塑胶材料对模具设计要求讲课稿Word文档格式.docx
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流道以短而粗为佳，浇口的口径以偏大为好，过小则压力损失大。
模具中必须开排气槽或孔，避免因排气不良而造成充模不佳、熔接痕明显、烧焦等不良现象。
模具的冷却很重要。
要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。
热量的散失一定要快而均匀。
建议模具冷却腔道的直径最小为10mm。
成型设备：
螺杆式和柱塞式的注塑机都可以。
以螺杆式为佳。
注塑量为注塑机最大注塑量的30%-80%，阻燃级为50%-80%，不可用大设备加工小制品，以避免物料在料筒停留时间过长而导致产品的性能下降，甚至引起阻燃剂的分解和制品变色。
螺杆选用渐变式的，长径比为15-20，压缩比为2-2.5，喷嘴使用自锁式喷嘴，以液压自锁式为宜，并要控温和保温装置。
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注塑模工艺条件:
干燥处理：
这种材料在高温下很容易水解，使制品机械强度下降、带色、表面产生斑痕，因此加工前的干燥处理是很重要的，使水分含量控制在0.02%，建议干燥条件为：
料层的厚度小于30MM，在120℃的空气中干燥6~8小时，或者150℃的空气中干燥2~4小时；
如果用吸湿干燥器干燥，建议条件为150℃，2.5小时。
熔化温度：
225~275℃，建议温度：
250℃。
成型温度：
PBT有明显的熔点，且在熔点以上，黏度迅速下降，所以成型中以比熔点高5℃作为成型温度的下限。
温度太低会出现塑化不佳，缺胶等现象。
温度太高容易造成喷嘴流延、溢边、颜色加深、降解，制品机械性能下降。
其分解温度为280℃，料筒温度一般选择在240-260℃，以防分解。
喷嘴温度低于料筒前段温度5-10℃.
模具温度：
生产PBT主要是控制温度。
温度高对产品机械性能影响极大，尤其是模温，模具温度太高，产品易脆抗冲击性能差易开裂，通常模具温度为40-100℃，以70-90℃为宜。
玻璃增强级和阻燃级模具温度可采用65℃，最高模具温度不超过100℃。
为提高产品尺寸的稳定性、防止翘曲变形，可以提高模具温度，使塑料在成型中结晶完善。
注射压力：
一般为中等程度的注塑压力，为40-100Mpa。
注射速度：
PBT的结晶速度相当快，要求高的注射速度，以避免熔体表面冻结，使远离浇口处出现熔接痕或开裂。
[page]ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
应用范围:
汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。
ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。
建议干燥条件为80~90℃下最少干燥2小时。
材料温度应保证小于0.1%。
210~280℃；
建议温度：
245℃。
25…70℃。
（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。
500~1000bar。
中高速度。
化学和物理特性:
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。
每种单体都具有不同特性：
丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；
丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；
苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。
从形态上看，ABS是非结晶性材料。
三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。
ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。
这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。
这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。
ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。
PA12聚酰胺12或尼龙12
水量表和其他商业设备，电缆套，机械凸轮，滑动机构以及轴承等。
加工之前应保证湿度在0.1%以下。
如果材料是暴露在空气中储存，建议要在85℃热空气中干燥4~5小时。
如果材料是在密闭容器中储存，那么经过3小时温度平衡即可直接使用。
240~300℃；
对于普通特性材料不要超过310℃，对于有阻燃特性材料不要超过270℃。
对于未增强型材料为30~40℃，对于薄壁或大面积元件为80~90℃，对于增强型材料为90~100℃。
增加温度将增加材料的结晶度。
精确地控制模具温度对PA12来说是很重要的。
最大可到1000bar（建议使用低保压压力和高熔化温度）。
高速（对于有玻璃添加剂的材料更好些）。
流道和浇口:
对于未加添加剂的材料，由于材料粘性较低，流道直径应在30mm左右。
对于增强型材料要求5~8mm的大流道直径。
流道形状应当全部为圆形。
注入口应尽可能的短。
可以使用多种形式的浇口。
大型塑件不要使用小浇口，这是为了避免对塑件过高的压力或过大的收缩率。
浇口厚度最好和塑件厚度相等。
如果使用潜入式浇口，建议最小的直径为0.8mm。
热流道模具很有效，但是要求温度控制很精确以防止材料在喷嘴处渗漏或凝固。
如果使用热流道，浇口尺寸应当比冷流道要小一些。
PA6聚酰胺6或尼龙6
由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。
由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。
几种常见塑料的成型工艺的广泛应用
2009年11月11日中国包装网作者:
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80℃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105℃，8小时以上的真空烘干。
230~280℃，对于增强品种为250~280℃。
80~90℃。
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80~90℃。
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20~40℃的低温模具。
对于玻璃增强材料模具温度应大于80℃。
一般在750~1250bar之间（取决于材料和产品设计）。
高速（对增强型材料要稍微降低）。
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。
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。
实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成函数关系。
PA66聚酰胺66或尼龙66
同PA6相比，PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品。
如果加工前材料是密封的，那么就没有必要干燥。
然而，如果储存容器被打开，那么建议在85℃的热空气中干燥处理。
如果湿度大于0.2%，还需要进行105℃，12小时的真空干燥。
260~290℃。
对玻璃添加剂的产品为275~280℃。
熔化温度应避免高于300℃。
建议80℃。
模具温度将影响结晶度，而结晶度将影响产品的物理特性。
对于薄壁塑件，如果使用低于40℃的模具温度，则塑件的结晶度将随着时间而变化，为了保持塑件的几何稳定性，需要进行退火处理。
通常在750~1250bar，取决于材料和产品设计。
高速（对于增强型材料应稍低一些）。
由于PA66的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。
PA66在聚酰胺材料中有较高的熔点。
它是一种半晶体-晶体材料。
PA66在较高温度也能保持较强的强度和刚度。
PA66在成型后仍然具有吸湿性，其程度主要取决于材料的组成、壁厚以及环境条件。
在产品设计时，一定要考虑吸湿性对几何稳定性的影响。
为了提高PA66的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。
PA66的粘性较低，因此流动性很好（但不如PA6）。
这个性质可以用来加工很薄的元件。
它的粘度对温度变化很敏感。
PA66的收缩率在1%~2%之间，加入玻璃纤维添加剂可以将收缩率降低到0.2%~1%。
收缩率在流程方向和与流程方向相垂直方向上的相异是较大的。
PA66对许多溶剂具有抗溶性，但对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱。
PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯
这种材料在高温下很容易水解，因此加工前的干燥处理是很重要的。
建议在空气中的干燥条件为120℃,6~8小时，或者150℃，2~4小时。
湿度必须小于0.03%。
如果用吸湿干燥器干燥，建议条件为150℃，2.5小时
250℃。
对于未增强型的材料为40~60℃。
建议模具冷却腔道的直径为12mm。
中等（最大到1500bar）。
应使用尽可能快的注射速度（因为PBT的凝固很快）。
建议使用圆形流道以增加压力的传递（经验公式：
流道直径=塑件厚度1.5mm）。
可以使用各种型式的浇口。
也可以使用热流道，但要注意防止材料的渗漏和降解。
浇口直径应该在0.8~1.0*t之间，这里t是塑件厚度。
如果是潜入式浇口，建议最小直径为0.75mm。
PBT是最坚韧的工程热塑材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。
PBT吸湿特性很弱。
熔点（225%℃）和高温变形温度都比PET材料要低。
玻璃化转换温度（glasstrasitiotemperature）在22℃到43℃之间。
PC聚碳酸酯
电气和商业设备（计算机元件、连接器等），器具（食品加工机、电冰箱抽屉等），交通运输行业（车辆的前后灯、仪表板等）。
PC材料具有吸湿性，加工前的干燥很重要。
建议干燥条件为100℃到200℃，3~4小时。
加工前的湿度必须小于0.02%。
260~340℃。
70~120℃。
尽可能地使用高注射压力。
对于较小的浇口使用低速注射，对其它类型的浇口使用高速注射。
PC是一种非晶体工程材料，具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。
PC的缺口伊估德冲击强度（otchedIzodimpactstregth）非常高，并且收缩率很低，一般为0.1%~0.2%。
PC有很好的机械特性，但流动特性较差，因此这种材料的注塑过程较困难。
在选用何种品质的PC材料时，要以产品的最终期望为基准。
如果塑件要求有较高的抗冲击性，那么就使用低流动率的PC材料；
反之，可以使用高流动率的PC材料，这样可以优化注塑过程。
PC/ABS聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物
计算机和商业机器的壳体、电器设备、草坪和园艺机器、汽车零件（仪表板、内部装修以及车轮盖）。
加工前的干燥处理是必须的。
湿度应小于0.04%，建议干燥条件为90~110℃，2~4小时。
230~300℃。
50~100℃。
取决于塑件。
尽可能地高。
PC/ABS具有PC和ABS两者的综合特性。
例如ABS的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性。
二者的比率将影响PC/ABS材料的热稳定性。
PC/ABS这种混合材料还显示了优异的流动特性。
PC/PBT聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物
齿轮箱、汽车保险杠以及要求具有抗化学反应和耐腐蚀性、热稳定性、抗冲击性以及几何稳定性的产品。
建议110~135℃,约4小时的干燥处理。
235~300℃。
37~93℃。
PC/PBT具有PC和PBT二者的综合特性，例如PC的高韧性和几何稳定性以及PBT的化学稳定性、热稳定性和润滑特性等。
PE-HD高密度聚乙烯
电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等。
干燥：
如果存储恰当则无须干燥。
220~260℃。
对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200~250℃之间。
50~95℃。
6mm以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度，6mm以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。
塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。
对于最优的加工周期时间，冷却腔道直径应不小于8mm，并且距模具表面的距离应在1.3d之内（这里“d”是冷却腔道的直径）。
700~1050bar。
建议使用高速注射。
流道直径在4到7.5mm之间，流道长度应尽可能短。
可以使用各种类型的浇口，浇口长度不要超过0.75mm。
特别适用于使用热流道模具。
PE-HD的高结晶度导致了它的高密度，抗张力强度，高温扭曲温度，粘性以及化学稳定性。
PE-HD比PE-LD有更强的抗渗透性。
PE-HD的抗冲击强度较低。
PH-HD的特性主要由密度和分子量分布所控制。
适用于注塑模的PE-HD分子量分布很窄。
对于密度为0.91~0.925g/cm3，我们称之为第一类型PE-HD；
对于密度为0.926~0.94g/cm3，称之为第二类型PE-HD；
对于密度为0.94~0.965g/cm3，称之为第三类型PE-HD。
该材料的流动特性很好，MFR为0.1到28之间。
分子量越高，PH-LD的流动特性越差，但是有更好的抗冲击强度。
PE-LD是半结晶材料，成型后收缩率较高，在1.5%到4%之间。
PE-HD很容易发生环境应力开裂现象。
可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力，从而减轻开裂现象。
PE-HD当温度高于60℃时很容易在烃类溶剂中溶解，但其抗溶解性比PE-LD还要好一些。
PEI聚乙醚
汽车工业（发动机配件如温度传感器、燃料和空气处理器等），电器及电子设备（电气联结器、印刷电路板、芯片外壳、防爆盒等），产品包装，飞机内部设备，医药行业（外科器械、工具壳体、非植入器械）。
PEI具有吸湿特性并可导致材料降解。
要求湿度值应小于0.02%。
建议干燥条件为150℃、4小时的干燥处理。
普通类型材料为340~400℃；
增强类型材料为340~415℃。
107~175℃，建议模具温度为140℃。
700~1500bar。
使用尽可能高的注射速度。
PEI具有很强的高温稳定性，既使是非增强型的PEI，仍具有很好的韧性和强度。
因此利用PEI优越的热稳定性可用来制作高温耐热器件。
PEI还有良好的阻燃性、抗化学反应以及电绝缘特性。
玻璃化转化温度很高，达215℃。
PEI还具有很低的收缩率及良好的等方向机械特性。
PET聚对苯二甲酸乙二醇酯
汽车工业（结构器件如反光镜盒，电气部件如车头灯反光镜等），电器元件（马达壳体、电气联结器、继电器、开关、微波炉内部器件等）。
工业应用（泵壳体、手工器械等）。
加工前的干燥处理是必须的，因为PET的吸湿性较强。
建议干燥条件为120~165℃，4小时的干燥处理。
要求湿度应小于0.02%。
对于非填充类型：
265~280℃；
对于玻璃填充类型：
275~290℃。
80~120℃。
300~1300bar。
在不导致脆化的前提下可使用较高的注射速度。
可以使用所有常规类型的浇口。
浇口尺寸应当为塑件厚度的50~100%。
PET的玻璃化转化温度在165℃左右，材料结晶温度范围是120~220℃。
PET在高温下有很强的吸湿性。
对于玻璃纤维增强型的PET材料来说，在高温下还非常容易发生弯曲形变。
可以通过添加结晶增强剂来提高材料的结晶程度。
用PET加工的透明制品具有光泽度和热扭曲温度。
可以向PET中添加云母等特殊添加剂使弯曲变形减小到最小。
如果使用较低的模具温度，那么使用非填充的PET材料也可获得透明制品。
PETG乙二醇改性-聚对苯二甲酸乙二醇酯
医药设备（试管、试剂瓶等），玩具，显示器，光源外罩，防护面罩，冰箱保鲜盘等。
湿度必须低于0.04%。
建议干燥条件为65℃、4小时，注意干燥温度不要超过66℃。
220~290℃。
10~30℃，建议为15℃。
PETG是透明的、非晶体材料。
玻璃化转化温度为88℃。
PETG的注塑工艺条件的允许范围比PET要广一些，并具有透明、高强度、高任性的综合特性。
POM聚甲醛
POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性，特别适合于制作齿轮和轴承。
由于它还具有耐高温特性，因此还用于管道器件（管道阀门、泵壳体），草坪设备等。
如果材料储存在干燥环境中，通常不需要干燥处理。
均聚物材料为190~230℃；
共聚物材料为190~210℃。
80~105℃。
为了减小成型后收缩率可选用高一些的模具温度。
700~1200bar注射速度：
中等或偏高的注射速度。
可以使用任何类型的浇口。
如果使用隧道形浇口，则最好使用较短的类型。
对于均聚物材料建议使用热注嘴流道。
对于共聚物材料既可使用内部的热流道也可使用外部热流道。
POM是一种坚韧有弹性的材料，即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。
POM既有均聚物材料也有共聚物材料。
均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度，但不易于加工。
共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。
无论均聚物材料还是
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