温慢、薄的部位降温快些,则连接处发生不均匀收缩,结果这里有应力集中现象。
在有金属镶件的四周,这种现象更明显。
如不进行退火处理,过段时间,在应力集中部位会产生裂纹,甚至开裂或者变形。
退火方法:
一般是把制品浸在热油或热水中,也可在热风循环中,按塑料品种的不同,调节退火温度,一般用低于制品热变形温度10-20度,过高温度中制品要变形,但不能温度过低,过低温度退火,不能达到退火效果。
退火的时间长短要视产品的壁厚而定,越厚的壁要退火的时间越长。
要注意,经退火的产品拿出热液体后要摆平让它自然冷却,不可以用冷水采取速冷的方法。
退火的产品一般为PC,PS等塑料,对于POM,PVC等塑料就不用退火
处理的2,产品定型,尺寸等3,颜色均匀
注射充模、保压过程
注射充模是把计量室中塑化好的熔体注入模具型腔的过程,
注射充模分为两个阶段:
注射阶段和保压阶段。
注射阶段指从螺杆推进熔体开始,到熔体充满型腔为止;保压阶段指从熔体充满型腔开始到浇口封冻为止。
保压阶段可分为保压补缩流动阶段和保压切换倒流阶段。
充模过程是比较复杂而又非常重要的阶段,是高温熔体向相对较低温的模腔中流动的阶段,是决定聚合物定向和结晶的阶段,直接影响产品质量。
保压阶段主要是压力表现,在保压压力作用下,模腔中的熔体得到冷却补缩和进一步的压缩增密。
保压补缩流动阶段是当喷嘴压力(注射压力达到最大值时,模腔压力并没有达到最大值,也就是说,模腔压力极值要滞后于注射压力一段时间,还须经过致密流动过程,在很短的时间内,熔体要充满型腔各部缝隙,且本身要受到压缩。
在保压切换倒流阶段,熔体仍有流动,称保压流动,这时的压力称保压压力,又称二次注射压力,保压流动和充模时的压实流动都是在高压下的熔体致密流动,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地变化,产生保压流动的原因是因为模腔壁附近的熔体受冷后收缩,熔体比容发生变化,这样,在浇口封冻之前,熔体在注射压力作用下继续向模腔补允熔体,产生补缩的保压流动
PA6的化学物理特性和PA66很相似,然而,它的熔点较低,而且工艺温度范围很宽。
它的抗冲击性和抗溶解性比PA66要好,但吸湿性也更强。
因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响,因此使用PA6设计产品时要充分考虑到这一点。
为了提高PA6的机械特性,经常加入各种各样的改性剂。
玻璃就是最常见的添加剂,有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶,如EPDM和SBR等。
对于没有添加剂的产品,PA6的收缩率在1%到1.5%之间。
加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向还要稍高一些。
成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。
五、注塑模工艺条件:
干燥处理:
由于PA6很容易吸收水分,因此加工前的干燥特别要注意。
如果材料是用防水材料包装供应的,则容器应保持密闭。
如果湿度大于0.2%,建议在
80C以上的热空气中干燥16小时。
如果材料已经在空气中暴露超过8小时,建议进行105C,8小时以上的真空烘干。
模具温度很显著地影响结晶度,而结晶度又影响着塑件的机械特性。
对于结构部件来说结晶度很重要,因此建议模具温度为80~90C。
对于薄壁的,流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。
增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度,但却降低了韧性。
如果壁厚大于3mm,建议使用20~40C的低温模具。
对于玻璃增强材料模具温度应大于80C。
注射压力:
一般在750~1250bar之间(取决于材料和产品设计。
注射速度:
高速(对增强型材料要稍微降低。
流道和浇口:
由于PA6的凝固时间很短,因此浇口的位置非常重要。
浇口孔径不要小于0.5*t(这里t为塑件厚度。
如果使用热流道,浇口尺寸应比使用常规流道小一些,因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。
如果用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。
六、PP,聚丙烯成型工艺
注塑模工艺条件:
注塑机选用:
对注塑机的选用没有特殊要求。
由于PP具有高结晶性。
需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。
锁模力一般按3800t/m2来确定,注射量20%-85%即可。
干燥处理:
如果储存适当则不需要干燥处理。
熔化温度:
PP的熔点为160-175℃,分解温度为350℃,但在注射加工时温度设定不能超过275℃。
熔融段温度最好在240℃。
模具温度:
模具温度50-90℃,对于尺寸要求较高的用高模温。
型芯温度比型腔温度低5℃以上。
注射压力:
采用较高注射压力(1500-1800bar和保压压力(约为注射压力的80%。
大概在全行程的95%时转保压,用较长的保压时间。
注射速度:
为减少内应力及变形,应选择高速注射,但有些等级的PP和模具不适用(出现气泡、气纹。
如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹,则要用低速注射和较高模温。
流道和浇口:
流道直径4-7mm,针形浇口长度1-1.5mm,直径可小至0.7mm。
边形浇口长度越短越好,约为0.7mm,深度为壁厚的一半,宽度为壁厚的两倍,并随模腔内的熔流长度逐肯增加。
模具必须有良好的排气性,排气孔深0.025mm-0.038mm,厚1.5mm,要避免收缩痕,就要用大而圆的注口及圆形流道,加强筋的厚度要小(例如是壁厚的50-60%。
均聚PP制造的产品,厚度不能超过3mm,否则会有气泡(厚壁制品只能用共聚PP。
熔胶背压:
可用5bar熔胶背压,色粉料的背压可适当调高。
制品的后处理:
为防止后结晶产生的收缩变形,制品一般需经热水浸泡处理。
脱模剂一般使用方法;
1.先用适当的洗模水彻底的清洗模具,以祛除先前残留的脱模剂和其他的污染,再用干净的布和毛巾擦干。
2.使用前请先将桶搅拌摇下。
如有沉淀。
摇匀后不影响效果。
3.可以使用有空气辅助的喷涂设备,亦可用毛刷和棉布擦拭。
4.在预先处理的清洁的模具上,用浓液在模具上擦一次。
使脱模剂完全覆盖在模具上,行成一种坚固的薄膜。
5.也可在刚喷上模具上的脱模剂用风枪吹下,待浓液脱模剂挥发干后方可上模内漆或直接灌料。
6.脱模剂的稀释倍数要根据制品的复杂性及使用溶剂的密度,及实际操作情况决定
7.浓缩液的一般稀释10-15倍不等。
8.稀释溶剂建议使用该脱模剂的相对应的溶剂。
9.以上做出来的制品表面皮子光滑。
干爽,不油腻。
10.凡新使用或改变工艺的,需先做可行性实验,以求达到最佳稀释倍数及最佳的制品表面效果。