常用几种塑料注塑工艺参数的确定Word格式.docx
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在实际操作中，推荐控制的料温为200～250℃。
因料流方向和垂直料流方向之间收缩率的差异随熔体温度增加而减少，所以适当提高料温对减少收缩差异，从而减少制件度形是有利的。
对注塑大型结构复杂、薄壁制件，也应适当提高料温以尽量降低粘度，增加充模能力，避免在充模过程过早冷固。
聚丙烯热光稳光性也有限度，在270—300℃以上的高温下长时间停留会有热降解的可能。
所以在注塑机容量比起制件重量大得较多的场合，料筒温度应控制在220℃左右为好。
在分析聚丙烯制件出现收缩变型和凹陷原因时，不难发现主要在于注射压力或注射速度不足。
聚丙烯的收缩率的大小主要取决于注射压力、注射温度、模具温度、加入的模料及有无成核剂等。
一般地说，凡能降低结晶生长速度的因素将有于减小收缩率。
例如，模具温度越低，熔体越容易冷却，收缩率就越小；
提高熔体温度也可以降低收缩率。
这可能是由于熔体温度越高，大分子链的无序性程序也越高，因此不容易结晶，收缩率就低。
而当熔体温度的结晶熔触温度（120~125）高得不太多的时候，某个分子的有序性是可能存在的，这样的有序区将成为晶核生成的中心，因而在冷却时，结晶进行得也越快，所以收缩率就大。
在聚丙烯塑料中加入成核剂可以用在快速成形中，或使成型周期缩短。
加入成核剂对于改进成形品的刚性，透明性也是有效的。
在调整聚丙烯成型加工条件时，要注意各变量间存在着互相干扰的现象。
例如，过低的料温配上过高的注射压力，将使料流方向和垂直料流方向之间收缩率的差异增大；
又如有时为了减少飞边，对较高的料温采取偏低的注射压力，结果高温下的大收缩又造成了低压下的大收缩。
推荐的模具温度为30～50℃，只有为获取好的表现质量或在模具结构复杂的薄壁制件时，才使用高的模温（50～90℃）。
但收缩率随之增大了。
模温过低或冷却不均，将增大制件的残留应力，出模后容易发生翘曲变形。
聚丙烯的收缩，85～95％在成型加工后的24小时内出现，要经过大约一周时间收缩才大体完成。
如果出模后将制件泡在沸水中10－15分钟，可以因应力造成的尺寸变化基本固定下来。
聚丙烯的熔体在压力作用下有比较强的穿越能力，容易产生飞边毛刺，在生产中要特别注意模具的维护。
聚丙烯对氧很敏感，因此加工过程中加热时间应尽可能地缩短。
另外，聚丙烯对铜较敏感，易老化。
在聚丙烯中所添加的抗氧剂，大多数对铜起不到防老化的作用。
如果以聚丙烯作为电器绝缘材料，有铜嵌件或包覆铜导线，必须注意选择适当的抗氧剂，以避免由于铜的存在而抵消了抗氧剂的作用。
据有关资料称，使用1％的以50：
50混合的烷基酚和硫代二丙酸双十二烷体系。
则比通常使用的抗氧剂体系效果要好。
三、聚苯乙烯（PS）
聚苯乙烯是无定型聚合物，流动性好，易于成型。
但这种塑料分子链刚硬，在注射成形中取向性特别大。
制件易形成应力集中。
有时我们会发现某一批塑件，刚加工后并没有发现什么异样，外观甚至良好，但如遇某些化学药品或存放时间延长，则在该批塑料的一些敏感部位，如与浇口接近区域，孔穴的边缘，嵌件周围，凸起转角处等，发生龟裂以致崩碎。
这是隐藏在制件内部的应力释放所致。
内应力的产生是由于熔体进入模腔时受剪切，而聚合物分子企图恢复到原来的卷曲状态，如果这些分子在松弛前已经冻结的话，那么制品就产生了内应力。
带有应力的制品表现将更脆，易开裂，产生裂纹。
欲得到无内应力的聚苯乙烯制品是比较困难的。
减少内应力的方法之一是使粘度均匀的熔体在注射压力下高速注入热的模具内，当凝固时，要使模腔压力降至零。
事实上，要做到这一点是不可能的。
只能在保证塑料熔体畅流的前提下，尽量降低注射压力，或使型腔内熔体所受压力分布均匀一些。
聚苯乙烯成型温度范围宽，易操作。
为提高生产效率可将料温提高到190～215℃。
但高温操作中，料中一些低分子聚合物可能分解，还可能诱发其他低灰发物逸出，气态物质随熔料进入型腔，影响制件光洁度。
透明件出现花斑，银纹，白烟，小气泡就是这些气态物质所致。
对于透明配件所用塑料，在烘料前应将料过筛，将其中的小颗粒和粉末筛出。
因这些小颗粒，屑末比表面积大，吸热性高，导热性差。
在较偏高温度下即易发生分解，继而释放气态物质。
这些气态物质极细的分散在局部熔料中，使局部发白，注塑在塑件中就形成白烟状区域。
若积集进入，当有机会膨胀时，即在制件中形成小气泡。
模具设计不当也会造成内应力。
如顶料杆不均衡，动、静模温差大等。
差值建议为3～5℃；
水冷水温控制在20～35℃。
聚苯乙烯制件适宜快速生产。
因为它是冷凝固化最快的塑料。
若延长闭模时间，反而脆性大，脱模困难。
对于大浇口制件，要调好保压时间。
过短，会造成浇口背面收缩凹陷；
过长，制件进料区域密度大，粘模作用大，开模时粘坏制件。
内应力检查方法：
1、将样品浸入石油熔剂中，观察开裂程度；
2、将样品交替浸入冷水和热水中，观察到开裂为止的循环次数；
3、通过偏振光检查。
消除内应力的后处理：
1、进行退火：
放入烘箱，加热至热变形温度下1～2小时，然后再慢冷至室温。
2、将制件脱模后放入65～80℃水槽中1～3小时，缓冷至室温。
以上方法均可以显著减小内应力以至消除。
四、ABS树脂
ABS塑料的吸温性和对水分比较敏感，在加工前必须充分进行干燥处理。
原料水分应控制在0.3％以下。
干燥条件为75～85℃，8小时，有些地方相对温度低（或冬季），可以少烘一点时间。
如果塑料用于装饰，则烘干温度应高一些，如80～90℃，干燥10～16小时。
ABS的干燥处理，除了去除水分外，还有助于塑料的塑化。
有时制件表面出现银纹、色斑、云纹，均是干燥不彻底所致。
ABS的注射温度较PS要高，但不如PS有那样宽松的升温范围。
在熔化过程中温度升高时，ABS熔融粘度实际上降低很少。
当升至塑化温度（适宜加工的温度范围，220～245℃），熔融粘度适中，若继续升温，超过250℃，ABS开始热降解，反而熔融粘度增大，注塑困难。
自然机械性能也将下降。
ABS塑料的熔体粘度较高，所以要采用较高的注射压力。
压力大小分三种情况：
1、大型、薄壁的，注射压力要大；
2、要进行电镀，喷镀或装饰件，注射压力要适中；
3、小型、厚壁，注射压力要低一些。
ABS塑件的注射速度以中等为好。
若过快易造成B粒子烧焦或分解析出气化物。
使熔接缝明显，光泽差，浇口区域泛红等。
只有大型薄壁件的注塑时还是要保证有足够高的速度。
模具温度一般为75～85℃。
投影面积大的塑件成型时，定模温度应比动模温度高20℃左右。
ABS塑料件的浇口不宜针状浇口，尤其是表面质量要求高的。
需要电镀的塑件，浇口应是圆形的，不宜用梯形、半圆形。
塑件在电镀前应作应力测试。
通常是将塑件浸入冰醋酸中30秒或2分钟，取出用清水冲净，看是否出现白点，若出现白点甚至白纹，则说明有应力存在。
这样的塑件可以通过热处理解决。
热处理规范：
加热至75～85℃，2～4小时，空冷。
如果应力不消除，电镀层将会起泡和起皮。
在实际应用中，有时一些较大的壳体也发生变形或开裂，有的是结构设计问题，模具已制造好，修改很困难，有的是由于浇口开设不当，或因注射压力过大。
权衡利弊，出于进度、成本诸方面因素，塑件的应力也可通过采取电镀塑件的热处理规范解决。
五、有机玻璃（PMMA）
用于注射的有机玻璃（有的叫做亚克力），其实是由聚甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯和其他丙烯酸酯共聚而成。
这种共聚物可以改进其加工流动性，便于注塑成形。
物理性能稍有影响。
这种共聚物中如果x成分的量大大超过y的成分，制成物是372号模塑料，如是其中以苯乙烯为主，即y>
>
x，则是204号无色透明材料。
聚合物粒料吸附有水汽（0.3%以上），实验资料称：
浸入水中24小时，吸收水分0.35%，48小时则高达2%。
成型加工前务必干燥，干燥温度需低于颗粒软化点10-15%，干燥时间4~6小时，加工前水分含量就<
0.65%，以免在成型时形成汽泡。
对于光学件创应在80~90℃随，真空干燥箱内烘6~8小时，水份含量应<
0.03%。
在加工温度下有机玻璃分子熔融粘度比PS、PE等都高很多，所以注射压力要高一些，其熔体粘度随温度升高而下降，它对温度的敏感性比其它热塑性塑料要高。
一般注射压力控制在120~130Mpa，注射温度为170~240℃。
这些参数具体地要视供应商提供的资料而定。
注射速度可用快速，但为避免内应力的产生，宜用多级注射速度。
如慢—快—慢等。
厚壁件或要求高的，建议慢速。
由于聚合物是无定形的，成形加工时在制件内部残留内应力。
为减少内应力，模具应加热。
模具温度为60—80℃。
对于厚壁件和光学件可采用高模温（70—90℃）低料温（例如200℃，有时可为190℃或更低一些），低注射速度。
即所谓“一高两低”操作法。
若拥有能对注射压力，注射速度实行多级控制，且因时间切换多级保压压力，则将十分优质高产。
制品最好进行热处理，以加速应力松驰，达到消除内应力的目的。
有机玻璃的热稳定性不太高，在高温下停留时间过长会造成降解。
降解会导致塑件产生气泡，烁斑，严重者则产生黑斑纹。
所以要尽量减少熔体在料筒内停留时间。
此外，背压不可太大，以减少过度的剪切和降解。
浇口要开得足够大，并最好开在塑件最厚部位。
使赋型压力能充分传递。
在有机玻璃塑件生产中，有一个十分主要问题是文明生产问题。
尤其是北方，空气干燥，风消大，除了厂房封闭要严密外，设备，厂地，库房一定要清洁。
贮定、包装、烘箱、注射机、上料系统等各个环节均之严格管理。
有的企业实行用“SS”法管理车间是值得学习和推广的。
有机玻璃易划伤，必须单件塑料袋包装。
切忌用PVC薄膜作包装。
六、聚碳酸酯（PC）
聚碳酸酯的熔融粘度较高，从熔融状态的流变性来看，接近于牛顿型流体。
因此聚碳酸酯熔体粘度随温度变化较随压力变化敏感性强。
随温度升高有明显下降。
在成形加工中，调温度比调节压力更为重要。
PC工艺特性
熔体黏度对温度的敏感性大
无明显熔点，熔体黏度大
高温下树脂容易水解
制品容易开裂
PC成型设备
螺杆：
通常选用单头全螺纹、带有止逆环的渐变压缩螺杆，压缩比2～3
控温仪表的指示要达到400℃
使用特殊设计的喷嘴，以减少流涎现象
PC制品与模具
制品的成型收缩率0.5～0.7%
制品的脱模斜度为50´
~1°
流动比为100:
1，壁厚设计：
1.5～5mm
尽可能少使用金属嵌件
开设深度小于0.03mm的排气槽
为了得到透明性较好的制品，模具型腔的表面粗糙度越小越好
模具应有加热控制
PC原料准备
注意分子量大，成型困难。
PC的平衡吸水率为0.3，成型中水分的允许含量为0.02%，最好在0.015%以下，原料需要进行干燥处理
PC树脂最好用真空干燥，温度110—120℃，10—24小时。
PC成型工艺
注射温度：
270～320℃
注射压力：
80～120MPa
注射速度：
采用多级注射速度，中速或慢速充模
模具温度：
100～120℃
螺杆转速：
防止螺杆的负荷过大，一般30～60RPM
PC注意事项
尽量少使用脱模剂
再生料的使用，不超过3次，不超过20%
料筒清理
制品的后处理
聚碳酸酯（PC）
PC由于熔融粘度大，流动性差，冷却速度快，对于薄壁、外形复杂、型芯多的制件，采用高料温（300℃）高模塑压力，快速加工的方法来成型。
并通过提高模具温度的办法来降低成形中制件内部产生的残余应力。
对于一般PC件应尽量采用低压慢速高模温，这里提出的“三高一快（即高料温，高压力，高模温，快速注射）”和“两高一低一慢（即高料温，高模温，低压力，慢速注射）”两种操作模式，是相对而言的。
实际操作中要根据PC的制备方式和供应商提供的资料在试模时，用试凑法来酌定，来量化。
对于厚壁制品的成型加工中，要特别注意“保压”的调整，普通注射机只能通过时间来调整。
长的保压时间，可以使制品密实，尺寸趋于稳定，不易形成真空泡。
某些制品属结构件，常采用金属嵌件，这些嵌件在使用时，应进行预热。
预热温度同模具温度下限。
预热的目的，是为避免金属和塑料冷却时的收储差异太大，这种差异程已导致制件的应力开裂。
对于厚壁件、复杂结构件以及带金属嵌件的制品，注塑完成后应进行退火处理，退火温度110℃，8—10小时。
制品内应力检查方法；
1．偏振光检验
2．溶剂浸渍法
将制件浸入苯、四氯化碳、环已烷、乙醇、甲醇等溶剂内，按制件发生龟裂所用的时间来判断应力的大小，时间愈长应力愈小。
一般如果浸渍5—15秒开裂，说明应力很大，如果超过1—2分钟还未开裂，说明应力很小，该制品不会出问题。
3．TNP试验
溶液组成及配比：
甲苯+正丙醇=1:
3
溶液温度：
22℃±
3
将制件浸入该溶液中3分钟，不龟裂，说明应力很小，若龟裂说明应力很大。
七、硬聚氯乙烯（HPVC）
PVC的工艺特性
硬聚氯乙烯塑料在大于65℃开始软化，150℃以上成为粘流态，分解温度不超过200℃
材料的热稳定性比其他塑料差，无论温度还是时间，都有导致其分解的倾向。
在硬聚氯乙烯塑料中，加入许多添加剂，熔体的流动性较差。
为防止分解造成的损害，应正确选择设备和模具。
聚氯乙烯的吸水率在0.1%以下。
PVC成型设备
宜选用螺杆式注塑机
熔体流道应是流线型的
与熔体接触的金属应有防腐蚀作用
设备的控温系统应指标准确，反应灵敏
螺杆的长径比为12～20，压缩比2～2.5，螺杆头应呈尖形。
由于熔体的黏度较大，应选用直径较大（直径4～10mm）的通用喷嘴
PVC制品与模具
制品的壁厚应尽量均匀，壁厚一般为1.5～5.0mm，流动比为100:
1
成型收缩率为0.5～1.5%
制品的脱模斜度为1°
~1.5°
由于成型温度较低，为防止冷料堵塞浇口或流入型腔，在模具中应开设足够的冷料井。
为了防止HCL气体对模具产生锈蚀作用，模具应做好防腐蚀处理。
模具温度采用冷却水进行控制，
PVC树脂准备
成型加工中树脂的允许含水率可达0.4%，一般情况下，材料可以不必进行干燥处理。
如果需要干燥处理，干燥时间不能太长，（一般为1～1.5小时）温度90～95℃。
PVC成型工艺
由于硬聚氯乙烯的熔融温度与分解温度非常接近，可供选择的范围很小，其成型温度范围160～190℃，成型温度尽可能偏低些，喷嘴温度要比螺杆末端低10～20℃
受温度所限，注射压力对硬聚氯乙烯充模起决定作用，一般要大于90MPa，保压压力一般在60～80MPa
一般要低于40℃
螺杆转速的高低对物料的熔体温度有着一定的影响，转速不能太高，一般控制在20～50RPM
成型周期：
由于物料的降解不仅与温度有关，而且与熔体的受热时间有关，在保证制品不产生变形的前提下，成型周期尽可能短，一般为40～80s
PVC注意事项
对于料筒中存在PS、ABS等物料，可以直接进行成型。
若料筒中存在高于PVC加工温度的物料，应进行料筒清理。
料筒温度达到指定温度后，应开始进行试模，可不用恒温一段时间。
对空注射的物料应光洁明亮。
从制品的颜色可以观察物料是否过热或降解。
停机时，要对料筒进行清理。
要保持工作环境的空气流通。
八、尼龙（PA）
由于酰胺基是亲水基因，所以其吸水性较其它塑料是大的。
它的吸水量随PA的品种不同而异，一般说来，如果在聚酰胺分子链中酰胺基愈少，碳链越长其吸水性也越小。
再者环境（温度与湿度）变化也会造成其性能和尺寸的变化。
所以在选用尼龙作机械零件如齿轮、轴承等时，必须考虑到因吸水引起的尺寸变化。
尼龙的工艺性能大致有下列特点：
1．原材料吸水性大，高温时易氧化变色，因此在加工前必须对粒料进行干燥处理。
最好采用真空干燥处理，以防止氧化，而且干燥后的粒料应马上装入注射机上的高压热风干燥料斗中。
2．熔点较高，熔融温度范围窄，且熔融状态稳定性差，易解聚分解而降低制品性能，特别明显的是外观性能（PA除外）。
粒料在料筒内停留时间不得超过30分钟。
3、尼龙得熔融粘度低，流动性大，因此，若注射机设有防流功能，喷咀必须用弹簧针阀喷咀，模具应精确加工以防止溢边。
因熔融温度范围窄，喷咀务必加热以免堵塞。
4、聚酰胺是结晶聚合物，收缩率较大。
如PA66收缩率1.8％左右，注塑时，如果增加注射压力，加快注射速度，可使收缩率减少一半左右，这可能是因为注射压力高，在熔体进入模腔后以及模腔压力降至零这个过程中，尼龙的结晶大部分已经完成。
故收缩率小。
由于PA收缩率大，不易制造精密尺寸的零件，但可以用试凑法在固定机台，固定工具条件下，多次加工，反复测量，取其值作为模具设计的计算收缩率，对模具多次修理和调整，也是可以达到某一精度的。
需要精度尺寸的塑件可以选用PA610，PA11。
5、由于尼龙流动性大，为保证注射压力和供料量的稳定，因此要求螺杆加装上止逆环（或称止回圈），以防止漏流（逆料）。
6、PA熔点高，反之它的凝固点也高，为防止过程凝固，必须采用高速注射，这样要求模具有充分的排气系统。
7、PA的结晶性明显地影响着其制件结构和性能，而结晶率的大小又受制于模温的高低和热传导速率的大小。
因此PA对模温要求较一般塑料要高得多。
在实际操作中，有的塑料要求伸长率高，透明性柔韧性好，且壁薄，则应设定偏低的模温，使结晶度减少；
当有的塑件要求耐磨性好，使用时变形小，硬度高，且壁厚，则应设定较高的模温，使结晶度增加。
模具的温度控制范围为20～90℃。
8、尼龙的后处理：
尼龙制件还会产生后收缩，使制品的尺寸进一步发生变化。
因此对制品进行退火是必要的。
退火温度比制品是哦那个温度高20℃。
在非氧化油中退火20分钟。
对于使用温度高于80℃或尺寸精度要求高的塑件均应退火处理。
为保证尺寸相对稳定，可用水或水溶液对制件进行调温处理。
具体操作是将塑件浸入沸水或醋酸钾水溶液（醋酸钾：
水＝1.25：
100，沸点121℃）中，浸泡时间随制件壁厚而定：
1.5mm，2小时；
3mm，8小时；
6mm，16小时。
调温处理还可改善晶体结构，提高韧性，消除内应力。
尼龙中PA6，PA66应作调温处理。
九、聚甲醛（POM）
聚甲醛分为均聚和共聚两种。
共聚甲醛在短期内强度好而均聚甲醛柔软性好。
共聚物比均聚软化点高10℃，受载荷时热变形温度高，热稳定性好，成型温度范围广。
工业常用的是共聚甲醛。
均聚甲醛多用于箱包产品和制作拉链。
在成型工艺上各有区别。
我们这里讨论的是共聚甲醛。
尽管POM的吸温性比PA小，但出于尺寸程度和表面质量考虑，加工前仍要进行干燥处理。
齿轮等精齿件：
100～120℃，4～8小时；
一般件80～90℃，3～4小时。
聚甲醛（POM）
POM的熔点是163℃，高于这一温度则熔化。
一般来说，大多数POM的加工范围为170～230℃，通常采用的温度分为170～200℃。
POM是热敏性塑件，长时间受热会分解，分解的甲醛易氧化成甲酸，甲酸再进一步加速聚甲醛的分解。
如果一旦发现此种情况，应及使清车，以消除分解产物。
清车可用PE。
由于甲醛很易溶解于水，所以清出来的POM料可倒入一桶水中，以减少烟雾。
因此要提出以下几点：
1、不要把POM加热到250℃以上，以避免热解；
2、料筒温度超过210℃以上时，POM熔体在料筒内停留时间不得超过30分钟。
料筒温度越高，停留时间越短。
3、只要开机，喷咀温度必须保持在POM熔点（163℃）以上的温度。
这样，当发生过热时，喷咀就不会堵塞。
4、如果该机刚加工过PVC，一定要严格将料筒清洗干净，更不可让PVC颗粒混入POM颗粒中，否则会发生强烈反应。
5、若须停机：
短时间停机，将料温调至靠近熔点，将料筒内的塑料清除掉，螺杆应一直处于前进位置，关掉加热器。
若须较长时间停机，则应用PE按正常程序进行清理。
在正常生产过程中，要特别注意熔体温度的测量。
虽然提高熔化温度会改善树脂的流动性，但在200℃以上时，它的效率就不如提高模具温度或增加注射后的效果好。
通常模具应控制在90～120℃。
高的模具温度可以提高制品的表面光洁度和达到最好的物理性能。
实际操作中，推荐模具温度范围为75-95℃。
较高温度主要用于厚壁、表面较大，流动性差的塑料、表面质量要求高的制品的加工。
模温对塑料的机械性能的影响是明显的。
由于塑料表面结晶性结构的关系，模温越高，整体性能就越好。
POM的注射压力范围为100-150MPa。
POM与聚烯烃类相比，它的表观粘度对剪切应力的依赖性小些，提高注射压力，可以改善流动性。
注射速度对产品质量和表面光洁度来说是十分重要的。
它与其他注射或型参数有关。
例如在高模温下，将注射速度从高速减到中速，可以提高产品承受冲击的能力。
薄壁件通常采用快速，厚壁件采用慢速。
前者是为了在塑料冷凝之前完全
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