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5大通用塑料的注塑成型工藝詳解

樓主:中科大塑聚 時間:2021-11-22 13:34:29


聚丙烯(PP)注塑加工工藝


PP通稱聚丙烯,因其抗折斷性能好,也稱“百折膠”。PP是一種半透明、半晶體的熱塑性塑料,擁有高強度、絕緣性好、吸水率低、熱變形溫度高、密度小、結晶度高等特點。改性填充物通常有玻璃纖維、礦物填料、熱塑性橡膠等。不一樣用途的PP其流動性差異較大,一般運用的PP流動速率介于ABS跟PC之間。

1. 塑料的處理

純PP是半透明的象牙白色,能夠染成各種顏色。PP的染色在一般注塑機上只能用色母料。在一些機器上有加強混煉作用的獨立塑化元件,也能夠用色粉染色。戶外運用的制品,一般運用UV穩定劑跟碳黑填充。再生料的運用比例不要超過15%,否則會引起強度下跌跟分解變色。PP注塑加工前一般不需特殊的干燥處理。

2. 注塑機選用

對注塑機的選用沒有特別要求。因為PP擁有高結晶性。需采納注射壓力較高及可多段控制的電腦注塑機。鎖模力一般按3800t/m2來肯定,注射量20%-85%即可。

3. 模具及澆口設計

模具溫度50-90℃,對于尺寸要求較高的用高模溫。型芯溫度比型腔溫度低5℃以上,流道直徑4-7mm,針形澆口長度1-1.5mm,直徑可小至0.7mm。邊形澆口長度越短越好,約為0.7mm,深度為壁厚的一半,寬度為壁厚的兩倍,并隨模腔內的熔流長度逐肯增加。模具必須有良好的排氣性,排氣孔深0.025mm-0.038mm,厚1.5mm,要避免收縮痕,就要用大而圓的注口及圓形流道,加強筋的厚度要小(例如是壁厚的50-60%)。均聚PP制造的產品,厚度不能超過3mm,否則會有氣泡(厚壁制品只能用共聚PP)。

4. 熔膠溫度

PP的熔點為160-175℃,分解溫度為350℃,但在注射加工時溫度設定不能超過275℃,熔融段溫度最好在240℃。

5. 注射速度

為減少內應力及變形,應選擇高速注射,但有些等級的PP跟模具不適用(出現氣泡、氣紋)。如刻有花紋的表面出現由澆口擴散的明暗相間條紋,則要用低速注射跟較高模溫。

6. 熔膠背壓

可用5bar熔膠背壓,色粉料的背壓可適當調高。

7. 注射及保壓

采納較高注射壓力(1500-1800bar)跟保壓壓力(約為注射壓力的80%)。大概在全行程的95%時轉保壓,用較長的保壓時間。

8. 制品的后處理

為阻止后結晶產生的收縮變形,制品一般需經熱水浸泡處理。

聚乙烯(PE)注塑成型工藝


PE為結晶性原料,吸濕性極小,不超過0.01%,所以在加工前無需進行干燥處理。PE分子聯鏈柔性好,鍵間作用力小,熔體粘性低,流動性極好,所以成型時無需太高壓力就能成型出薄壁長流程制品。PE的收縮率范圍大,收縮值大,方向性顯著,LDPE收縮率為1.22%左右,HDPE收縮率在1.5%左右。所以容易變形翹曲,模具冷卻條件對收縮率的影響非常大,故應這個控制好模具溫度,持續冷卻均勻、穩定。PE的熔點不高,但比熱容較大,所以塑化時仍需要消耗較多的熱量,故要求塑化裝置要有較大的加熱功率,以便提升生產效率。PE的軟化溫度范圍較小,且熔體易氧化,所以在成型加工中應盡可能避 免熔體跟氧發生接觸,以免降低塑件質量。PE制件質地較軟,且易脫模,所以當塑件有淺側凹槽時能夠強力脫模。PE熔體的非牛頓性不顯著,剪切速率的改變對粘度的影響較小,PE熔體粘度受溫度的影響也較小。PE熔體的冷卻速度較慢,所以必須充足冷卻。模具應這個有較好的冷卻系統。若PE熔體在注射時采納直接進料口進料,應增大應力跟產生收縮不均勻及方向性顯著的增大變形,所以應注意選擇進料口參數。PE的成型溫度較寬,在流動狀態下,溫度的少許波動對注塑成型沒有影響。PE的熱穩定性較好,一般在300度以下無顯著的分解現象,對質量沒什么影響。

PE的主要成型條件

1.料筒溫度:料筒溫度主假如跟PE的密度高低跟熔體流動速率大小有關,別的還跟注塑機的類型跟性能,一級塑件的形狀有關。因為PE為結晶型聚合物,在熔融時晶粒要吸收一定熱量,所以料筒溫度應高于它的熔點10度。度于LDPE來說,料筒溫度控制在140-200℃,HDPE的料筒溫度控制在220℃,料筒后部取最小值,前端取最大值。

2.模具溫度:模溫對塑件的結晶情況有較大影響,模溫高,熔體結晶度高,強度高,但收縮率也會增大。通常LDPE的模具溫度控制在30℃-45℃,而HDPE的溫度相應再高10-20℃。

3.注塑壓力:提升注塑壓力有利于熔料的充模,因為PE的流動性非常好,所以除薄壁細長制品外,應這個精良選擇較低的注射壓力,一般注射壓力為50-100MPa。形狀簡單。壁后較大的塑件,注射壓力能夠低些,反之則高。

聚氯乙烯(PVC)注塑工藝


PVC材料是一種非結晶性材料。PVC材料在實際運用中經常加入穩定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其它添加劑。PVC材料擁有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優良的幾何穩定性。PVC對氧化劑、還原劑跟強酸都有很強的抵抗力。然而它可以被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕而且也不適用跟芳香烴、氯化烴接觸的場合。PVC在加工時熔化溫度是一個十分重要的工藝參數,要是此參數不當將導致材料分解的問題。 PVC的流動特性相當差,其工藝范圍很窄。特殊是大分子量的PVC材料更難于加工(這種材料通常要加入潤滑劑改善流動特性),所以通常運用的都是小分子量的PVC材料。 PVC的收縮率相當低,一般為0.2~0.6%。

注塑模工藝條件:

1. 干燥處理:通常不需要干燥處理。

2. 熔化溫度:185~205℃?

3.模具溫度:20~50℃。

4. 注射壓力:可大到1500bar 。

5. 保壓壓力:可大到1000bar。

6. 注射速度:為避免材料降解,一般要用相當地的注射速度。

7. 流道跟澆口:所有常規的澆口都能夠運用。要是加工較小的部件,最好運用針尖型澆口或潛入式澆口;對于較厚的部件,最好運用扇形澆口。針尖型澆口或潛入式澆口的最小直徑應為1mm;扇形澆口的厚度不能小于1mm。

8. 化學跟物理特性:剛性PVC是運用最廣泛的塑料材料之一。

聚苯乙烯(PS)注塑工藝


大多數商業用的PS都是透明的、非晶體材料。PS擁有十分好的幾何穩定性、熱穩定性、光學透過特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。它可以抵抗水、稀釋的無機酸,但可以被強氧化酸如濃硫酸所腐蝕,而且可以在一些有機溶劑中膨脹變形。典型的收縮率在0.4~0.7%之間。

注塑模工藝條件:

1. 干燥處理:除非儲存不當,通常不需要干燥處理。要是需要干燥,建議干燥條件為80℃、2~3小時。

2. 熔化溫度:180~280℃。對于阻燃型材料其上限為250℃。

3. 模具溫度:40~50℃。

4. 注射壓力:200~600bar。

4. 注射速度:建議運用快速的注射速度。

5. 流道跟澆口: 能夠運用所有常規類型的澆口。

ABS注塑工藝


ABS是由丙烯腈、丁二烯跟苯乙烯三種化學單體合成。每種單體都擁有不一樣特性:丙烯腈有高強度、熱穩定性及化學穩定性;丁二烯擁有堅韌性、抗沖擊特性;苯乙烯擁有易加工、高光潔度及高強度。從形態上看,ABS是非結晶性材料。三中單體的聚合產生了擁有兩相的三元共聚物,一個是苯乙烯-丙烯腈的連續相,另外一個是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結構。這就能夠在產品設計上擁有非常大的靈活性,而且由此產生了市場上百種不一樣品質的ABS材料。這些不一樣品質的材料給予了不一樣的特性,例如從中等到高等的抗沖擊性,從低到高的光潔度跟高溫扭曲特性等。

注塑模工藝條件:

1. 干燥處理:ABS材料擁有吸濕性,要求在加工之前進行干燥處理。建議干燥條件為80~90℃下最少干燥2小時。材料溫度應保證小于0.1%。

2. 熔化溫度:210~280℃;建議溫度:245℃。

模具溫度:25~70℃。(模具溫度將影響塑件光潔度,溫度較低則導致光潔度較低)。

3. 注射壓力:500~1000bar。

4. 注射速度:中高速度。



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