整理各种塑料的注塑工艺.docx

1、整理各种塑料的注塑工艺PMMA俗称有机玻璃、亚加力等。化学名为聚甲基丙烯酸甲酯。由于PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点，PMMA的改性相继出现。如甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯、丁二烯的共聚，PMMA与PC的共混等。372有机玻璃就是甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯进行共聚而得。如果在372有机玻璃中加入少量的丁腈橡胶（约50%）即可成373有机玻璃。PMMA的流动生比PS、ABS差，熔体粘度对温度的变化比较敏感，在成型过程中，主要从注射温度着手来改变熔体粘度。PMMA为无定形聚合物，熔化温度大于160，分解温度达270。1、 塑料的处理PMMA具有一定的吸水性，其吸水率达0.3-

2、0.4%，而注塑须在0.1%以下的温度，通常是0.04%。水份的存在使熔体出现气泡、气纹，透明度降低等。所以要进行干燥处理。干燥温度80-90，时间为3小时以上。回收料在某些情况下可100%的使用，实际份量要视品质要求而定，通常可过30%，回收料要避免污染否则会影响透明度和成品的性质。2、 注塑机选用PMMA对注塑机没有特别要求。因为其熔体粘度大，需要较深的螺槽和较大直径的射嘴孔。如果对制品的强度要求较高，则要用较大长径比的螺杆实行低温塑化。另外PMMA一定要用干燥料斗贮料。3、 模具及浇口设计模肯温度可为60-80，主流道的直径应配合内锥度，最佳的角度是5至7，若要注塑4mm或以上制品，角度

3、应为7，主流道直径达8至10mm，浇口的整体长度不要超过50mm。对于壁厚小于4mm的制品，流道直径应为6-8mm对于壁厚大于4mm的制品，流道直径应为8-12mm对边形、扇形及垂片形浇口深度应为0.7至0.9t（t为制品壁厚度），针形浇口的直径应为0.8至2mm；低粘度的应选用较小的尺寸。常见的排气孔有0.05至0.07mm深、6mm宽脱模斜度为30-1型腔部分35-130之间。4、 熔胶温度可用对空注射法量度：由210-270不等，具体视供应商提供的资料而定。 5、 注射温度可用快速注射，但要避免产生高度内应力，宜用多级注射，如慢-快-慢等，注塑厚件时，则采用慢速。6、 滞留时间若温度为2

4、60，滞留时间最多不超过10分钟，若温度为270，滞留时间不能超过8分钟PP通称聚丙烯，因其抗折断性能好，也称“百折胶”。PP是一种半透明、半晶体的热塑性塑料，具有高强度、绝缘性好、吸水率低、热就形温度高、密度小、结晶度高等特点。改性填充物通常有玻璃纤维、矿物填料、热塑性橡胶等。不同用途的PP其流动性差异较大，一般使用的PP流动速率介于ABS与PC之间。1、 塑料的处理。纯PP是半透明的象牙白色，可以染成各种颜色。PP的染色在一般注塑机上只能用色母料。在华美达机上有加强混炼作用的独立塑化元件，也可以用色粉染色。户外使用的制品，一般使用UV稳定剂和碳黑填充。再生料的使用比例不要超过15%，否则会

5、引起强度下降和分解变色。PP注塑加工前一般不需特别的干燥处理。2、 注塑机选用对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性。需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800t/m2来确定，注射量20%-85%即可。3、 模具及浇口设计模具温度50-90，对于尺寸要求较高的用高模温。型芯温度比型腔温度低5以上，流道直径4-7mm，针形浇口长度1-1.5mm，直径可小至0.7mm。边形浇口长度越短越好，约为0.7mm，深度为壁厚的一半，宽度为壁厚的两倍，并随模腔内的熔流长度逐肯增加。模具必须有良好的排气性，排气孔深0.025mm-0.038mm，厚1.5mm，要避免收缩痕，就要

6、用大而圆的注口及圆形流道，加强筋的厚度要小（例如是壁厚的50-60%）。均聚PP制造的产品，厚度不能超过3mm，否则会有气泡（厚壁制品只能用共聚PP）。4、 熔胶温度PP的熔点为160-175，分解温度为350，但在注射加工时温度设定不能超过275。熔融段温度最好在240。5、 注射速度为减少内应力及变形，应选择高速注射，但有些等级的PP和模具不适用（人地幔现气泡、气纹）。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹，则要用低速注射和较高模温。6、 熔胶背压可用5bar熔胶背压，色粉料的背压可适当调高。7、 注射及保压采用较高注射压力（1500-1800bar）和保压压力（约为注射压力的80%

7、）。大概在全行程的95%时转保压，用较长的保压时间。8、 制品的后处理为防止后结晶产生的收缩变形，制品一般需经热水浸泡处理。ABS通称丙烯腈丁二烯苯乙烯，是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三种单体共聚而成。由于三种单体的比例不同，可有不同性能和熔融温度，流动性能的ABS如与其它塑料或添加剂共混，则更可扩大至不同用途和性能的ABS，如抗冲级、耐热级、阻燃级、透明级、增强级、电镀级等。ABS的流动性介于PS与PC之间，其流动性与注射温度和压力都有关系，其中注射压力的影响稍大，因此成型时常采用较高的注射压力以降低熔体粘度，提高充模性能。1、 塑料的处理ABS的吸水率大约为0.2%-0.8%，对于一般级别的A

8、BS，加工前用烘箱以80-85烘2-4小时或用干燥料斗以80烘1-2小时。对于含PC组份的耐热级ABS，烘干温度适当调高至100，具体烘干时间可用对空挤出来确定。再生料的使用比例不能超过30%，电镀级ABS不能使用再生料。2、 注塑机选用可选用华美达的标准注塑机（螺杆长径比20：1，压缩比大于2，注射压力大于1500bar）。如果采用色母粒或制品外观要求料高，可选用小一级直径的螺杆。锁模力按照4700-6200t/m2来确定，具体需根据塑料等级和制品要求而定。3、 模具及浇口设计模具温度可设为60-65。流道直径6-8mm。浇口宽约3mm，厚度与制品一样，浇口长度要小于1mm。排气孔宽4-6m

9、m，厚0.025-0.05mm。4、 熔胶温度可用对空注射法准确判定。等级不同，熔胶温度亦不同，建议设定如下：抗冲级：220-260，以250为佳电镀级：250-275，以270为佳耐热级：240-280，以265-270为佳阻燃级：200-240，以220-230为佳透明级：230-260，以245为佳玻纤增强级：230-270对于表面要求高的制品，采用较高的熔胶温度和模温。5、 注射速度防火级要用慢速，耐热级用快速。如制品表面要求较高，则要用高速及多级注塑的射速控制。6、 背压一般情况下背压越低越好，常用的背压是5bar，染色料需用较高的背压以使混色均匀。7、 滞留时间在265的温度下，A

10、BS在熔胶筒内滞留时间最多不能超过5-6分钟。阻燃时间更短，如需停机，应先把设定温度低至100，再用通用级ABS清理熔胶筒。清理后的混合料要放入冷水中以防止进一步分解。如需从其它塑料改打ABS料，则要先用PS、PMMA或PE清理熔胶筒。有些ABS制品在刚脱模时并无问题，过一段时间后才会有变色，这可能是过热或塑料在熔胶筒停留时间过长引起的。8、 制品的后处理一般ABS制品不需后处理，只有电镀级制品需经烘烤（70-80，2-4小时）以钝化表面痕迹，并且需电镀的制品不能使用脱模剂，制品取出后要立即包装。9、 成型时要特别注意的事项有几种等级的ABS（特别是阻燃级），在塑化后其熔体对螺杆表面的附着力很

11、大，时间长后会分解。当出现上述情况时，需要把螺杆均化段和压缩拉出擦试，并定期用PS等清理螺杆。PC通称聚碳酸酯，由于其优良的机械性能，俗称防弹胶。PC具有机械强度高、使用温度范围广、电绝缘性能好（但防电弧性能不变）、尺寸稳定性好、透明等特点。在电工产品、电仪外壳、电子产品结构件上被广泛使用。PC的改性产品较多，通常有添加玻璃纤维、矿物质填料、化学阻燃剂、其它塑料等。PC的流动性较差，加工温度较高，因此其许多级别的改性材料的加工需要专门的塑化注射结构。1、 塑料的处理PC的吸水率较大，加工前一定要预热干燥，纯PC干燥120，改性PC一般用110温度干燥4小时以上。干燥时间不能超过10小时。一般可

12、用对空挤出法判断干燥是否足够。再生料的使用比例可达20%。在某些情况下，可100%的使用再生料，实际份量要视制品的品质要求而定。再生料不能同时混合不同的色母粒，否则会严重损坏成品的性质。2、 注塑机的选用现在的PC制品由于成本及其它方面的原因，多用改性材料，特别是电工产品，还须增加防火性能，在阻燃的PC和其它塑料合金产品成型时，对注塑机塑化系统的要求是混合好、耐腐蚀，常规的塑化螺杆难以做到，在选购时，一定要预先说明。华美达公司有专用的PC螺杆供客户选用。3、 模具及浇口设计常见模具温度为80-100，加玻纤为100-130，小型制品可用针形浇口，浇口深度应有最厚部位的70%，其它浇口有环形及长

13、方形。浇口越大越好，以减低塑料被过度剪切而造成缺陷。排气孔的深度应小于0.03-0.06mm，流道尽量短而圆。脱模斜度一般为30-1左右。4、 熔胶温度可用对空注射法来确定加工温度高低。一般PC加工温度为270-320，有些改性或低分子量PC为230-270。5、 注射速度多见用偏快的注射速度成型，如打电器开关件。常见为慢速快速成型。6、 背压10bar左右的背压，在没有气纹和混色情况下可适当降低。7、 滞留时间在高温下停留时间过长，物料会降质，放也CO2，变成黄色。勿用LDPE、POM、ABS或PA清理机筒。应用PS清理。8、 注意事项有的改性PC，由于回收次数太多（分子量降低）或各种成分混

14、炼不均，易产生深褐色液体泡。由于塑料具有重量轻、韧性好、成型易、成本低等优点，因此在现代工业和日用产品中，越来越多用塑料代替玻璃，特别应用于光学仪器和包装工业方面，发展尤为迅速。但是由于要求其透明性要好，耐磨性要高，抗冲击韧件要好，因此对塑料的成份，注塑整个过程的工艺、设备、模具等，都要做大量工作，以保证这些用于代替玻璃的塑料（以下简称透明塑料），表面质量良好，从而达到使用的要求。 目前市场上一般使用的透明塑料有聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，即俗称压克力或有机玻璃，）、聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇脂（PET）、透明尼龙、丙烯睛一苯乙烯共聚物（AS）、聚砜（PSF）等， 其中我们接触得最多

15、的是PMMA、PC和PET三种塑料，下面就以这三种塑料为例，讨论透明塑料的特性和注塑工艺。 一、透明塑料的性能 透明塑料首先必须有高透明度， 其次要有一定的强度和耐磨性，能抗冲击，耐热性要好，耐化学性要优，吸水率要小，只有这样才能在使用中，能满足透明度的要求而长久不变，下面列出表l，比较一下 PMMA、PC和PET的性能。 表1：透明塑料性能比较 性能 密度 (g/am2) 抗拉强度 (MPa) 缺口冲击 (J/m2) 透明度 (%) 变形温度 () 允许含水量 收缩率 耐磨性 抗化学性 PMMA 1.18 75 1200 92 95 0.04 0.5 差 良 PC 1.20 66 1900

16、90 137 0.02 0.6 中 良 PET 1.37 165 1030 86 120 0.03 2 良 优 注：（1）因品种繁多，这只是取平均值，实际不同品种数据有异。 （2）PET数据（机械方面）为经拉伸后的数据。 从表1数据可知PC是较理想的选择， 但主于其原料价贵和注塑工艺较难，所以仍以选用PMMA为主，（对一般要求的制品），而RET由于要经过拉伸才能得到好的机械性能，所以多在包装、容器中使用。 二、透明塑料注塑过程中应注意的共同问题 透明塑料由于透光率要高，必然要求塑料制品表面质量要求严格，不能有任何斑纹、气孔、泛白、雾晕、黑点、变色、光泽不佳等缺陷，因而在整个注塑过程对原料、设备

17、、模具、甚至产品的设计，都要十分注意和提出严格甚至特殊的要求。 其次由于透明塑料多为熔点高、流动性差，因此为保证产品的表面质量，往往要在较高温度、注射压力、注射速度等工艺参数作细微调整，使注塑料时既能充满 模，又不会产生内应力而引起产品变形和开裂。 下面就其在原料准备、对设备和模具要求、注塑工艺和产品的原料处理几方面，谈谈应注意的事项。 （一）原料的准备与干燥 由于在塑料中含有任何一点杂质，都可能影响产品的透明度，因此和储存、运输、加料过程中，必须注意密封，保证原料干净。特别是原料中含有水分，加热后会引起原料变质，所以一定要干燥，并在注塑时，加料必须使用干燥料斗。还要注意一点的是干燥过程中，输

18、入的空气最好应经过滤、除湿，以便保证不会污染原料。其干燥工艺如表2。 表2：透明塑料的干燥工艺： 工艺 干燥温度（） 干燥时间（h） 料层厚度（mm） 备注 PMMA 7080 24 3040 采用热风循环干燥 PC 120130 大于6 小于30 采用热风循环干燥 PET 140180 34 采用连续干燥加料装置为佳 （二）机筒、螺杆及其附件的清洁 为防止原料污染和在螺杆及附件凹陷处存有旧料或杂质，特别热稳定性差的树脂存在，因此在使用前、停机后都应用螺杆清洗剂清洗干净各件，使其不得粘有杂质，当没有螺杆清洗剂时，可用PE、PS等 树脂清洗螺杆。 当临时停机时，为防止原料在高温下 停留时间长，引

19、起解降，应将干燥机和机筒温度降低，如 PC、PMMA等机筒温度都要降至 160以下。（料斗温度对于 PC应降至100以下）（三）在模具设计上应注意的问题（包括产品的设计）为了防止出现回流动不畅，或冷却不均造成塑料成型不良，产生表面缺陷和变质，一般在模具设计时，应注意以下几点。a）壁厚应尽量均匀一致，脱模斜度要足够大;b）过渡部分应逐步。圆滑过渡，防止有尖角。锐边产生，特别是PC产品一定不要有缺口;c）浇口。流道尽可能宽大、粗短，且应根据收缩冷凝过程设置浇口位置，必要时应加冷料井；d）模具表面应光洁，粗糙度低（最好低于0.8）；e）排气孔。槽必须足够，以及时排出空气和熔 体中的气 体；f）除 P

20、ET外， 壁厚不要太薄，一般不得小于lmm。 （四）注塑工艺方面应注意的问题(包括注塑机的要求） 为了减少内应力和表面质量缺陷，在注塑工艺方面应注意以下几方面的问题。a）应选用专用螺杆、带单独温控射咀的注塑机;b)注射温度在塑料树脂不分解的前提下，宜用较高注射湿度；c）注射压力：一般较高，以克服熔料粘度大的缺陷，但压力太高会产生内应力造成脱模因难和变形；d）注射速度：在满足充模的情况下， 一般宜低，最好能采用慢-快-慢多级注 射；e）保压时间和成型周期：在满足产品充模，不产生凹陷、气泡的情况下；宜尽量短，以尽量减低熔料在机筒停留时间；f）螺杆转速和背压：在满足塑化质量的前提下，应尽量低，防止产

21、生解降的可能；g）模具温度：制品的冷却好坏，对质量影响极大，所以模温一定要能精确控制其过程，有可能的话，模温宜高一些好。（五）其他方面的问题由于为要防上表面质量恶化，一般注塑时尽量少用脱模剂；当用回用料时不得大20。对于除PET外，制品都应进行后处理， 以消除内应力，PMMA应在7080T热风循环干燥4小时； PC应在清洁空气、甘油。 液体石腊等加热 110135，时间按产品而定，最高需要10多小时。而PET必须经过双向拉伸的工序，才能得到良好机械性能。三、透明塑料的注塑成型工艺（一）透明塑料的工艺特性：除了以上的共同问题，透明塑料亦各有一些工艺特性，现分述如下： 1、PMMA 的工艺特性 P

22、MMA粘度大，流动性稍差，因此必须高料温、高注射压力注塑才行，其中注射温度的影响大于注射压力， 但注射压力提高，有利于改善产品的收缩 率。 注射温度范围较宽，熔融温度为 160，而分解温度达270，因此料温调节范围宽，工艺性较好。故改善流动性，可从注射温度着手。 冲击性差，耐磨性不好，易划花，易脆裂，故应提高模温，改善冷凝过程，去克服这些缺陷。 2、PC的工艺特性 PC粘度大，融料温度高，流动性差， 回此必须以较高温度注塑（270320T之 间），相对来说料温调节范围较窄，工艺性不如PMMA。注射压力对流动性影响较小，但因粘度大，仍要较大注射压力，相应为了防止内应力产生，保压时间要尽量短。 收

23、缩率大，尺寸稳定，但产品内应力大，易开裂，所以宜用提高温度而不是压力去改善流动性，并且从提高模具温度，改善 模具结构和后处理去减少开裂的可能。当注射速度低时，浇口处易生波纹等缺陷，放射咀温度要单独控制，模具温度要高，流道、浇口阻力要小。 3、PET的工艺特性 PET成型温度高，且料温调节范围窄（260300），但熔化后，流动性好，故工艺性差，且往往在射咀中要加防延流装置。 机械强度及性能注射后不高，必须通过拉伸工序和改性才能改善性能。 模具温度准确控制，是防止翘曲。变形的重要因素，因此建议采用热流道模具。模具温度高，否则会引起表面光泽差和脱模困难。 四、透明塑料件的缺陷 由于篇幅关系，这里只讨

24、论影响产品透明度的缺陷，其他缺陷请参考产品说明书或其他资料。其缺陷大概有以下几项： 透明产品的缺陷和克服方法：（一）银纹：由充模和冷凝过程中，内应力各向异性影响，垂直方向产生的应力，使树脂发生流动上取向，而和非流动取向产生折光率不同而生闪光丝纹，当其扩展后，可能使产品出现裂纹。除了在注塑工艺和模具上注意外（见表，最好产品作退火处理。如pc料可加热到160以上保持35分钟，再自然冷却即可。二）气泡：主于树脂内的水气和其他气体排不出去，（在模具冷凝过程中）或因充模不足，冷凝表面又过快冷凝而形成“真空泡”。其克服方法见表。（三）表面光泽差：主于模具粗糙度大，另一方面冷凝过早，使树脂不能复印模具表面的

25、状态，所有这些都使其表面产牛微小凹凸不平，而使产品失去光泽。其克服方法见表。（四）震纹：是指从直浇口为中心形成的密集波纹，其原因因熔体粘度过大，前端料已在型腔冷凝，后来料又冲破此冷凝面，而使表面出现震纹。其克服方法见表。（五）泛白。雾晕：主要由于在空气中灰尘落入原料之中或原料含水量太大而引起的。其克服方法见表。（六）白烟。黑点：主要由于塑料在机筒内，因局部过热而使机筒树脂产生分解或变质而形成的。5.定性、定量评价注塑模温的设定模温影响成型周期及成形品质，在实际操作当中是由使用材质的最低适当模温 开始设定，然后根据品质状况来适当调高。正确的说法，模温是指在成形被进行时的模腔表面的温度，在模具设计

26、及成形 工程的条件设定上，重要的是不仅维持适当的温度，还要能让其均匀的分布。不均匀的模温分布，会导致不均匀的收缩和内应力，因而使成型口易发生变形和翘曲。提高模温可获得以下效果；加成形品结晶度及较均匀的结构。使成型收缩较充分，后收缩减小。提高成型品的强度和耐热性。减少内应力残留、分子配向及变形。减少充填时的流动阴抗，降低压力损失。使成形品外观较具光泽及良好。增加成型品发生毛边的机会。增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会。减少结合线明显的程度增加冷却时间。注塑成型的参数设定1、事前确认及预备设定确认材料干燥、模温及加热筒温度是否被正确设定并达到可加工状态。检查开闭模及顶出的动作和距离设定。射出

27、压力（P1）设定在最大值的60%。保持压力（PH）设定在最大值的30%。射出速度（V1）设定在最大值的40%。螺杆转速（VS）设定在约60RPM。背压（PB）设定在约10kg/cm2。松退约设定在3mm。保压切换的位置设定在螺杆直径的30%。例如100mm的螺杆，则设定30mm。计量行程比计算值稍短设定。射出总时间稍短，冷却时间稍长设定。2、手动运转参数修正闭锁模具（确认高压的上升），射出座前进。以手动射出直到螺杆完全停止，并注意停止位置。螺杆旋退进料。待冷却后开模取出成型品。重复的步骤，螺杆最终停止在螺杆直径的10%20%的位置，而且成型品无短射、毛边及白化，或开裂等现象。3、半自动运转参数

28、的修正计量行程的修正计量终点 将射出压力提高到99%，并把保压暂调为0，将计量终点S0向前调到发生短射，再向后调至发生毛边，以其中间点为选择位置。出速度的修正把PH回复到原水准，将射出速度上下调整，找出发生短射及毛边的个别速度，以其中间点为适宜速度本阶段亦可进入以多段速度对应外观问题的参数设定。保持压力的修正上下调整保持压力，找出发生表面凹陷及毛边的个别压力，以其中间点为选择保压。保压时间或射出时间的修正逐步延长保持时间，直至成型品重量明显稳定为明适选择。冷却时间的修正逐步调降冷却时间，并确认下列情况可以满足：1、成型品被顶出、夹出、修整、包装不会白化、凸裂或变形。2、模温能平衡稳定。肉厚4m

29、m以上制品冷却时间的简易算法：理论冷却时间=S（1 2S）.模温60度以下。理论冷却时间=1.3S(1 2S).模具60度以上S表示成型品的最大肉厚。塑化参数的修正确认背压是否需要调整；调整螺杆转速，使计量时间稍短于冷却时间；确认计量时间是否稳定，可尝试调整加热圈温度的梯度。确认喷嘴是否有滴料、主流道是否发生猪尾巴或粘模，成品有无气痕等现象，适当调整喷嘴部温度或松退距离。段保压与多段射速的活用一般而言，在不影响外观的情况下，注射应以高速为原则，但在通过浇口间及保压切换前应以较低速进行；保压应采用逐步下降，以避免成型品内应力残留太高，使成型品容易变形。 塑料制品发脆的原因制品发脆很大一部分是由于

30、内应力造成的。造成制品发脆的原因很多，主要有：一 设备方面（1）机筒内有死角或障碍物，容易促进熔料降解。（2）机器塑化容量太小，塑料在机筒内塑化不充分；机器塑化容量太大，塑料在机筒内受热和受剪切作用的时间过长，塑料容易老化，使制品变脆。（3）顶出装置倾斜或不平衡，顶干截面积小或分布不当。二 模具方面（1）浇口太小，应考虑调整浇口尺寸或增设辅助浇口。（2）分流道太小或配置不当，应尽量安排得平衡合理或增加分流道尺寸。（3）模具结构不良造成注塑周期反常。三 工艺方面（1）机筒、喷嘴温度太低，调高它。如果物料容易降解，则应提高机筒、喷嘴的温度。（2）降低螺杆预塑背压压力和转速，使料稍为疏松，并减少塑料因剪切过热而造成的降解。（3）模温太高，脱模困难；模温太低，塑料过早冷却，熔接缝融合不良，容易开裂，特别是高熔点塑料如聚碳酸酯