塑胶生产工艺手册

Page:1生产工艺手册z注塑生产工艺知识（1）z注塑生产工艺知识（2）z压铸生产工艺知识z静电生产工艺知识z真空电镀生产工艺知识z手喷生产工艺知识z移印生产工艺知识z装配生产工艺知识z补充资料－－夹具概述Page:2注塑生产工艺知识（1）z热塑性塑料的组成树脂（占40％~100%）-----赋予塑料的可塑性﹑流动性及黏结性填充剂（占20％~50%）-----改善塑料性能﹐扩大使用范围增塑剂（占5％~70%）-----提高流动性﹑韧性﹑柔软性﹑弹性着色剂（＜2%）-----赋予色彩﹐改善塑料耐候性稳定剂（占2％~5%）-----延缓塑料变质（包括光稳定剂﹑热稳定剂及抗氧剂等）润滑剂（＜1%）-----提高流动性﹐改善胶件粘模及改善表面质量等等﹒﹒﹒﹒﹒﹒z常用塑料主要性能及注塑成型工艺要点1﹒GPPS及其改性物-----HIPS﹑AS（SAN）﹑BDS（K－Resin）GPPS----硬胶﹒通用聚苯乙烯***塑料主要性能﹕a)高透明度﹑良好光泽﹑容易着色﹐属非结晶塑料b)尺寸稳定性好（收缩率0.4%左右）﹐耐磨性差﹐故胶件包装要求较高以防擦花c)制品对内应力敏感﹐性脆﹐无延展性﹐冲击强度小﹐易开裂且断裂后易产生尖角（SHARPPOINT）﹑利边（SHARPEDGE）﹐故单纯的GPPS料较少用于玩具制造﹒注塑工艺要点﹕a)原料一般不用干燥﹐个别情况80℃烘2小时b)成型温度波动较大﹐加热熔化及固化速度快﹐故成型周期一般较短﹐温度参数:料筒温度200℃左右,料温过高易出现银丝,而料温过低则会开裂.c)模温控制﹕模温一般在50℃~80℃d)GPPS流动性很好,注塑中不需昀高压力,通常注塑压力40Mpa左右,压力过大而增加胶体的流动性,但可能导致制品开裂,尤其是厚壁和带嵌件的制品.e)注射速度一般视产品情况而定,但注射速度受注射压力影响较大,速度过快时可能会导致批锋或出现粘模以及顶出时,顶白顶裂等问题.f)适当的背压﹕如果背压太低﹐螺杆转动易卷入空气﹐料筒内料粒密度小﹐胶粒塑化效果不好﹐影响胶件表面质量（一般背压取10~20kg/cm²）g)模具上一般设计细水口为0.8~1.0mm共混改性塑料:GPPS+PVC-------共混成为性能较好的不燃塑料常用原料举例﹕a)奇美硬胶PG-33（台湾奇美实业公司）Page:3b)STYRON666D（美国道化学公司）c)BakeliteSMD-3500（美国联合碳化物有限公司）***HIPS----不碎胶﹒高冲击聚苯乙烯***塑料主要性能﹕a)着色性好b)与GPPS比较﹐加入了5~20％的丁二烯（一般用顺丁橡胶或丁苯橡胶）成份﹐故抗冲击性大大提高﹒注塑工艺要点﹕a)流动性小于GPPS﹐故成型温度﹑压力都稍高﹒b)冷却速度较GPPS慢﹐故需要足够的保压压力和保压时间以及充分的冷却条件﹐以减少局部收缩和冷却变形﹒共混改性塑料:HIPS＋GPPS-------混和啤塑﹐调整比例﹐使塑料具有足够强度及良好表面质量﹒常用原料举例﹕a)HIPSSTYRON470﹐475U（DOWChemicalCo.,Ltd）b)DolyrexPH-66（台湾奇美实业公司）c)HIPSHI-425（NIWONCo.,Ltd.KOREA）***AS(SAN)----大力胶﹒丙烯晴－苯乙烯共聚物***塑料主要性能﹕a)高透明﹑高光泽﹑耐冲击性优于GPPS﹒b)不耐动态疲劳﹐但耐磨力开裂远胜GPPS﹒注塑工艺要点﹕a)需进行预干燥﹐80℃2小时﹒b)温度控制﹕注射成型温度180~270℃﹐模具温度65~75℃﹒常用原料举例﹕AS767／STYLONGR601（旭DOW﹒日本）***BDS（K－Resin）--K料﹒丁二烯-苯乙烯共聚物***塑料主要性能﹕a)透明且具有较高的冲击强度及韧性﹒Page:4b)K料分KR－01&KR-03﹐KR-03冲击性优于KR-01﹒注塑工艺要点﹕啤塑参数﹕注射料的温度﹕200~250℃﹐注射压力﹕40~70Mpa﹐模具温度﹕40~60℃﹒共混改性塑料﹕根据需要﹐K料可以和聚苯乙烯及其改性物（包括ABS）任何比例混合﹒常用原料举例﹕KR-01﹐KR-03（美国菲利浦石油化学公司）2﹒ABS&MBS***ABS--超不碎胶﹒丙烯月青-丁二烯-苯乙烯共聚物***ABS可以看作是PB（聚丁二烯）﹒BS（丁苯橡胶）﹒PBA（丁氰橡胶）分散于AS（丙烯月青-苯乙烯的共聚物）或PS（聚苯乙烯）中的一种多组份聚合物.三种组份的作用﹕A（丙烯月青）──占20~30%﹐使胶件表面较高硬度﹐提高耐磨性﹐耐热性B（丁二烯）──占25~30%﹐加强柔顺性﹐保持材料弹性及耐冲击强度C（苯乙烯）──占40~50%﹐保持良好成型性（流动性﹐着色性）及保持材料刚性﹒塑料主要性能﹕a)由于B的作用﹐ABS较GPPS抗冲击强度高得多﹒b)收缩率较小（0.4~0.7%）﹐尺寸稳定﹒c)具有良好电镀性能﹐也是所有塑料中电镀性能昀好的﹒注塑工艺要点﹕a)吸湿性较大﹐必须干燥﹐干燥条件85℃﹐3hrs以上（如要求胶件表面光泽﹐更需长时间干燥）﹒b)温度参数﹕料温180~260℃（一般不宜超过260℃﹐因过高温度会引致橡胶成份分解而使流动性降低）﹐模温40~80℃正常﹐若要求外观光亮则模温取较高﹒c)注射压力一般取70~100Mpa﹐保压取第一压的30~60%﹐注射速度取中﹑低速﹒d)模具入水采用细水口﹑热水口及一般设计细水口为0.8~1.2mm﹒共混改性塑料﹕a)ABS＋PC→提高ABS耐热性和抗冲击强度﹒b)ABS＋PVC→提高ABS的韧性﹑耐热性及抗老化能力﹒常用原料举例﹕Page:5a)ABSPOLYLAC747757（台湾奇美实业公司）b)LUSTRANABS248（MonsantoCompanyUSA）c)LGHI-121H（LGChemicalLtdKOREA）d)CycolacABS1008(GeneralelectricalU.S.A)e)ABSDENKAGR-2000(日本电气化学工业)f)ABSJSR12(日本合成橡胶公司)g)STYLACABS191(旭道﹒日本)h)***MBS–透明ABS﹒甲基丙烯酸甲脂-丁二烯－苯乙烯共聚物***塑料主要性能﹕透明且具备ABS性能﹐其原理为﹕M＋BS→MBS(透明)﹐M使材料折光率降低﹐S使材料折光率增大﹐故加入后两者折光率趋于一致成为透明﹒注塑主要工艺﹕（同ABS﹒需注意混点﹒气泡影响外观）常用原料举例﹕TorayABS920（日本东丽株式会社）3﹒PVC（聚氯乙烯）一般以为含15%以下增塑剂的PVC称为硬PVC﹐而含15%以上增塑剂的PVC称为软PVC﹐玩具所用PVC多为软PVC﹒塑料主要性能﹕a)非结晶性塑料﹐透明﹐着色容易﹒b)材料中增塑剂含量决定软硬程度（一般在55~90度）及力学性能﹒注塑工艺要点﹕a)原料必须干燥（氯乙烯极性分子易吸水）﹐干燥温度85℃左右﹐时间2小时以上c)材料的成型温度接近分解温度﹐故须控制尽可能用较低的温度注射﹐同时亦应尽可能缩短啤塑周期﹐以减少熔料在料筒内的滞留时间﹒料温参数﹕前160~170℃﹐中160~165℃﹐后140~150℃﹐由于PVC本身耐热性差﹐料在料筒内长时间受热﹐会降解析出氯化氢（HCL）使胶件变黄甚至产生黑点﹐并且氯化氢对模腔有腐蚀作用﹐所以要经常清洗模腔及机头死角位﹒d)流动性很差﹐故注塑模的浇口﹑流道尽可能粗﹑短﹑厚且制件壁厚应在1.5mm以上﹐以减少压力损失使料流尽快充满型腔﹐总之宜采用高压低温（注射压力200Mpa以上﹐背压取0.5~1.5Mpa﹐保压取注射压力的20~30%）e)模具温度尽可能低（通常运冻水--------控制模温在30~45℃）,以缩短成型周期以及减小胶件出模后变形﹐必要时借助定型模﹑缩水模来较正控制变形﹒Page:6f)水口料﹕清洁良好的水口料可百分之百可用﹒g)关机﹕提前10啤关闭加热电掣﹐停机后用PE过机﹒共混改性塑料﹕PVC＋EVA---------提高冲击强度（长效增塑作用）﹒PVC＋ABS---------增强韧性﹐提高冲击强度﹒4﹒NYLON（PA）……(尼龙﹒聚酉先胺)常用尼龙为脂肪族尼龙如PA6﹑PA66﹑PA1010……昀常用的PA66（聚己二酉先己二胺）在尼龙材料中结构昀强﹐而PA6（聚己内酉先胺）具有昀佳的加工性能﹒塑料主要性能﹕1)结晶度高﹐机械强度优异（因为高分子链含有强极性酉先胺基〔NHCO〕﹐键之间形成氢键）﹒2)冲击强度高（高过ABS﹑POM但比PC低）﹐冲击强度随温度﹑温度增加而显著增加（吸水后其它强度如拉伸强度﹑硬度﹑刚度会有下降）﹒3)表面硬度大﹐耐磨性﹐自滑性卓越﹐适于做齿轮﹑轴承类传动零件（自滑性原理﹕PA分子结晶中具有容易滑移的面层结构）﹒4)热变形温度低﹐吸湿性大﹐尺寸稳定性差﹒注塑工艺要点﹕a)原料需充分干燥﹐温度80~90℃﹐时间四小时以上﹒b)熔料粘度低﹐流动性极好﹐啤件易出披锋﹐故压力取低一般为60~90Mpa﹐保压取相同压力（加入玻璃纤维的尼龙相反要用高压）﹒c)料温控制﹕过高的料温易使胶件出现色变﹐质脆及银丝﹐而过低的料温使材料很硬可能损伤模具及螺杆﹒料筒温度220~280℃（纤维偏高）﹐不宜超过300℃﹐（注﹕PA6熔点温度210~215℃﹐PA66熔点温度255~265℃）.d)收缩率较大（0.81.48）﹐使啤件呈现出尺寸的不稳定﹒（收缩率随料温变化而波动）﹒e)模温控制﹕一般控制在20~90℃﹐模温直接影响尼龙结晶情况及性能表现:模温高----结晶度大﹐刚性﹑硬度﹑耐磨性提高﹒模温低----柔韧性好﹐伸长率高﹐收缩性小﹒f)注射速度﹕高速注射﹐因为尼龙料结晶(熔点)高﹐只有高速注射才更宜充模,对薄壁﹐细长件更是如此﹒备注﹕需要同时留意披锋产生及排气不良引致的外观问题﹒g)模具方面﹕工模一般不开排气位﹐水口设计形式不限﹒退火／调湿处理﹕可进行二次结晶﹐使结晶度增大﹐故刚性提高﹐改善内应力分布﹐使不易变形﹐且使尺寸稳定﹒Page:7可行方法﹕用100℃沸水煮1~16小时﹐视具体情况可考虑加入适量醋酸盐﹐使沸点上升到120℃左右以增加效果﹒常用原料举例﹕a)Zytel101﹐109﹐408………属PA66（DuPontCompanyUSA）.b)NYLON1013B﹐1013NB………属PA6（UBE宇部与产株式会社﹒日本）﹒5﹒PC---防弹玻璃胶﹒聚碳酸脂塑料主要性能﹕a)高透明度（接近PMMA）﹐非结晶体﹐耐热性优异﹒b)成型收缩率小（0.5~0.7%）﹐高度的尺寸稳定性﹐胶件精度高﹒c)冲击强度高居热塑料之冠﹐蠕变小﹐刚硬而有韧性﹒d)耐疲劳强度差﹐耐磨性不好﹐对缺口敏感﹐而应力开裂性差﹒注塑工艺要点﹕a)高温下PC对微量水份即敏感,必须充分干燥原料,使含水量降低到0.02%以下﹒干燥条件:100~120℃,时间12小时以上.b)PC对温度很敏感﹐熔体粘度随温度升高而明显下降﹐料筒温度﹕250~320℃.(不超过350℃)﹐适当提高后料筒温度对塑化有利﹒c)模温控制:85~120℃,模温宜高以减少模温及料温的差异从而降低胶件内应力.注﹕模温高虽然降低了内应力﹐但过高会易粘模﹐且使成型周期长﹒d)流动性差﹐需用高压注射﹐但需顾及胶件残留大的内应力（可能导致开裂）﹐注射速度﹕壁厚取中速﹐壁薄取高速﹒e)必要时内应力退火,烘炉温度125~135℃,时间2小时,自然冷却到常温.f)模具方面要求较高﹕1设计尽可能粗而短﹐弯曲位少的流道﹐用圆形截面分流道及流道研磨抛光等为使降低熔料的流动阻力﹒2注射浇口可采用任何形式的浇口﹐但入水位直径不小于1.5mm﹒3材料硬﹐易损伤模具﹐型腔﹐型芯须经淬火处理或镀硬铬(Cr)﹒g)啤塑后处理﹕用PE料过机﹒共混改性塑料﹕a)PC＋ABS-------随着ABS的增加﹐加工性能得到改善﹐成型温度有所下降﹐流动性变好﹐内应力有改善﹐但机械强度随之下降﹒b)PC＋POM-------可直接任何比例混和﹐其中比例在PC﹕POM=50-70﹕50-30在很大程度上保持了PC优良的机械性能