由于塑料具有重量輕官还、韌性好芹橡、成型 易。成本低等優(yōu)點望伦,回此在現(xiàn)代 業(yè)和日 用產(chǎn)品中林说,越來越多用塑料代替玻璃,特 別應用于光學儀器和包裝工業(yè)方面屯伞,發(fā)展 尤為迅速腿箩。但是由于要求其透明性要好, 耐磨件要高劣摇,抗沖擊韌件要好度秘,回此對塑 料的成份,注塑整個過程的工藝饵撑,設備剑梳。 模具等,都要作出大量工作滑潘,以保證這些 用于代替玻璃的塑料(以下簡稱透明塑 料)垢乙,表面質(zhì)量良好,從而達到使用的要求语卤。
目前 市場上一般使用的透明塑料有 聚甲基丙烯酸甲酯(即俗稱亞加力或有機 玻璃追逮,代號 pmma)、聚碳酸酯(代號 pc)粹舵。聚對苯二甲酸乙二醇脂(代號 pet)钮孵、透明尼龍。as(丙烯睛一苯 乙烯共聚物)眼滤、聚砜(代號 psf)等巴席, 其中我們接觸得最多的是 pmma。pc 和 pet 三種塑料诅需,由于編幅有限漾唉,下 面就以這三種塑料為例荧库,討論透明塑 料的特性和注塑工藝。
一赵刑、透明塑料的性能題
透明塑料首先必須有高透明度分衫, 其次要有一定的強度和耐磨性,能抗 沖擊般此,耐熱件要好蚪战,耐化學性要優(yōu), 吸水率要小铐懊,只有這樣才能在使用中屎勘,能滿足透明度的要求而長久不變,下面列出表 l居扒,比較一下 pmma、pc 和 pet的 性能丑慎。
表 1:透明塑料性能比較
注:(1)因品種繁多喜喂,這只是取平均 值,實際不同品種數(shù)據(jù)有異竿裂。
(2)pet 數(shù)據(jù)(機械方面)為經(jīng)拉伸后的數(shù)據(jù)玉吁。
從表 1 數(shù)據(jù)可知 pc 是較理想的選擇, 但主于其原料價貴和注塑工藝較難腻异,所以 仍以選用 pmma 為主进副,(對一般要求的制 品),而 ppt 由于要經(jīng)過拉伸才能得到好的機械性能悔常,所以多在包裝影斑、容器中使用。
二机打、透明塑料注塑過程中應注意的共同問題
透明塑料由于透光率要高矫户,必然要求 塑料制品表面質(zhì)量要求嚴格,不能有任何 斑紋残邀、氣孔皆辽、泛白。霧暈芥挣、黑點驱闷、變色、 光澤不佳等缺陷空免,因而在整個注塑過程對 原料空另、設備。模具蹋砚、甚至產(chǎn)品的設計痹换,都 要十分注意和提出嚴格甚至特殊的要求征字。 其次由于透明塑料多為熔點高、流動 性差娇豫,因此為保證產(chǎn)品的表面質(zhì)量匙姜,往往 要在機高溫度、注射壓力冯痢、注射速度等工 藝參數(shù)作細微調(diào)整氮昧,使注塑料時既能充滿 模,又不會產(chǎn)生內(nèi)應力而引起產(chǎn)品變形和開裂浦楣。
下面就其在原料準備袖肥。對設備和模具 要求、注塑工藝和產(chǎn)品的原料處理幾方 面振劳,談談應注意的事項椎组。
(一)原料的準備與干燥 由于在塑料中含有任何一點雜質(zhì),都 可能影響產(chǎn)品的透明度历恐,因此和儲存寸癌、運輸。
加料過程中弱贼,必須注意密封蒸苇,保證原 料干凈。特別是原料中含有水分吮旅,加熱后 會引起原料變質(zhì)溪烤,所以一定要干燥,并在 注塑時庇勃,加料必須使用干燥料斗檬嘀。還要注 意一點的是干燥過程中,輸入的空氣最好 應經(jīng)過濾责嚷、除濕枪眉,以便保證不會污染原 料。其干燥工藝如表 2再层,
表 2贸铜,透明塑料的干燥工藝:
(二)機筒、螺桿及其附件的清潔
為防止原料污染和在螺桿及附件凹陷 處存有舊料或雜質(zhì)聂受,特別熱穩(wěn)定性差的樹 脂存在蒿秦,因此在使用前、停機后都應用螺 桿清洗劑清洗干凈各件蛋济,使其不得粘有雜 質(zhì)棍鳖,當沒有螺桿清洗劑時,可用 pe、ps 等 樹脂清洗螺桿渡处。 當臨時停機時镜悉,為防止原料在高溫下 停留時間長,引起解降医瘫,應將干燥機和機筒溫度降低侣肄,如 pc、 pmma 等機筒溫度都 要降至 160℃以下醇份。(料斗溫度對于 pc 應 降至 100℃以下)
(三)在模具設計上應注意的問題(包 括產(chǎn)品的設計)
為了防止出現(xiàn)回流動不暢稼锅,或冷卻不均 造成塑料成型不良,產(chǎn)生表面缺陷和變質(zhì)僚纷, 一般在模具設計時矩距,應注意以下幾點。
a)壁厚應盡量均勻一致怖竭,脫模斜度要 足夠大;
b)過渡部分應逐步锥债。圓滑過渡,防止 有尖角痊臭。銳邊產(chǎn)生哮肚,特別是 pc 產(chǎn)品一定不 要有缺口;
c)澆口。流道盡可能寬大趣兄、粗短,且 應根據(jù)收縮冷凝過程設置澆口位置悼嫉,必要時 應加冷料井艇潭;
d)模具表面應光潔,粗糙度低(最好 低于 0.8)戏蔑;
e)排氣孔蹋凝。槽必須足夠,以及時排出 空氣和熔 體中的氣 體总棵;
f)除 pet 外鳍寂, 壁厚不要 太薄,一般不得小于 lmm情龄。
(四)注塑工藝方面應注意的問題(包括注塑機的要求)
為了減少內(nèi)應力和表面質(zhì)量缺陷迄汛,在注 塑工藝方面應注意以下幾方面的問題。
a)應選用專用螺桿骤视、帶單獨溫控射咀 的注塑機;
b)注射溫度在塑料樹脂不分解的前提下鞍爱,宜用較高注射濕度;
c)注射壓力:一般較高专酗,以克服熔料 粘度大的缺陷睹逃,但壓力太高會產(chǎn)生內(nèi)應力造 成脫模因難和變形;
d)注射速度:在滿足充模的情況下祷肯, 一般宜低沉填,最好能采用慢一快一慢多級注 射疗隶;
e)保壓時間和成型周期:在滿足產(chǎn)品 充模,不產(chǎn)生凹陷翼闹、氣泡的情況下斑鼻;宜盡 量短,以盡量減低熔料在機筒停留時間橄碾;
f)螺桿轉(zhuǎn)速和背壓:在滿足塑化質(zhì)量 的前提下卵沉,應盡量低,防止產(chǎn)生解降的可 能法牲;
g)模具溫度:制品的冷卻好壞史汗,對質(zhì) 量影響極大,所以模溫一定要能精確控制其 過程拒垃,有可能的話停撞,模溫宜高一些好。
(五)其他方面的問題
由于為要防上表面質(zhì)量惡化悼瓮,一般注塑 時盡量少用脫模劑戈毒;當用回用料時不得大于 20%。
對于除 pet 外横堡,制品都應進行后處理埋市, 以消除內(nèi)應力,pmma 應在 70-80t 熱風循 環(huán)干燥 4 小時命贴; pc 應在清潔空氣道宅、甘油。 液體石臘等加熱 110-135℃胸蛛,時間按產(chǎn)品而 定污茵,最高需要 10 多小時。而 pet 必須經(jīng)過 雙向拉伸
的工序葬项,才能得到良好機械性能泞当。
三、透明塑料的注塑成型工藝
(一)透明塑料的工藝特性:除了以上 的共同問題民珍,透明塑料亦各有一些工藝特 性襟士,現(xiàn)分述如下:
1、pmma 的工藝特性 pm-ma 粘度 大嚷量,流動性稍差敌蜂,因此必須高料溫、高注射壓力注塑 才行津肛,其中注射溫度的影響大于注射壓力章喉, 但注射壓力提高,有利于改善產(chǎn)品的收縮 率。 注射溫度范圍較寬秸脱,熔融溫度為 160℃落包,而分解溫度達 270℃,因此料溫調(diào)節(jié) 范圍寬摊唇,工藝性較好咐蝇。故改善流動性,可從 注射溫度著手巷查。 沖擊性差有序,耐磨性不好,易劃花岛请,易脆 裂旭寿,故應提高模溫,改善冷凝過程崇败,去克服 這些缺陷盅称。
2、pc 的工藝特性pc 粘度大后室,融料溫度高缩膝,流動性差, 回此必須以較高溫度注塑(270-320t 之 間)岸霹,相對來說料溫調(diào)節(jié)范圍較窄疾层,工藝性 不如 pmma。 注射壓力對流動性影響較小贡避,但因粘度 大痛黎,仍要較大注射壓力,相應為了防止內(nèi)應 力產(chǎn)生贸桶,保壓時間要盡量短舅逸。
收縮率大桌肴,尺寸穩(wěn)定皇筛,但產(chǎn)品內(nèi)應力 大,易開裂坠七,所以宜用提高溫度而不是壓力 去改善流動性水醋,并且從提高模具溫度,改善 模具結(jié)構(gòu)和后處理去減少開裂的可能彪置。 當注射速度低時拄踪,澆口處易生波紋等缺 陷,放射咀溫度要單獨控制拳魁,模具溫度要 高惶桐,流道、澆口阻力要小。
3姚糊、pet 的工藝特性
pet 成型溫度高贿衍,且料溫調(diào)節(jié)范圍窄 (260-300℃),但熔化后救恨,流動性好贸辈,故 工藝性差,且往往在射咀中要加防延流裝 置肠槽。 機械強度及性能注射后不高擎淤,必須通過 拉伸工序和改性才能改善性能。 模具溫度準確控制秸仙,是防止翹曲嘴拢。變形 的重要回素,回此建議采用熱流道模具筋栋。模 具溫度官高炊汤,否則會引起表面光澤差和脫模 回難。
綜上所述弊攘,我們可以列出在塑工藝參數(shù) 表 3 透明塑料注塑成型工藝參數(shù)表 表(表 3)抢腐,供大家注射時參考。
表 3 透明塑料注塑成型工藝參數(shù)表:
四襟交、透明塑料件的缺陷和解決辦法
由于篇幅關系迈倍,這里只討論影響產(chǎn)品 透明度的缺陷,其他缺陷請參考本公司的 產(chǎn)品說明書或其他資料·捣域。其缺陷大概有以 下幾項:
(一)銀紋:由充模和冷凝過程中啼染, 內(nèi)應力各向異性影響,垂直方向產(chǎn)生的應 力焕梅,使樹脂發(fā)生流動上取向迹鹅,而和非流動 取向產(chǎn)生折光率不同而生閃光絲紋,當其 擴展后贞言,可能使產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋斜棚。 除了在注塑工藝和模具上注意外(見 表 4,最好產(chǎn)品作退火處理该窗。如 pc 料可 加熱到 160℃以上保持 3- 5 分鐘弟蚀,再自然 冷卻即可。
(二)氣泡:主于樹脂內(nèi)的水氣 和其他氣體排不出去酗失,(在模具冷凝 過程中)或因充模不足义钉,冷凝表面又 過快冷凝而形成“真空泡”。其克服 方法見表 4规肴。
(三)表面光澤差:主于模具粗 糙度大捶闸,另一方面冷凝過早夜畴,使樹脂 不能復印模具表面的狀態(tài),所有這些 都使其表面產(chǎn)牛微小凹凸不平删壮,而使 產(chǎn)品失去光澤斩启。其克服方法見表 4。
(四)震紋:是指從直澆口為中 心形成的密集波紋醉锅,其原因因熔體粘度過 大兔簇,前端料已在型腔冷凝,后來料又沖破 此冷凝面硬耍,而使表面出現(xiàn)震紋垄琐。其克服方 法見表 4。
(五)泛白经柴,霧暈:主要由于在空氣 中灰塵落入原料之中或原料含水量太大而 引起的狸窘。其克服方法見表 4。
(六)白煙坯认,黑點:主要由于塑料在 機筒內(nèi)翻擒,因局部過熱而使機筒樹脂產(chǎn)生分 解或變質(zhì)而形成的。其克服方法見表 4牛哺。
為了使清楚地說明克服這些缺乏所攝 取的措施陋气,列出表 4 供大家參考。
表四:透明產(chǎn)品的缺陷和克服方法:
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