您當前的位置：首頁 >> 技術 >> 注塑 » 正文
5大通用塑料的注塑成型工藝詳解
  瀏覽次數：4273  發布時間：2016年09月29日 09:59:15
[導讀] “塑料性能乃注塑技術之本”，掌握各種塑料的工藝性能及特性，是每一位注塑工作者必須懂得的基本專業知識，塑料的性能是設定“注塑工藝條件”的依據，也是在分析注塑過程中出現的質量問題和異常現象時必須考慮的因素之一。


       “塑料性能乃注塑技術之本”，掌握各種塑料的工藝性能及特性，是每一位注塑工作者必須懂得的基本專業知識，塑料的性能是設定“注塑工藝條件”的依據，也是在分析注塑過程中出現的質量問題和異常現象時必須考慮的因素之一。


    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，具有高強度、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。

　　不同用途的PP其流動性差異較大，一般使用的PP流動速率介於ABS與PC之間。
　　1. 塑料的處理
　　純PP是半透明的象牙白色，可以染成各種顏色。PP的染色在一般注塑機上隻能用色母料。在一些機器上有加強混煉作用的獨立塑化元件，也可以用色粉染色。戶外使用的製品，一般使用UV穩定劑和碳黑填充。再生料的使用比例不要超過15%，否則會引起強度下降和分解變色。PP注塑加工前一般不需特別的幹燥處理。
　　2. 注塑機選用
　　對注塑機的選用沒有特殊要求。由於PP具有高結晶性。需采用注射壓力較高及可多段控製的電腦注塑機。鎖模力一般按3800t/m2來確定，注射量20%-85%即可。
　　3. 模具及澆口設計
　　模具溫度50-90℃，對於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，並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製造的產品，厚度不能超過3mm，否則會有氣泡（厚壁製品隻能用共聚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和模具不適用（出現氣泡、氣紋）。如刻有花紋的表麵出現由澆口擴散的明暗相間條紋，則要用低速注射和較高模溫。
　　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
　　采用較高注射壓力（1500-1800bar）和保壓壓力（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. 製品的後處理
　　為防止後結晶產生的收縮變形，製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％，因此在加工前無需進行幹燥處理。PE分子聯鏈柔性好，鍵間作用力小，熔體粘性低，流動性極好，因此成型時無需太高壓力就能成型出薄壁長流程製品。PE的收縮率範圍大，收縮值大，方向性明顯，LDPE收縮率為1.22％左右，HDPE收縮率在1.5％左右。因此容易變形翹曲，模具冷卻條件對收縮率的影響很大，故應該控製好模具溫度，保持冷卻均勻、穩定。

　　PE的結晶能力高，模具的溫度對塑件的結晶狀況有很較大的影響。模溫高，熔體冷卻慢，塑件結晶度高，強度也就高。
　　PE的熔點不高，但比熱容較大，因此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，以便提高生產效率。
　　PE的軟化溫度範圍較小，且熔體易氧化，因此在成型加工中應盡可能避免熔體與氧發生接觸，以免降低塑件質量。
　　PE製件質地較軟，且易脫模，因此當塑件有淺側凹槽時可以強力脫模。
　　PE熔體的非牛頓性不明顯，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，因此必須充分冷卻。模具應該有較好的冷卻係統。
　　若PE熔體在注射時采用直接進料口進料，應增大應力和產生收縮不均勻及方向性明顯的增大變形，因此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度以下無明顯的分解現象，對質量沒什麽影響。
　　PE的主要成型條件
　　料筒溫度：料筒溫度主要是與PE的密度高低和熔體流動速率大小有關，另外還與注塑機的類型和性能，一級塑件的形狀有關。由於PE為結晶型聚合物，在熔融時晶粒要吸收一定熱量，因此料筒溫度應高於它的熔點10度。度於LDPE來說，料筒溫度控製在140-200℃，HDPE的料筒溫度控製在220℃，料筒後部取最小值，前端取最大值。
　　模具溫度：模溫對塑件的結晶狀況有較大影響，模溫高，熔體結晶度高，強度高，但收縮率也會增大。通常LDPE的模具溫度控製在30℃-45℃，而HDPE的溫度相應再高10-20℃。
　　注塑壓力：提高注塑壓力有利於熔料的充模，由於PE的流動性很好，因此除薄壁細長製品外，應該精良選擇較低的注射壓力，一般注射壓力為50-100MPa。形狀簡單。壁後較大的塑件，注射壓力可以低些，反之則高。

聚氯乙烯（PVC）注塑工藝

　　典型應用範圍:
　　供水管道，家用管道，房屋牆板，商用機器殼體，電子產品包裝，醫療器械，食品包裝等。

　　化學和物理特性:
　　PVC材料是一種非結晶性材料。PVC材料在實際使用中經常加入穩定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗衝擊劑及其它添加劑。PVC材料具有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優良的幾何穩定性。
　　PVC對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力。然而它能夠被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕並且也不適用與芳香烴、氯化烴接觸的場合。
　　PVC在加工時熔化溫度是一個非常重要的工藝參數，如果此參數不當將導致材料分解的問題。 PVC的流動特性相當差，其工藝範圍很窄。
　　特別是大分子量的PVC材料更難於加工（這種材料通常要加入潤滑劑改善流動特性），因此通常使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. 幹燥處理：通常不需要幹燥處理。
　　2. 熔化溫度：185~205℃ 模具溫度：20~50℃。
　　3. 注射壓力：可大到1500bar 。
　　4. 保壓壓力：可大到1000bar。
　　5. 注射速度：為避免材料降解，一般要用相當地的注射速度。
　　6. 流道和澆口: 所有常規的澆口都可以使用。如果加工較小的部件，最好使用針尖型澆口或潛入式澆口；對於較厚的部件，最好使用扇形澆口。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於1mm。
　　7. 化學和物理特性: 剛性PVC是使用最廣泛的塑料材料之一。

聚苯乙烯（PS）注塑工藝
　　
　　典型應用範圍:
　　產品包裝、家庭用品（餐具、托盤等）、電氣（透明容器、光源散射器、絕緣薄膜等）。

　　化學和物理特性:
　　大多數商業用的PS都是透明的、非晶體材料。PS具有非常好的幾何穩定性、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。
　　它能夠抵抗水、稀釋的無機酸，但能夠被強氧化酸如濃硫酸所腐蝕，並且能夠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. 幹燥處理：除非儲存不當，通常不需要幹燥處理。如果需要幹燥，建議幹燥條件為80℃、2~3小時。
　　2. 熔化溫度：180~280℃。對於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：建議使用快速的注射速度。
　　5. 流道和澆口: 可以使用所有常規類型的澆口。

    ABS注塑工藝
　
　　典型應用範圍:
　　汽車（儀表板，工具艙門，車輪蓋，反光鏡盒等），電冰箱，大強度工具（頭發烘幹機，攪拌器，食品加工機，割草機等），電話機殼體，打字機鍵盤，娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等。

　　化學和物理特性:
　　ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩定性及化學穩定性；丁二烯具有堅韌性、抗衝擊特性；苯乙烯具有易加工、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具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯-丙烯腈的連續相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決於三種單體的比率以及兩相中的分子結構。這就可以在產品設計上具有很大的靈活性，並且由此產生了市場上百種不同品質的ABS材料。這些不同品質的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗衝擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。
　　ABS材料具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優異的尺寸穩定性以及很高的抗衝擊強度。回複“ABS”，查看更多
　　注塑模工藝條件:
　　1. 幹燥處理：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進行幹燥處理。建議幹燥條件為80~90℃下最少幹燥2小時。材料溫度應保證小於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。