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塑胶制品质量技术手册

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塑胶制品质量技术手册

第一章 机械识图简介
中国现采用的机械制图是国家标准《机械制图》( GB4457)
制图基本知识:
1． 图纸幅面:
A． 制图样时, 图纸优先选用下列六种基本幅面尺寸, 其中A0为最大, A5为最小;
A0: 841X1189 A1: 594X841 A2: 420X594 A3: 297X420 A4: 210X294 A5: 148X210
B． 图纸可横放可竖放;
C． 边框右下角应有标题栏;
D． 比例: 图样中机件要素的线性尺寸与相应的实际机件要素的线性尺寸之比.
E． 绘制同一机各个视图应采用相同的比例, 并在标题栏填写;
F． 在图形中孔径或薄片厚度≤2mm以及斜度和锥度较小时,可不按比例而夸大画出;
3.正投影法:投影线与投影面垂直的投影法;
A.点的投影; B.线的投影; c.面的投影;
4.零件图的内容:( 一个完整的零件图应包括下列四个方面的内容) :
A. 一组视图(包括视图、 剖视、 剖面等)--用以表示零件的形状;
B. 完整的尺寸--用以确定零件各部分结构、 形状、 大小和相对位置;
C. 技术要求--说明零件在制造和检验时应达到的要求; 如粗糙度、 公差与配合、 热处理等;
D. 标题栏--说明零件物名称、 材料、 数量及必要的签署;
5．视图的分类:
视图一般分为: 基本视图、 斜视图、 局部视图、 旋转视图;
( 1) .基本视图: 将机件放在个正方形的盒中, 将机件分别向这六个面进行投影, 得到六个基本视图;
( 2) .斜视图: 机件向不平于任何一个基本投影面的平面投影所得的视图:
( 3) .局部视图: 将机件某一部分向基本投影面进行投影所得的图形;
( 4) .旋转视图: 当机件的倾斜部分具有旋转轴线时, 能够假想将倾斜部分转到某一选定的基本投影面平行, 然后再与该投影面投影所得的图形;
6．剖视图: 假想用一剖切平面经过机件的对称中心线, 把机件剖开, 将处在观察者与剖切之间的部分移去, 而将其余部分垧投影面投影所得到的图形叫剖视图, 简称剖视.
各种材料的剖面符号:

( 1) .全剖视图: 用剖切面把机件完全剖开后所得到的剖视图称为全剖视图;
A． 用平行某一基本投影面的单一平面 剖切;
B． 用两相交的两剖切平面( 交线垂直于某一基本投影面) 剖切;
旋转剖 阶梯剖
( 2) .半剖视图: 当机件具有对称面时, 在垂直于对称平面的投影面上的投影能够以对称轴为界, 一半画成剖视图, 另一半画成视图, 这种剖视图称为半剖视图;
( 3) .局部剖视图: 用剖切平面局部地剖开机件所得的剖视图;
7．剖面图: 假想用剖切平面将机件某一处切断, 仅画出断面的图形称为剖面图, 简称剖面; (移出, 重合)
8．组合体的看图: 根据物体所给的视图, 经过投影及空间分析, 想象出该物体的确切形状的过程叫看图; 其步聚为:
( 1) .看视图的基本形体;
( 2) .对投影确定形状;
( 3) .合起来想象整体;

第二章 塑胶缺陷及分级

一、 分级
根据缺陷对外观和功能或装配的影响可将缺陷分为三级, 即:
1、 严重缺陷( ＣR)
2、 主要缺陷( MAJ)
3、 次要缺陷( MIN)
二、 如何判定缺陷所处的级别
1、 判定缺陷所处的级别, 从以下两个方面考虑:
① 缺陷是对哪一方面造成影响;
② 缺陷造成的影响如何.
严重缺陷: 造成功能完全丧失的缺陷.
主要缺陷: 使功能降低或对装配造成影响的缺陷, 或对外观造成严重影响的缺陷.
次要缺陷: 对功能或装配无影响, 只对外观造成轻微影响的缺陷.
2、 在考虑缺陷对功能或装配造成的影响程度时, 可从以下六方面考虑:
① 是否能够装配;
② 装配后的间隙;
③ 装配后的错位;
④ 装配后机子是否变形;
⑤ 是否有假扣;
⑥ 是否有卡键等.
凡有以上问题均为主要缺陷
3、 在考虑缺陷对外观造成的影响程度时, 能够从以下七方面考虑:
① 长度;
② 宽度;
③ 深度;
④ 面积;
⑤ 明显度;
⑥ 缺陷数量;
⑦ 缺陷间距.
以上现象根据实际情况判定为主要或次要缺陷.

第三章 ABS.PMMA.PＣ塑料的主要特性

塑料: 是以树脂( 有时以单体在加工过程中聚合) 为主要成分, 一般含有添加剂, 在加工过程中流动成形, 是一种可塑性材料.其定义为: 塑料是一种以合成或天然的高分子化合物为主要成分, 在一定的温度和压力下可塑制成一定形状, 当外力解除后, 在常温下仍保持其形状不变的材料.其有两个方面的特性:
其一、 在一定温度下具有可塑性;
其二、 全部或主要成分是高分子化合物( 树脂约占40%～100%) .

一、 ABS塑料的主要特性:

( 一) 、 名称: Acrylonitrile-butadiene-styrene 简称ABS; 中文学名为: 苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物, 具有”质硬、 坚韧、 刚性”的特点.
( 二) 、 性能:
主要性质如下:
1: 三种组份的作用
丙烯睛( A) ---赋予其较高的耐热性、 刚性、 和耐化学腐蚀性, 使制品表面较高硬度, 提高耐磨性, 耐热性.但也因此易吸水, 要求原料在成型前进行干燥处理;
丁二烯( B) ---使其坚韧, 有良好的耐冲击性, 耐寒性以及较高的位伸强度( 一般为30～50兆帕, 有的高达60兆帕) , 加强柔顺性, 保持材料韧性弹性及耐冲击强度.但丁二烯有双键, 因此ABS耐大气老化性差, 应加入紫外线吸收剂和抗氧化剂.
苯乙烯( Ｓ) ---使其具有良好成型性( 流动性、 着色性) 及保持材料刚性.
因此, 其一、 其具有较高冲击韧性和力学强度;
其二、 其耐化学性和电性能良好;
其三、 其易成型和机械加工;
( 注: 组份不同派生出多种规格牌号)
２: ＡＢＳ具有良好的电镀性能, 也是所有塑料中电镀性能最好的.
3．困组份中丁二烯的作用, ABS较GPPS抗冲击强度亦显著提高.
4．ABS原料浅黄色不透明, 制品表面光泽度好.
5．ABS收缩率较小.尺寸稳定性良好.
6．不耐有机溶剂, 如溶于酮, 醛, 酯, 及氯代烃而形成乳浊液( ABS胶浆) .
7．材料共混性能, ( ABS+PVC) 提高抗击强度, 耐热性.
( 三) 、 用途:
机械工业制造凸轮、 齿轮、 轴承、 电机外壳、 仪表表壳、 等;
汽车工业用来制造驾驶盘、 电视机、 收音机、 电话机外壳、 等;
( 四) 、 成型特性:
1． ABS属无定形料, 其品种牌号很多, 各品种的机电性能及成型特性也各有差异, 应按品种确定成型方法及成形条件;
2． 吸湿性强, 含水量应少于0.3%,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间的预热干燥;
3． 流动性中等,溢边料0.04MM左右,(流动性比聚苯乙烯、 AS差, 但比聚碳酸脂、 聚氯乙烯好);
4. 比聚苯乙烯加工困难, 宜取高料温、 模温( 对耐热、 高抗冲击和中抗冲击型树脂, 料温更宜取高) , 料温对物性影响较大, 料温过高易分解( 分解温度为250°Ｃ左右,比聚苯乙烯易分解) ,对要求精度较高的塑料件模温宜取50～60°Ｃ,要求光泽及耐热型宜取60～80°Ｃ,注射压力应比加工聚苯乙烯的高,一般用柱塞式注射机时料温为180～230°Ｃ,注射压力为100～140Mpa, 螺杆式注射机则料温取160～220°Ｃ,注射压力为70～100 Mpa;
4． 模具设计时要注意浇注系统对料流阻力小,浇口处外观不良,易发生熔接痕,应注意选择浇口位置、 形式,顶出力过大或机械加工时塑件表面出现”白色”痕迹, ( 但在热水中加热可消失) , 脱模斜度宜取2°以上.

( 五) 、 成型工艺:

1.干燥与染色: ABS吸湿性不大, 若密封, 贮存良好, 可不进行干燥处理, 否则必须进行干燥处理, 使含水率＜0.1%．干燥温度70～85°Ｃ料层厚度20～30mm,干燥时间2～4小时,ABS有良好的染色性,一般采用浮染法;
2.成型温度:ABS塑料属无定形类,因含有橡胶成分,过高的成型温度并不会使流动性增加,相反会引起橡胶分解,流动性降低,故成型时应严格控制温度在允许范围内,模具温度一般为50°Ｃ,为了改进制品外观,避免合模线和了陷坑等缺陷,减少制品变形,可将模具温度提高到70°Ｃ; 料筒温度不可超过250°Ｃ.温度参数:前料筒温180°Ｃ～210°Ｃ,中料筒温170°Ｃ～190,后料筒温160°Ｃ～180°Ｃ.过高温会引致橡胶成份分解反而使流动性能降低.模具温度40°Ｃ～80°Ｃ,外观要求较高的制品,模温取较高.
3.注射压力: ABS流动性较好,易产生啤塑披峰,注射压力为70～100Mpa左右,不可太大.注射压力与诸多因素有关,注射压力的大小主要取决于制品的结构与与壁厚,原则上,注模时的流动阻力大,要选用较高的注射压力,反之,选用较低的注射压力,采用螺杆式注塑机时,模具的浇口、 流道应适当大些, 制品越小, 结构越简单, 厚度越大, 则所需注射压力也就越低, 可是, 提高注射压力可增加ABS制品表面的光泽度;
4.注射速度: 采用中等的注射速度往往取得较好的效果, 当注射速度大时, 物料容易分解以致烧焦, 从而在制品上出现钞熔接缝; 在生产薄壁制品时, 则要求用较高的注射速度; 注射速度取中、 低速为主, 注射压力根据制形状, 壁厚, 胶料品级选取, 一般为80～130MPA.
5.模塑周期: 总模塑周期一般在80秒以下, 较其它塑料约短10%～20%;
6.制品热处理: ABS收缩性较小, 一般为0.4%～0.7%, 但它易产生内应力, 制品应进行热处理, 在70°Ｃ的热空气中处理2～4小时;
7.ABS内应力检验以制品浸入煤油中2分钟不出现裂纹为准.

二、 PMMA的主要特性:

（一） 名称: polymethylmethaＣrylate 简称PMMA; 中文学名为: 聚甲基丙烯酸甲脂, 俗称有机玻璃, 又名亚加力、 亚克力( AＣＣYLIS) 属非结晶性.
( 二) 性能:
其一: 1: 强度高, 质轻不易变形、 良好导光性,有极好的透明性;
其二: 力学强度高, 有一定的耐热性、 耐寒性、 耐气侯性、 耐腐蚀; 耐酸、 酮强碱, 能溶于芳香烃.氧化烃( 三氧乙烷可做粘合剂)
其三: 绝缘性良好; 难着火, 能缓慢燃烧.
其四: 制品尺寸稳定, 成形容易;
缺点:
其一、 质较脆, 易溶于有机溶剂中;
其二、 作为透光材料, 表面硬度不够, 容易擦毛; 故对包装要求较高;
( 三) 用途:
用来制造一定透明度和强度的零件, 如: 油标、 油杯、 光学镜片、 透镜、 设备标牌、 透明管道、 汽车车灯以及晶体管收音机刻度盘和电气绝缘材料;
( 四) .成型特性:
1. 无定形料,吸湿性大,不易分解;
2. 质脆,表面硬度低;
3. 流动性中等,溢边值0.03MM左右,易发生填充不良、 缩孔、 凹痕、 熔接痕;
4. 宜取高压注射, 在不出现缺陷的条件下宜取高料温、 模温, 可增加流动性, 降低内应力、 方向性, 改进透明性及强度;
5. 模具浇注系统应料流阻力小, 脱模斜度应大, 顶出均匀, 表面粗糙度应良好, 注意排气;
6. 质透明要注意防止出现气泡、 银丝、 熔接痕及滞料分解、 混入杂质.

( 五) 、 成型工艺了解

1: 亚加力透明度高, 啤塑缺陷如气泡、 流纹、 杂质、 黑点银丝等明显暴露, 加工难度高, 制件合格率低.应充分干燥,如不则会发生银丝、 气泡现象.
2: 条件 : 温度95～100°Ｃ, 时间6HRS, 料层厚不超过30MM, 且料斗应持续保温, 避免重新吸潮.
3: 流动差, 宜高温成型, 注射压力: 80～100MPa, 保压压力为注射压力的25%左右, 背压亦不宜太高.防止浇口流道的早期冷却, 适当加强注射压力, 可用足够压力补缩.
4: 速度对粘度影响很大, 不能太快.注射速度太高会引起塑胶起泡, 烧焦, 透明度差等.注射速度太低会使制品熔合变粗.
5: 料温
流动性随料筒温度提高而增大,但在能够充满型腔的前提下, 温度不宜太高, 以减小变色, 银丝等缺陷.
温度参数: 前料筒200～230°Ｃ中料筒215～235°Ｃ, 后料筒140～160°Ｃ.
6: 模温高, 制品透明度高, 并减少熔料不良, 特别可减少制品内应力, 且易充满型腔, 模温一般70～90°Ｃ.
7: 模具的设计流道要简单、 流畅、 阔浇口有利成型.
8: 减少内应力,热处理温度70～80°Ｃ( 热风或热水缓泠、 处理时间视制品壁厚而定, 一般4HRS) .
9: 减少啤塑黑点:
（1） 保证原料洁净( 环境清洁) ;
（2） 清洁模具( 定期) ;
（3） 机台清洁( 清洁料筒前端、 螺杆、 喷嘴等) .
10: 模面保持光洁, 镀铬抗腐蚀.为不影响制件透明度, 颜色, 尽少用脱模剂, 而宜增大模具出模斜度方便脱模.

三、 PＣ原料的主要特性:

( 一) ．名称: polycarbonate 简称PＣ; 中文学名为聚碳酸脂; 俗称防弹玻璃胶; 属结晶性塑料.
( 二) ．性能:
其一、 外观透明、 刚硬带韧性.燃烧慢、 高火后慢熄.冲击强度突出; PＣ料耐冲击性是塑料中最好的.
其二、 受温度影响极小, 耐热温度120°Ｃ,耐寒温度～100°Ｃ才脆化;
其三、 成型收缩率小( 0.5～0.7%) 成品稍微高, 尺寸稳定性高.
其四、 耐腐蚀和耐磨性均良好; 化学稳定性较好.但不耐碱、 酮、 芳香烃等有机溶剂.
其五、 可用玻璃纤维增强, 使其具有更高的刚性和力学强度, 并消除聚碳酸脂可能出现的内应力;
缺点:
其一、 存在着高温下对水的敏感性, 长期浸在沸水中, 会引起水解或裂开;
其二、 耐疲劳强度差, 对缺口敏感, 耐应力开裂性差.在成形加工时控制不当, 容易发生制品开裂现象;
其三、 在某些化学试剂( 如四氯化碳) 中聚碳酸脂可能会发生应力开裂;
( 三) .用途:
制造齿轮、 蜗杆、 齿条、 凸轮、 心轴、 轴泵、 铆钉、 车灯灯罩、 闪光灯灯罩、 各种外壳、 容器、 高温透镜、 等等.
( 四) 、 成型特性:
2． Pc料属无定形塑料, 热稳定性好, 成型温度范围广, 超过330°Ｃ才呈现严重分解,分解时产生无毒、 无腐蚀气体;
3． 吸湿性极小, 但水敏性强, 含水量不得超过0.2%, 加工前必须干燥处理, 否则会出现银丝、 气泡及强度明显下降现象;
4． 流动性差, 溢边值为0.06MM左右, 流动性对温度变化敏感, 冷却速度快;
5． 成型收缩率小, 如成型条件适当, 塑件尺寸可控制在一定公差范围之内, 塑件精度高;
6． 可能发生熔融开裂, 易产生应力集中( 即内应力) , 应严格控制成形条件, 塑件宜退火处理, 消除内应力;
7． 熔融温度高, 粘度高, 对大于200克的塑件应用螺杆式注射机成型, 而且喷嘴应加热, 喷嘴宜用开敞式延伸喷嘴;
8． 由于粘度高, 对剪切作用不敏感, 冷却速度快, 模具浇注系统应以粗短为原则, 并宜设冷料穴, 浇口宜取直接进料口、 圆片或扇形等截面较大的浇口, 但应防止内应力增大, 进料口附近残余应力, 必要时可采用调节式浇口, 模具宜加热, 模温一般取70～120°Ｃ为宜, 应注意顶出均匀, 模具应用耐磨钢, 并淬火;
9． 模具的设计尽可能使流道粗而短, 弯曲部位少; 用回形截面分流道; 仔细研磨抛光流道等, 总之是减少流动阻力以适合其高粘度塑料的填充.另外, 溶料硬易损伤模具, 型腔和型芯应经热处理淬火或经镀硬铬.塑件壁不宜取厚, 应均匀, 避免有尖角、 缺口及金属嵌件造成应力集中, 脱模式斜度宜取2°, 若有金属嵌件应预热, 预热温度一般为110～130°Ｃ;
10． 料筒温度对控制塑件质量是一个重要因素, 料温低时会造成缺料、 表面无光泽、 银丝紊乱; 温度高时易溢边, 出现银丝暗条, 塑件变色有泡.注射压力不宜取低, 冷却速度快, 但如模具加热, 则冷却时间不宜过短;
11． 模温对塑件质量影响很大, 薄壁塑件宜取80～100°Ｃ, 厚壁塑件宜取80～120°Ｃ, 模温低则收缩率、 伸长率、 抗冲击强度大; 抗弯、 抗压、 抗张强度低, 模温超过120°Ｃ塑件冷却慢, 易变形粘模, 脱模困难, 成型周期长.

( 五) 、 聚碳酸酯( PＣ) 的成型工艺了解

1.干燥与染色: PＣ在高温下即使对微量水份亦很敏感, 故成型前应予充分干燥, 使含水率降到0.015～0.02%以下.为了保证产品质量, 成型前必须对原料进行充分干燥, 常见的干燥方法有: 沸腾床干燥: 温度120～130°Ｃ, 时间1～2小时; 真空干燥: 温度110°Ｃ, 真空度0.095兆帕( 710毫米汞柱) , 时间10～25小时; 普通烘箱干燥: 温度110～120°Ｃ, 时间25～48小时.料层厚度不宜超过15～20毫米.干燥时间过长, 树脂颜色会加深, 易造成性能下降.聚碳酸脂易带静电而吸尘, 干燥的装置及空气应洁净.干燥后树脂中的水份含量不应大于0.03%.注射时, 料斗应封闭, 并设加热装置使料温达120°Ｃ, 以防止干燥后的树脂再吸湿, 已干燥好的树脂若不立即使用, 也应装入密闭容器内, 使用时, 应在120°Ｃ下再干燥4个小时以上, 树脂中含湿量是否合格, 快速的检验方法就是在注射机上进行对空注射, 如果从喷嘴流出的物料为均匀无色、 光亮、 无银丝和气泡的细条, 即为合格;
原料的着色方法有干混、 挤出造粒及浓色母粒等方法, 采用螺杆式注射机, 干混法能达到着色要求.要求色料能承受成型温度, 不会使聚碳酸脂分解, 用量按色泽要求及色料的着色性能确定, 一般小于原料质量的0.4%, 为了减少干燥程序, 可采用先染色后干燥的方式.
2．成型温度: PＣ料粘度对温度很敏感, 提高温度时, 粘度有明显的下降. 啤塑温度参数: 前料筒 温度240～260°Ｃ, 中筒料温度260～280°Ｃ, 后料筒 220～230°Ｃ.料筒温度勿超过310°Ｃ, PＣ料成型提高后料筒温度对塑化有利, 而一般塑料加工, 料筒温度控制都是前高后低的原则.成型温度的选择与树脂的相对分子质量及其分布、 制品的形状及壁厚、 注射机的类型等因素有关, 一般料筒温度控制在250～310°Ｃ范围之内, 注射成型宜选用相对分子质量稍低的树脂, 对2MM以下的薄壁制品, 料筒温度应偏高, 在285～305°Ｃ为好; 10MM以上的厚壁制品, 料筒温度可略低; 以250°Ｃ～280°Ｃ为宜, 若温度超过290°Ｃ, 由于注射周期长, 过热分解的倾向就会增大, 影响制品的综合性能;
注射机的类型不同, 成型温度也不一样, 螺杆式为260～285°Ｃ, 柱塞式为270～310°Ｃ, 喷嘴温度可与料筒前段温度相同或低5～10°Ｃ, 温度过高, 容易出现流涎现象, 过低会引起喷嘴堵塞或使制品中有低温物料而造成缺陷.喷嘴温度一般控制在260～310°Ｃ, 加料口一端的料筒温度应控制在聚碳酸脂的软化温度以上, 一般要求大于230°Ｃ, 以减少料塞的阻力和注射压力的损失.物料温度是否恰当, 一般采用对空注射法及制品直观分析法判断.
3．模具温度: 一般, 制品中的内应力与冷却时的物料和模温之间的差值大致成正比的关系, 因此, 要求模温较高.薄壁制品模温可在80～100°Ｃ, 厚壁制品在100～120°Ｃ较为适宜, 模具温度高于120°Ｃ时, 制品不能很快冷却, 粘附模具, 脱模困难, 容易翘曲, 使注射周期延长.控制模温目的是减小模温及料温的差异降低内应力.
4．成型压力与注射速度: 聚碳酸脂的溶体粘度较高, 流动性差, 需用高压注塑, 但注塑压力过高会使制品残留大内应力而易开裂.成型薄或形状复杂的制品需要较大的注射压力.使用柱塞式注射机时, 注射压力一般为99～156兆帕, 而螺杆式注射机为70～127兆帕, 根据原料、 制品及模具注射机的不同情况, 凡需要较高的注射压力时往往也希望使用较高的成型快的注射速度, 然而, 成型时速度快, 成型压力高以及溶体受压时增长, 溶体的剪切效应相应增大, 制品内应力随之增加.注射速度太快, 易出现熔体破裂现象, 在浇口周围会有糊斑, 制品表面毛糙等,缺陷或因排气不良( 困气) 而使制品烧焦.
当注射机有足够的锁模力, 宜使用较高的注射压力和较快的注射速度, 这样做对聚碳酸脂高粘度熔体的充模和减少内应力、 熔接缝和波流痕都有好处.当然, 注射速度也不能过快, 否则对稳定充模不利, 制品容易出现银丝纹、 旋纹、 烧伤, 一般注射速度约为8～10米/秒.保压时间对制品的内应力影响较大, 为了减少内应力, 获得各项性能良好的制品, 一般采较低的保压压力和较短的保时间.
塑化压力( 背压) 约为注射压力的10～15%, 塑化压力过大时, 会加长预塑时间, 可能导致聚碳酸脂的过热降解, 过小则不利于物料排气、 熔料致密以及熔料的温度和色泽均匀.
螺杆转速据料筒温度、 冷却时间及螺杆结构进行选择, 一般为30～60转/分, 转速太快会使熔体带有空气, 制品出现缺料、 烧伤等缺陷.
加料量应调节在制品 注射量的110～120%, 或注射完毕螺杆行程还余留50～20毫米, 这样形成稳定的缓冲垫以满足注射传压和补料的需要.
5．成型周期: 成型周期与熔料温度、 模具温度、 制品壁厚、 注射机参数及生产操作速度有关.成型周期短, 聚碳酸脂在料筒内停留的时间也短, 使物料温度与料筒壁温之间及熔体和各料层之间的温度差较大, 这样, 对改进塑料热均匀性是不利的.采用增加冷却时间使成型周期延长, 不但影响生产效率, 同时某些制品还会出现脱模困难, 若用强行脱模, 会产生脱模应力, 促进制品开裂, 故成型周期应适当.
6．7: 成型后为减小内应力, 可采用退火处理, 退火温度: 125～135°Ｃ; 退火时间2HRS, 自然冷却到室温.

ABS PMMA PＣ塑料的成型条件

第四章 其它常见塑料注塑成型工艺简介

塑料成型工艺的种类: 模压、 传递模塑、 层合、 注射、 挤塑、 吹塑、 压延、 板材、 浇铸、 搪塑、 回转成型、 发泡成型.
注塑成型三要素: 塑料、 注射机、 模具.
注射成型三原则: 成型压力、 成型温度、 成型周期.

一、 聚苯乙烯PS的成型工艺:

聚苯乙烯, 又称GPPS或PS, 俗称硬胶或透明硬胶, 其成型特性如下:
1、 GPPS成型温度范围大( 成型温度距降解温度较远) , 加热流动及固化速度快, 故成型周期短.在能够流动充满型腔前提下, 料筒温度宜稍低.温度参数: 前料筒200℃, 喷嘴后料筒160℃左右.
2、 GPPS流动性好, 成型中不需要很高的啤塑压力( 70～130MPa) , 压力太高反而使啤货残留内应力增加——特别在喷油后胶件易开裂.( 注: 改性聚苯乙烯类的流动性均稍差于GPPS)
3、 注射速度宜高些, 以减弱熔接痕( 夹水纹) , 但因注射速度受注射压力影响大, 过高的速度可能会产生飞边( 批锋) 或出模时碎裂等.
4、 适当背压: 当啤机背压太低, 螺杆转动易卷入空气, 料筒内料径密度小, 塑化效果不好.
5、 模温: 30°Ｃ～５0°Ｃ.
6、 聚苯乙烯因吸温性小, 一般成型前不需干燥, 而改性聚苯乙烯需干燥处理, 温度: 60°Ｃ～80°Ｃ; 干燥时间2HRS.

二、 聚甲醛( POM)

*聚甲醛俗称”赛钢”, 属结晶性塑料, 主要性质如下:
2． 聚甲醛为乳白色塑料有光泽.
3． 具有良好综合力学性通能, 硬度, 刚性较高, 耐冲击性好且具有优良的耐磨性及自润滑性.
4． 耐有机熔剂性能好, 性能稳能.
5． 成型后尺寸比较稳定, 受湿度环境影响较小.

*聚甲醛的成型工艺了解
1． 聚甲醛吸湿性小( 吸水率<0.5%) 成型前一般不予干燥或短时干燥.
2． 成型温度范围窄, 热稳定性差, 250°Ｃ以上分解出甲醛单体( 熔料颜色变暗) 故单凭提高温度改进流动性有害且无效果.正常啤塑宜采用较低的料筒温度及短的滞留时间, 而提高注射压力能改进熔料的流动性及制品表面质量( 熔体流动性对剪切速率较敏感) .
温度参数: 前料筒190°Ｃ～210°Ｃ, 中料筒180°Ｃ～205°Ｃ, 后料筒150°Ｃ～175°Ｃ压力参数: 注射压力100MPa左右, 背压0.5MPa.
3． 模具温度控制在80～100°Ｃ为宜( 一般运热油) .
4． POM冷却收缩率很大( 2～2.5%) 易出现啤塑”缩水”, 故必须用延长保压时间来补缩.

三、 聚乙烯( PE)

*聚乙烯 ( PE) 有高密聚乙烯( HDPE俗称”玛力士”) 、 低密聚乙烯( LDPE俗称”花料”) , 中密聚乙烯( MDPE) 属结晶性塑料, 其主要性质如下:
1: 聚乙烯分高密度( HDPE) 和低密度( LDPE) 两种, 随着密度的增高, 透明度减弱.
2: 聚乙烯为半透明粒子, 胶件外观呈乳白色.
3: 聚乙烯其柔软性、 抗冲击性, 延伸性和耐磨性、 低温韧性好.
4: 常温下不溶于任何溶剂, 化学性能稳定; 另一方面PE 难以粘结.
5: 机械强度不高, 热变形温度低, 表面易划伤.聚乙烯亦常见于吹塑制品.

*聚乙烯的成型
1: 流动性好, 成型温度范围宽, 易于成型.
2: 注射压力及保压压力不宜太高, 避免啤件内残角在的应力而导致变形及开裂.注射压力60～70Mpa.
3: 吸水性低, 加工前可不必干燥处理.
4: 提高料筒温度, 外观质量好, 但成型收缩率大( 收缩2.0%～2.5%) , 料筒温度太底制品易变形( 用点浇口成形更严重, 采用多点浇口可改进翘曲) .
温度参数: 前料筒温度200°Ｃ～220°Ｃ, 中料筒参数180°Ｃ～190, 后料温度160°Ｃ～170°Ｃ.
5: 前后模温度应保持一致( 模温一般为20°Ｃ～40°Ｃ为宜) , 冷却水温度不宜距前腔表面太近, 以免局部温度太大, 使制品残留内应力增加.
最高模温, 制品光泽好, 透明度高, 冲击强度高.
模温太低: 急冷引起制品变形或分子定向造成分层.
总之, 经过调整模温可调节制品的硬度及柔韧性.
6: 巨质软,必要时可不用行位( 滑块) 而采用强行脱模方式.

四、 聚丙烯( PP)

*聚丙烯( PP) 俗称”百折软胶”, 属结晶性塑料.
其主要性质如下:
1: 呈半透明色, 质轻( 密度0.91) 可浮于水中.
2: 良好的流动性及成型性, 表面光泽, 着色, 外伤留痕优于PE .
3: 高为分子量使得抗拉强度及屈服强度( 耐疲劳度) 高.
4: 化学稳定性高, 不溶于有机溶剂, 喷油, 烫印及粘结困难.
5: 耐 性优异, 以及常温下耐冲击性好.
6: 成型收缩性大( 1.6%) ,尺寸较不稳定,胶件易变形及缩水.
* 聚丙烯( PP) 的成型工艺了解
1 : 聚丙烯的流动性好, 较低的注射压力就能充满型腔, 压力太高, 易发生飞边, 但太低缩水会严重.注射压力一般为80～90Mpa, 保压压力取注射压力的80%左右, 宜取较长保压时间补缩.
2: 适于快速注射, 为改进排气不良, 排气宜稍深取0.03mm.
3: 聚丙烯高结晶度, 料筒温度较高.
料筒温度参数: 前料筒200～240°Ｃ, 中料筒170～220°Ｃ, 后料筒160～190°Ｃ
因其成型温度范围大, 易成型实际上为减少披锋及缩水而采用较低温度.
4: 困材料收缩率大, 为准确控制胶件尺寸, 应适当延长冷却时间.
5: 模温宜取低温( 20～40°Ｃ) , 模温太高使结晶度大.分子间作用强, 制品刚性好, 光泽度好, 但柔软性、 透明性差, 缩水也明显.
6: 背压以0.5Mpa为宜, 干粉着色工艺应适当提高背压, 以提高混炼效果.

五、 聚氯乙烯( PVＣ)

*聚氯 乙烯( PVＣ) 属非结晶性塑料.原料透明.
主要性能如下:
1: 经过添加增塑剂使材料软硬度范围大.
2: 难燃自熄, 热稳定性差.
3: PVＣ溶于环已酮、 本氢呋喃、 二氯乙烷.喷油用软胶开油水( 含环已酮) .
4: PVＣ溶胶塑料玩具上主要用于掂胶.

*聚氯乙烯的成型工艺了解
1: 软PVＣ收缩率较大( 1.0%～2.5%) PVＣ极性分子易吸水份, 成型前需经干燥, 干燥温度: 85～95°Ｃ, 时间2HRS.
2: 成型时料筒内长期多次受热, 分解出氯乙烯单体及HＣI( 即浆解) 对模腔有腐蚀作用.因此应经常清洗模腔及机头内部死角.
另外, 模腔表面常镀硬铬或氮化处理以抗腐蚀.
3: 软PVＣ中加入ABS, 可提高韧性, 硬度及机械强度.
4: 因PVＣ成型加工温度接近成型温度, 故应严格控制料筒温度, 尽可能用偏低的成型温度, 同时还应尽可能缩短成型周期, 以减小溶料在料筒内的停留时间.
5: 针对易分解、 流动性差、 模具流道和浇口尽可能粗、 短、 厚, 以减小压力损失及尽快充满型腔.
注射压力90Mpa, 宜采用高压低温注射, 背压0.5～1.5Pa.PVＣ制品壁厚不宜太薄, 应在1.5mm以上, 否则料流充腔困难.
6: 注射速度不宜太快, 以免熔料经过浇口时剧烈摩擦使温度上升, 容易产生缩水痕.
7: 模具温度尽可能低( 30～45°Ｃ左右) 以缩短成型 周期防止胶件出模变形
( 必要时胶件需定型模定型)
8: 为阻止冷料堵塞烧口或流入模腔, 应设计较大冷料穴积存冷料.

六、 聚酰胺( PA)

*聚酰胺俗称”尼龙”( NYLON) , 属结晶性塑料, 有多品种, 如尼龙6,
尼龙66.尼龙1010等.
1: 尼龙具有优良的韧性, 耐磨性, 耐疲劳性, 自润滑性和自熄性.
2: 低温性能好, 冲击强度高.而且很高抗拉强度、 弹性好.
3: 尼龙吸水性大, 吸水后一定程度提高抗冲击强度, 但其它强度下降( 如,拉伸、 刚度) .收缩率0.8～1.4%.
4: 耐弱酸弱碱和一般溶剂, 常温下可溶于苯酚( 酚可作为粘合剂) , 亦可溶于浓甲酸及氯化钙的饱和甲醇溶液.

*尼龙成型了解
1: 在注塑前需充分干燥.干燥温度80～90°Ｃ; 干燥时间24HRS .
2: 尼龙料粘度低, 流动性好, 容易出现披锋( 飞边) , 压力不宜过高, 一般为60～90Mpa.
3: 随料筒温度变化, 收缩率波动大.过高的料温易出现熔料变色, 质脆、 银丝等到; 低于熔化温度的尼龙料很硬, 会损坏模具和螺杆.料筒温度一般为220～250°Ｃ, 不宜超过300°Ｃ.
4: 模温控制
尼龙是结晶性塑料, 制品受模温影响大, 故对模温控制要求高.
模温高: 结晶度大, 刚性, 硬度耐磨性提高, 变形小.
模温低: 柔韧性好, 伸长率高, 收缩性小.
模温控制范围: 20～90°Ｃ
5: 高速注射
尼龙料熔点高, 即凝固点高( 快速定型, 生产效率高) , 为顺利充模( 不使熔料降到熔点下凝固) 必须采用高速注射, 对薄壁制件或长流距长制件特别如此, 而制品壁较厚或发生溢出的情况下用慢速注射.高速充模所具的排气问题, 应予留意.
退火处理与调温处理
退火处理: 经退火可使结晶度增大, 刚性提高, 不易变形和开裂.
退火条件: 高于使用温度10～20°Ｃ, 时间按制件厚度不同, 约10～60分钟.
调温处理: 保持尺寸稳定, 对提高韧性, 改进内应力分布有好处.
调湿条件: 浸沸水或醋酸钾溶液.
( 醋酸钾: 水＝1.25:100沸点121°Ｃ; 时间2～16HRS .

第五章 常见注塑缺陷注塑机参数调整办法

= 增加 = 降低 = 调整

第六章 常见热塑性塑料注塑成型次废品原因分析

附1: 常见塑胶原料的物理性质及注塑性能

附2: 十进制换算表

多级注塑技术

当前世界各国特别是德、 美、 日对注塑成型进行深刻的研究, 使注塑制品质量、 花色品种、 设备生产效率、 模具设计技术及加工精度与复杂程度都有较大辐度的提高。对注射技术的研究方面除了重点在原料的品种、 配方、 性能上下功夫研究外, 更集中精力研究塑料熔体在注射过程中的流动和变形与造成物质流变的各种因素之间的关系, 使产品质量得以迅速提高。关于这方面的研究卓有成效、 付之于实施的有”多级注射技术”和”温度控制”。
注塑的特点就是能加工出几何形状复杂的制品。这就造成塑料熔体在注射中流经主流道、 分流道、 浇品以及模腔各断面复杂的流动与变形极为复杂。过去没有很好掌握其规律, 凭经验来 服并消除制品的若干缺陷, 例如; 内应力、 银白色注射纹、 缩孔空洞、 气泡、 对流焊缝、 燃气烧伤、 凹陷等。有些解决得好些, 有些解决是差些。
近年来, 经过流变学的研究, 得出: 要使制品内在质量好而均匀而且内应力小, 最重要的条件必须使熔体流经模腔的各个断面处时, 其线速度必须保持恒定, 也即V=常量。由于注塑制品几何形状复杂, 塑料熔体流经模腔各断面, 其断面积有大有小, 阻力也有大有小, 要使V=常量, 而断南F为变量, 因而流量Q也是变量( Q=V。F) , 这就形成了注射速度是时间的函数关系, 而且注射压力也是时间的函数关系, 因击需要应用多级注射来实现。另外再 以为了缩短注塑周期, 消除制品缺陷的”注塑技巧”遂形成了一套多级注塑技术。然后根据多级注塑的需要, 在注塑机上应用电子技术实现了计算机程序控制的”多级注塑成型”。现举例说明: 德国Battenfeld机器制造公司生产的注塑机配备有DS- 型微机闭路程序控制多级注射系统。对注射速度、 保压、 背压进行闭路反馈程序控制。背压开始后注射行程与时间即予控制, 注射速度( 由0至100%分成20等分) 与注射行程( 由0至100%分成20等份) 相关曲线可预先进行设定, 保压力( 由0至100%分成10等份) 与保压时间( 由0至100%分成10等份) 的相关曲线可预先进行设定; 对不同模具与制品右储存32条多级注塑工艺曲线。还用精密记时作为生产控制, 包括、 注射循环时间、 填料时间和闭模时间等。

二、 多级注塑的效果

在注塑的过程中, 采用高速注射时, 能够体现出如下优点:
1. 缩短注射时间;
2. 增大塑料熔体的流动距离;
3. 提高成型品的表面光泽;
4. 提高对流熔接缝的强度,不易看出熔接纹;
5. 防止