常用塑料注塑工藝參數(shù).ppt

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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(wú)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(duì)溫度敏感的塑料 （2）表觀粘度對(duì)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(wú)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(duì)溫度的敏感性和對(duì)剪切速率的敏感性都適中，流動(dòng)性好，易成型； 4、PS樹(shù)脂的吸水率很低，一般為0.01～0.03%，成型前可不干燥 ，[必要時(shí)，可在70～80℃的循環(huán)熱風(fēng)中干燥2～3h]。 5、注塑時(shí)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(jiǎn)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(kāi)裂，殘余應(yīng)力問(wèn)題較為突出。為減小內(nèi)應(yīng)力，加工時(shí)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(dòng)性高的品級(jí)，或添加流動(dòng)性助劑； 8、典型牌號(hào)加工參數(shù)（奇美公司PG－33）,,,,透明塑料的應(yīng)力檢驗(yàn),,,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(duì)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(dòng)性，與PS相比熔體流動(dòng)性稍差，因此，加工時(shí)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(dòng)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(jí)） 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(tuán)，所以易吸濕。加工前通常要進(jìn)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(duì)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(dòng)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(guò)250℃。 4、注射壓力的選取與制品的壁厚、設(shè)備的類型及樹(shù)脂的品級(jí)等有關(guān)。對(duì)薄壁長(zhǎng)流程、小澆口的制品或耐熱級(jí)、阻燃級(jí)樹(shù)脂，要選取較高的注射壓力，為100～140MPa；對(duì)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(shí)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(hào)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(shí)一般不需進(jìn)行干燥（必要時(shí)，可在80～100℃下干燥1～2h即可）； 2、PP的熔點(diǎn)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(shù)脂的MFR高時(shí)，料筒溫度可降低至200～230℃。 3、 PP高溫加工中雖不存在水解問(wèn)題，但過(guò)高的溫度或過(guò)長(zhǎng)的受熱時(shí)間，會(huì)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(duì)注射成型制品，在箱孔、加強(qiáng)筋、附近及壁厚較大的部位，容易產(chǎn)生縮孔、凹痕。 5、成型過(guò)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(huì)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(duì)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(shí)，可在70～80℃下，干燥1～2h。 2、 熔點(diǎn)：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(dòng)性好，粘度低，粘度的剪切敏感性強(qiáng)（尤其是LDPE），加工時(shí)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?yàn)樵诟咚僮⑸溥^(guò)程中，PE存在熔體破裂傾向。 5、加工時(shí)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(qiáng)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(guò)穩(wěn)定化的RPVC即使在不太高的溫度下如180℃，如果時(shí)間很長(zhǎng)（如40min以上）仍會(huì)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(shí)間。RPVC的成型溫度范圍在160～200℃之間。通常為160～190℃,最高不超過(guò)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(duì)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(shí)也要進(jìn)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(dòng)性通常較差, 注塑時(shí)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(huì)產(chǎn)生較多的摩擦熱而使塑料燒焦、 產(chǎn)生變色等問(wèn)題。因此，成型RPVC時(shí)，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(guò)60℃； 5、螺桿轉(zhuǎn)速一般為20～50r/min；螺桿轉(zhuǎn)速過(guò)快會(huì)導(dǎo)致溫升過(guò)大，導(dǎo)致物料分解。,6、RPVC注塑中的注意問(wèn)題： 選用螺桿式注塑機(jī)，不能選用柱塞注塑機(jī)； 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(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)程中，應(yīng)密切注意溫升情況。 料筒內(nèi)的物料是否過(guò)熱，可通過(guò)主流道料的表面是否有棕色條紋來(lái)判斷。如果主流道的料有棕色條紋，則說(shuō)明料筒內(nèi)的塑料已過(guò)熱，應(yīng)立即采取措施，對(duì)料筒進(jìn)行清洗，切不可繼續(xù)操作； 停機(jī)時(shí)，應(yīng)先將料筒內(nèi)的料全部排完，并用PS或PE等塑料及時(shí)清洗料筒，或加入專用的PVC停車(chē)料將料筒原來(lái)的RPVC基本過(guò)清方可停機(jī)。 停機(jī)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(huì)嚴(yán)重分解。在210℃下，停留時(shí)間不能超過(guò)20min；即使在190℃下，停留時(shí)間最好也不能超過(guò)1h。因此注塑時(shí)，在保證物料流動(dòng)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(shí)間。 2、POM具有明顯的熔點(diǎn)，均聚POM為175℃、共聚POM為165℃。成型時(shí)，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(duì)于薄壁制品，料筒溫度可適當(dāng)提高些，但不能超過(guò)210℃。 3、POM吸濕性小，加工前樹(shù)脂可不干燥。必要時(shí)，可在90～100℃下，干燥2～4h。 4、POM的熔體粘度對(duì)剪切速率敏感。因此，要提高熔體流動(dòng)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(zhǎng)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(duì)薄壁長(zhǎng)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(xiàng)： 操作時(shí)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(shí)間； 嚴(yán)格開(kāi)車(chē)與停車(chē)操作； 加工POM時(shí)，若料筒內(nèi)存有加工溫度超過(guò)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(shí)，再用PE清洗一次料筒，方可投料進(jìn)行成型操作； 在成型過(guò)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(shí)，表明物料已發(fā)生降解，此時(shí)應(yīng)立即用對(duì)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(duì)POM有促進(jìn)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(wú)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(shí)要求水分含量在0.02%以下。高溫下水分對(duì)PC特別有害。在成型前，PC樹(shù)脂必須進(jìn)行充分干燥（并且應(yīng)當(dāng)充分注意防止干燥過(guò)的物料再吸濕）。干燥效果的快速檢驗(yàn)法，是在注塑機(jī)上采用“對(duì)空注射”。 3、熔體粘度高，流動(dòng)性較差，其流動(dòng)特性接近于牛頓流體，熔體粘度受剪切速率影響較小，而對(duì)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(duì)于薄壁長(zhǎng)流程、形狀復(fù)雜、澆口尺寸較小的制品，為使熔體順利、及時(shí)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(shí)，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(kāi)裂或影響制品的尺寸穩(wěn)定性；（在100℃以上作長(zhǎng)時(shí)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(tái)灣奇美典型牌號(hào)加工參數(shù)：,,十、PA及玻纖增強(qiáng)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(diǎn)： 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(diǎn)： 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(diǎn)一般較低，如尼龍－6∕66∕1010的熔點(diǎn)僅為155～175℃，但其有較好的透明性和彈性。 2、熔點(diǎn)高，熔化范圍窄（約10℃） 。考慮到PA熔點(diǎn)高、熱穩(wěn)定性較差，故加工溫度不宜太高，一般高于熔點(diǎn)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(shí)更應(yīng)嚴(yán)格干燥，必要時(shí)可添加“增粘劑”。） 4、熔體粘度低，表觀粘度對(duì)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(shí)不需高的注射壓力，一般選取范圍為70～100MPa，通常不超過(guò)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(wèn)題。 6、模具溫度一般控制在40～90℃。模具溫度對(duì)制品的性能影響較大 。 7、酰胺基在高溫下對(duì)氧敏感，容易發(fā)生氧化變色（必要時(shí)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(diǎn)也被利用來(lái)進(jìn)行調(diào)濕處理，通常可在沸水或醋酸鉀水溶液（醋酸鉀與水的比例為1.25∶1，沸點(diǎn)為121℃）中進(jìn)行。 10、熔體著色所適用的有機(jī)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(qiáng)尼龍成型溫度,,PA46安全加工溫度－時(shí)間組合圖,玻璃纖維增強(qiáng)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(wèn)題：（1）流動(dòng)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(dòng)。（4）制品表面粗糙度數(shù)值大。 2、由于流動(dòng)性差，且加入玻纖后的熔體冷凝硬化快，需要比未加玻纖時(shí)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(qiáng)尼龍可用通用噴嘴； 5、對(duì)機(jī)筒的磨損大； 6、為使增強(qiáng)尼龍制品有較高的強(qiáng)度，需要注意盡可能地保護(hù)玻纖的長(zhǎng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度,,十一、PMMA注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)定,PMMA樹(shù)脂俗稱“壓克力”，國(guó)內(nèi)著名商品牌號(hào)有372＃（實(shí)為MS） 1、PMMA無(wú)定形聚合物，Tg為105℃，熔融溫度大于160℃，而分解溫度高達(dá)270℃以上，成型的溫度范圍較寬； 2、PMMA樹(shù)脂顆粒易吸收水份，而這些水分的存在，在成型過(guò)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(wèn)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(shí)間為2～4h； 3、 PMMA熔體粘度對(duì)溫度變化比較敏感。注射溫度的改變對(duì)熔體流動(dòng)長(zhǎng)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(shí)改變PMMA的流動(dòng)性主要是從注射溫度著手。但選用高料溫時(shí)易受其它工藝參數(shù)影響而給制品表面帶來(lái)變色等問(wèn)題； 4、PMMA熔體粘度較大，流動(dòng)性比較差，因此，需要較大的注射壓力，通常寬澆口、易流動(dòng)的厚壁制品所選取的注射壓力為80～100MPa 之間，而熔體流動(dòng)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(shí)，高速注射往往會(huì)使制品的澆口周?chē)：磺澹瑥亩怪破返耐腹庑源鬄榻档?，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(diǎn)，任何雜質(zhì)的存在都會(huì)因光折射關(guān)系而在制品上暴露無(wú)遺，故要求在加工該材料時(shí)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(guò)80℃,臺(tái)灣奇美典型牌號(hào)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(diǎn)，熔點(diǎn)約為225℃左右； PBT的分解溫度為280℃；實(shí)際生產(chǎn)中注射溫度一般選擇在240～265℃之間,未增強(qiáng)品級(jí)用較低溫度，增強(qiáng)品級(jí)用較高溫度。 2、 PBT在高溫下易水降解。注塑前要進(jìn)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(shí)，當(dāng)溫度為105℃、120℃或140℃時(shí)，所對(duì)應(yīng)的時(shí)間不超過(guò)8h、5h、3h； 3、 PBT在熔融狀態(tài)下流動(dòng)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(dòng)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(shí)，螺桿轉(zhuǎn)速一般不超過(guò)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(guò)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(guò)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(wú)明顯熔點(diǎn)； 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(zhǎng)期在加工溫度下仍有交聯(lián)的傾向，物料流過(guò)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(kāi)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(shù)脂可以不干燥就可以注塑。當(dāng)制品要求較高時(shí)，仍要進(jìn)行干燥處理。干燥工藝參數(shù)：溫度為120～140℃，時(shí)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(guò)100℃，一般為65～85℃。成型周期不超過(guò)60s。,Nonyl＠ PPO 典型牌號(hào)注塑加工參數(shù),