常见塑料注射成型工艺课件.ppt
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- 常见 塑料 注射 成型 工艺 课件
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1、常常见见塑塑料料注注射射成成型型工工艺艺n1 1、工艺特性、工艺特性n(1 1)作为结晶性塑料,)作为结晶性塑料,PEPE的熔点不高,熔点明显,熔程较窄的熔点不高,熔点明显,熔程较窄(3 355),结晶度随温度的升高而下降。),结晶度随温度的升高而下降。n(2 2)熔体流动性好,易注射成型。熔体表观黏度对剪切速率)熔体流动性好,易注射成型。熔体表观黏度对剪切速率敏感,提高螺杆转速、注射速度可改善敏感,提高螺杆转速、注射速度可改善PEPE熔体的流动性。熔体的流动性。n(3 3)分解温度在)分解温度在300300以上,但由于以上,但由于PEPE在高温下易发生热氧老在高温下易发生热氧老化,故加工温度
2、不能太高。化,故加工温度不能太高。n(4 4)PEPE树脂的吸湿性小(吸水率树脂的吸湿性小(吸水率0.01%0.01%)()(5 5)成型收缩率)成型收缩率大(大(1.51.53.5%3.5%),制品易翘曲变形。),制品易翘曲变形。一聚乙烯(一聚乙烯(PE)n 制品制品 n为有利于熔体流动,减少收缩,为有利于熔体流动,减少收缩,PEPE制品的壁厚一般为制品的壁厚一般为1.01.03.0 3.0 mmmm(最小壁厚不小于(最小壁厚不小于0.8mm0.8mm),壁厚应尽量均匀;),壁厚应尽量均匀;n型芯脱模斜度为型芯脱模斜度为25254545,型腔脱模斜度为,型腔脱模斜度为20204545。n 模
3、具模具 n为防制品翘曲,应合理选择浇口位置或采用多点浇口;为防制品翘曲,应合理选择浇口位置或采用多点浇口;n PEPE质软易脱模,对于侧壁带有浅凹槽的制品可采用强行脱模的质软易脱模,对于侧壁带有浅凹槽的制品可采用强行脱模的方法;方法;n排气孔槽的深度应控制在排气孔槽的深度应控制在0.03mm0.03mm以下。以下。2、制品与模具、制品与模具n3 3、成型工艺、成型工艺n注射温度注射温度 n LDPELDPE的料筒温度可控制在的料筒温度可控制在140140180180,n HDPEHDPE则控制在则控制在180180220220。n模具温度模具温度 n一般,一般,LDPELDPE的模温为的模温为
4、353560,HDPE60,HDPE为为50508080。n注射压力注射压力 n一般为一般为606080Mpa80Mpa;n对于一些薄壁、长流程、形状复杂、窄浇口的制品和对于一些薄壁、长流程、形状复杂、窄浇口的制品和模具,注射压力应适当提高至模具,注射压力应适当提高至120MPa120MPa左右。左右。n注射速度注射速度 n选择中速或慢速,而不宜采用高速注射,因选择中速或慢速,而不宜采用高速注射,因为在高速注射过程中,为在高速注射过程中,PEPE存在熔体破裂倾向存在熔体破裂倾向。n成型周期成型周期 n有足够的保压时间,以弥补因熔体收缩而产有足够的保压时间,以弥补因熔体收缩而产生的缺料、气泡、凹
5、痕等缺陷。生的缺料、气泡、凹痕等缺陷。n后处理后处理 n一般不需要进行热处理。必要时,可在一般不需要进行热处理。必要时,可在8080的各种介质中处理的各种介质中处理1 12h2h,然后缓慢冷至室温,然后缓慢冷至室温 二、聚丙烯(二、聚丙烯(PPPP)n1 1、工艺特性、工艺特性nPPPP的结晶度为的结晶度为505070%70%,熔点为,熔点为165165170170。n分解温度在分解温度在300300以上,与氧接触时,树脂在以上,与氧接触时,树脂在260260下开始变黄。下开始变黄。n熔体流动性比熔体流动性比PEPE好,表观黏度对剪切速率的敏感性高于对温度好,表观黏度对剪切速率的敏感性高于对温
6、度的敏感性。的敏感性。n熔体弹性大且冷却凝固速度快,制品易产生内应力。熔体弹性大且冷却凝固速度快,制品易产生内应力。n成型收缩率较大,为成型收缩率较大,为1 12.5%2.5%,并具各向异性。,并具各向异性。n2 2、成型设备、成型设备nPPPP可用各种注射机成型。在选择注射机时,额定注射量一定要可用各种注射机成型。在选择注射机时,额定注射量一定要大于制品质量的大于制品质量的1.81.82 2倍倍n3 3、制品与模具、制品与模具n制品壁厚为制品壁厚为1.01.04.0mm4.0mm,壁厚应尽量均匀;,壁厚应尽量均匀;n模具的脱模斜度为模具的脱模斜度为0.50.51.51.5,形状较复杂的制品取
7、,形状较复杂的制品取大值;大值;n模具中可设置适当的排气孔槽;模具中可设置适当的排气孔槽;n4 4、原材料准备、原材料准备n注射成型时一般不需进行干燥,如果颗粒中水分含量注射成型时一般不需进行干燥,如果颗粒中水分含量过高,可在过高,可在8080100100下干燥下干燥1 12h2h。n5 5、成型工艺、成型工艺n注射温度注射温度 n 料筒温度控制在料筒温度控制在210210280280,喷嘴温度可比料筒最高温度低,喷嘴温度可比料筒最高温度低10103030。n当制品壁薄、形状复杂时,当制品壁薄、形状复杂时,280280300300;n制品壁厚大或树脂的熔体流动速率高,制品壁厚大或树脂的熔体流动
8、速率高,200200230230。n模具温度模具温度 n40409090。n注射压力注射压力n通常为通常为7070120MPa120MPa。n后处理后处理 nPPPP的玻璃化温度较低,脱模后,制品会发生后收缩,要求较高的的玻璃化温度较低,脱模后,制品会发生后收缩,要求较高的制品,应进行热处理。处理温度为制品,应进行热处理。处理温度为8080100100,时间为,时间为1 12h2h。(三)硬聚氯乙烯(三)硬聚氯乙烯(RPVCRPVC)n1 1、工艺特性、工艺特性n(1 1)PVCPVC为无定型的高分子,无明显熔点,为无定型的高分子,无明显熔点,6060以上开始变软,以上开始变软,150150以
9、上成为黏流态。树脂开始分解的温度低于以上成为黏流态。树脂开始分解的温度低于150150,若超,若超过过180180则迅速降解,放出大量有刺激性及腐蚀性的气体则迅速降解,放出大量有刺激性及腐蚀性的气体n(2)PVC熔体黏度大,成型流动性差。在注射成型中应选择熔体黏度大,成型流动性差。在注射成型中应选择低速高压。低速高压。n(3)PVC吸水率低(吸水率低(250250。nABS的熔体黏度适中,熔体的黏度对成型温度和注射压力都的熔体黏度适中,熔体的黏度对成型温度和注射压力都比较敏感。比较敏感。n由于大分子中含有双键,由于大分子中含有双键,ABSABS的耐候性较差,紫外线可引起的耐候性较差,紫外线可引
10、起ABSABS变色。变色。n成型收缩率较低,为成型收缩率较低,为 0.40.40.7%0.7%。n(2 2)成型设备)成型设备n大多采用螺杆式注射机,注射喷嘴采用直通式。大多采用螺杆式注射机,注射喷嘴采用直通式。n(3 3)制品与模具)制品与模具n制品制品 壁厚通常取壁厚通常取1.51.55.0mm5.0mm,L/DL/D为为190190左右;左右;尽量避免缺口与锐角,以防应力集中。尽量避免缺口与锐角,以防应力集中。n模具模具 脱模斜度为脱模斜度为1.01.0;浇口厚度应大于制品;浇口厚度应大于制品壁厚的壁厚的1/31/3;浇口位置不能在电镀表面处。;浇口位置不能在电镀表面处。n(4 4)原材
11、料准备)原材料准备n易吸湿,加工前通常要进行干燥易吸湿,加工前通常要进行干燥n干燥条件为:在干燥条件为:在80809090的热风干燥器中干燥的热风干燥器中干燥2 24h4h。n(5 5)成型工艺)成型工艺n注射温度注射温度 加工温度不超过加工温度不超过250。一般,柱塞。一般,柱塞式注射机料筒温度为式注射机料筒温度为180230,螺杆式注射机,螺杆式注射机为为160220,喷嘴温度为,喷嘴温度为200左右。左右。n耐热级、电镀级等品级树脂的加工温度可稍高些,耐热级、电镀级等品级树脂的加工温度可稍高些,阻燃级、通用级及抗冲级等,则加工温度应取低阻燃级、通用级及抗冲级等,则加工温度应取低些。些。n
12、模具温度模具温度 对表面质量和性能要求比较高以及对表面质量和性能要求比较高以及形状复杂的制品,模温控制在形状复杂的制品,模温控制在60607070n一般的制品模温可低些,模具可通冷水冷却。一般的制品模温可低些,模具可通冷水冷却。n注射压力注射压力 n对薄壁长流程、小浇口的制品或耐热级、阻燃级对薄壁长流程、小浇口的制品或耐热级、阻燃级树脂,要选取较高的注射压力,为树脂,要选取较高的注射压力,为100140MPa;n对厚壁、大浇口的制品,注射压力可低些,为对厚壁、大浇口的制品,注射压力可低些,为70100MPa。n保压压力通常控制在保压压力通常控制在6070MPa。n注射速度注射速度 n一般情况下
13、宜采用中低速。一般情况下宜采用中低速。n 后处理后处理 一般可不必进行热处理;制品使用要一般可不必进行热处理;制品使用要求较高,则需将制品放入温度为求较高,则需将制品放入温度为70708080的热空的热空气中,处理气中,处理2 24h4h,然后缓慢冷至室温。,然后缓慢冷至室温。六、聚对苯二甲酸丁二醇酯(六、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)n(1)工艺特性)工艺特性nPBT是结晶型塑料,具有明显的熔点,熔点为是结晶型塑料,具有明显的熔点,熔点为225235,结晶度可达结晶度可达40%。n熔体黏度对剪切速率敏感,因此,在注射成型中,提高注射压熔体黏度对剪切速率敏感,因此,在注射成型中,提高注射压力可
14、增加熔体流动性。力可增加熔体流动性。nPBT在熔融状态下的流动性好,黏度低,在成型易出在熔融状态下的流动性好,黏度低,在成型易出“流延流延”现象。现象。n在高温下易水解,原料须干燥。在高温下易水解,原料须干燥。成型收缩率较大,为成型收缩率较大,为1.71.72.3%2.3%。n(2 2)成型设备)成型设备n成型时多采用螺杆式注射机。螺杆选用渐变型螺杆;喷嘴选用成型时多采用螺杆式注射机。螺杆选用渐变型螺杆;喷嘴选用自锁式,并带有加热控温装置;制品的用料量应控制在设备额自锁式,并带有加热控温装置;制品的用料量应控制在设备额定最大注射量的定最大注射量的303080%80%,不可用大设备生产小制品;在
15、成型,不可用大设备生产小制品;在成型阻燃级阻燃级PBTPBT时,应选用经防腐处理过的螺杆和料筒。时,应选用经防腐处理过的螺杆和料筒。n(3 3)制品与模具)制品与模具n制品制品 壁厚多为壁厚多为1 13mm3mm,且尽量均匀;制品上尽量避免出现,且尽量均匀;制品上尽量避免出现缺口和锐角,如果有锐角应采用圆弧过渡。缺口和锐角,如果有锐角应采用圆弧过渡。n模具模具 脱模斜度为脱模斜度为40401.51.5;模具需要开设排气孔或排;模具需要开设排气孔或排气槽;浇口的口径要大;模具需设置控温装置;成型阻燃级的气槽;浇口的口径要大;模具需设置控温装置;成型阻燃级的PBTPBT,模具表面要镀铬防腐。,模具
16、表面要镀铬防腐。n(4 4)原料准备)原料准备n成型前可使用常用的干燥设备对物料进行干燥;经干燥后的物成型前可使用常用的干燥设备对物料进行干燥;经干燥后的物料应及时使用,如暂不使用则应妥善保管。料应及时使用,如暂不使用则应妥善保管。n(5 5)成型工艺)成型工艺n注射温度注射温度 由于由于PBTPBT的分解温度为的分解温度为280280,因此,因此,注射温度注射温度为为245245260260。n模具温度模具温度 一般控制在一般控制在70708080,各部位的温度差不超过,各部位的温度差不超过1010。n注射压力注射压力 注射压力一般为注射压力一般为5050100MPa100MPa。n注射速度
17、注射速度 PBTPBT的冷却速度快,因此要采用较快的注射速度。的冷却速度快,因此要采用较快的注射速度。n成型周期成型周期 一般情况下为一般情况下为151560s60s。七、聚酰胺(尼龙,七、聚酰胺(尼龙,PA)n聚酰胺类塑料俗称尼龙,是主链上含有重复酰胺基团的聚合聚酰胺类塑料俗称尼龙,是主链上含有重复酰胺基团的聚合物。物。n常用的有常用的有PA6、PA66、PA11、PA610、PA1010等。等。n(1)工艺特性)工艺特性nPA属于结晶聚合物,有明显的熔点,熔融温度范围较窄属于结晶聚合物,有明显的熔点,熔融温度范围较窄(约(约10)PA6PA11PA66PA610PA101021518025
18、0260208220195210 热稳定性差,在料筒内时间较长时(超过热稳定性差,在料筒内时间较长时(超过30分钟)分钟)极易分解,加工中注意温度控制。极易分解,加工中注意温度控制。尼龙类塑料的分子结构中含有亲水的酰胺基,易吸湿。尼龙类塑料的分子结构中含有亲水的酰胺基,易吸湿。在加工前必须进行干燥。在加工前必须进行干燥。结晶度在结晶度在2030%,随着结晶度升高,拉伸强度、耐磨,随着结晶度升高,拉伸强度、耐磨性、硬度和润滑性等项性能提高,热膨胀系数和吸水性下性、硬度和润滑性等项性能提高,热膨胀系数和吸水性下降,但对透明性和冲击性能不利。降,但对透明性和冲击性能不利。制品收缩率大,为制品收缩率大
19、,为12.5%。(2)成型设备)成型设备可用柱塞式或螺杆式注射机成型,但一般多用螺杆式注射可用柱塞式或螺杆式注射机成型,但一般多用螺杆式注射机。螺杆采用突变型,螺杆前部应有止逆环,喷嘴采用自机。螺杆采用突变型,螺杆前部应有止逆环,喷嘴采用自锁式。锁式。n(3 3)制品与模具)制品与模具n制品制品 壁厚通常为壁厚通常为1.01.03.0mm3.0mm,最小壁厚不应小于,最小壁厚不应小于0.8mm0.8mm,L/DL/D约约200200。n模具模具 脱模斜度为脱模斜度为40401.51.5;对流道和浇口无特殊要求;对流道和浇口无特殊要求;由于由于PAPA熔体黏度低,流动性好,在成型中易出现排气不良
20、现象,熔体黏度低,流动性好,在成型中易出现排气不良现象,因此需开设排气槽。因此需开设排气槽。n(4 4)原材料准备)原材料准备n树脂加工前一定要进行干燥处理。树脂加工前一定要进行干燥处理。在干燥过程中,由于酰胺基在干燥过程中,由于酰胺基对氧敏感,在高温下易发生氧化变色。因此,干燥时最好采用对氧敏感,在高温下易发生氧化变色。因此,干燥时最好采用真空干燥真空干燥n干燥条件为:真空度干燥条件为:真空度95KPa以上,温度以上,温度90110,料层厚度,料层厚度25mm以下,干燥时间以下,干燥时间812h;也可采用常压热风干燥,干燥;也可采用常压热风干燥,干燥温度为温度为8090,干燥时间为,干燥时间
21、为1520h。n干燥后的物料在空气中暴露时间:阴雨天不超过干燥后的物料在空气中暴露时间:阴雨天不超过1h,晴天不超,晴天不超过过3h。n(5 5)成型工艺)成型工艺n注射温度注射温度 PA热稳定性较差,加工温度不宜太热稳定性较差,加工温度不宜太高,一般高于熔点高,一般高于熔点1030n熔体不宜在料筒内停留时间过长(不应超过熔体不宜在料筒内停留时间过长(不应超过30min),否则熔体易变色。),否则熔体易变色。n模具温度模具温度 通常,对于形状复杂、壁薄的制品通常,对于形状复杂、壁薄的制品或对超厚的制品需较高的模温,模具温度一般控或对超厚的制品需较高的模温,模具温度一般控制在制在40409090
22、。n注射压力注射压力 选取范围为选取范围为6868100MPa100MPan保压压力,在满足补缩及制品中不出现气泡、凹保压压力,在满足补缩及制品中不出现气泡、凹痕等缺陷的前提下,应尽可能采用较低的保压压痕等缺陷的前提下,应尽可能采用较低的保压压力,以免造成制品中内应力增加。力,以免造成制品中内应力增加。n注射速度注射速度 PAPA加工时的注射速度宜略快些,这样可防止因冷加工时的注射速度宜略快些,这样可防止因冷却速度快而造成波纹及充模不足等问题。但注射速度不能太快,却速度快而造成波纹及充模不足等问题。但注射速度不能太快,否则易带入空气而产生气泡,也会产生溢边。否则易带入空气而产生气泡,也会产生溢
23、边。n如果模具排气不良、制品有溢边现象以及制品壁厚较大时,只如果模具排气不良、制品有溢边现象以及制品壁厚较大时,只能用慢速注射。能用慢速注射。n成型周期成型周期 成型周期的长短主要与制品的壁厚有关。成型周期的长短主要与制品的壁厚有关。n后处理后处理 n 调湿处理,调湿处理,即:将制品沸水或醋酸钾水溶液(醋酸钾与水即:将制品沸水或醋酸钾水溶液(醋酸钾与水的比例为的比例为1.251,沸点为,沸点为121)中,处理时间视制品厚度)中,处理时间视制品厚度而定。当壁厚为而定。当壁厚为1.5mm时,处理时,处理2h;3mm时处理时处理8h;6mm时处理时处理16h。八、聚碳酸酯(八、聚碳酸酯(PCPC)n
24、PCPC是一种无色透明的工程塑料,具有极高的冲击强度,宽广的是一种无色透明的工程塑料,具有极高的冲击强度,宽广的使用温度范围,良好的耐蠕变性、电绝缘性和尺寸稳定性使用温度范围,良好的耐蠕变性、电绝缘性和尺寸稳定性n缺点是对缺口敏感,耐环境应力开裂性差,成型带金属嵌件的缺点是对缺口敏感,耐环境应力开裂性差,成型带金属嵌件的制品较困难。制品较困难。n(1 1)工艺特性)工艺特性nPCPC为结晶聚合物,但分子链刚性较大,在通常成型加工条件下为结晶聚合物,但分子链刚性较大,在通常成型加工条件下很少结晶,因此,可视为无定型塑料。很少结晶,因此,可视为无定型塑料。nPCPC的熔体黏度大,流动性较差。的熔体
25、黏度大,流动性较差。n熔体的流动特性接近于牛顿流体,熔体黏度受剪切速率影响较熔体的流动特性接近于牛顿流体,熔体黏度受剪切速率影响较小,而对温度的变化十分敏感,因此,成型时调节加工温度更小,而对温度的变化十分敏感,因此,成型时调节加工温度更有效。有效。nPC吸湿性小,但在熔融状态下,即使是微量的水份存在,也吸湿性小,但在熔融状态下,即使是微量的水份存在,也会使大分子发生降解,使树脂变色、分子量急剧下降、制品性会使大分子发生降解,使树脂变色、分子量急剧下降、制品性能变差。因此,在成型前,树脂必须进行充分干燥。能变差。因此,在成型前,树脂必须进行充分干燥。n成型收缩率较小,为成型收缩率较小,为0.5
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