常用塑料注塑工艺参数知识详解

第三节常用塑料注塑工艺参数一、热塑性塑料注塑特性1、塑料材料的聚集态（1）结晶型塑料（2）无定型塑料2、热稳定性（1）热敏性塑料（2）非热敏性塑料3、表观粘度的温度敏感性（1）表观粘度对温度敏感的塑料（2）表观粘度对温度不敏感的塑料4、吸湿性与高温水解敏感性二、PS塑料注塑工艺特性与工艺参数的设定1、PS为无定型塑料，熔融温度范围较宽，热稳定性较好；2、热变形温度为70～100℃，粘流温度为150～204℃，300℃以上出现分解；3、PS熔体的粘度对温度的敏感性和对剪切速率的敏感性都适中，流动性好，易成型；4、PS树脂的吸水率很低，一般为0.01～0.03%，成型前可不干燥，[必要时，可在70～80℃的循环热风中干燥2～3h]。5、注塑时的料筒温度控制在180～215℃范围内，喷嘴温度比料筒最高温度低10～20℃。6、注射压力一般控制在60～150MPa。大浇口、形状简单及厚壁制品，注射压力可选低些，约60～80MPa。7、易形成内应力并引起开裂，残余应力问题较为突出。为减小内应力，加工时往往需要较高的料温、模温，以使熔体缓慢冷却，取向的分子得到松弛。也可选择流动性高的品级，或添加流动性助剂；8、典型牌号加工参数（奇美公司PG－33）透明塑料的应力检验PG－33加工参数三、HIPS塑料注塑工艺特性与工艺参数的设定1、HIPS为苯乙烯单体与聚丁二烯橡胶的接枝共聚共混物，故其基本加工特性与PS相似，但由于不饱和橡胶的存在，高温稳定性不及PS，而对内应力的敏感性比PS小得多。2、橡胶胶粒影响熔体的流动性，与PS相比熔体流动性稍差，因此，加工时的注射压力要比PS高。3、HIPS中可以掺入PS使用。随着PS掺入量的增加，熔体流动性变好，制品的刚性、表面光洁度提高，但脆性也加大。4、典型HIPS－－奇美公司的POLYREX®，如PH－88（高冲击级）的主要加工参数四、ABS塑料注塑工艺特性与工艺参数的设定1、其结构中有极性基团，所以易吸湿。加工前通常要进行干燥，以消除制品上因水份而产生的银纹及气泡等缺陷。干燥条件为：在80～90℃的循环热风干燥器中干燥2～4h。2、熔体粘度适中，熔体的粘度对成型温度和注射压力都比较敏感。提高料筒温度和注射压力，熔体粘度都能明显下降，流动性增加，有利充模。3、一般成型成型加工温度在190～230℃。高温热稳定性不及聚苯乙烯，熔体温度一般不要超过250℃。4、注射压力的选取与制品的壁厚、设备的类型及树脂的品级等有关。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100～140MPa；对厚壁、大浇口的制品，注射压力可低些，为70～100MPa。5、在生产中，除充模有困难时采用较高的注射速率外，一般情况下宜采用中、低的注射速率。6、典型牌号LG化学公司，ABS121H,ABSTR-558,ABSHF380加工参数HT－121加工参数HF－380加工参数TR－558加工参数五、聚丙烯（PP）塑料注塑工艺特性与工艺参数的设定1、PP为非极性的结晶塑料，吸水率很低，约为0.03～0.04%，注塑时一般不需进行干燥（必要时，可在80～100℃下干燥1～2h即可）；2、PP的熔点为165～170℃，最大结晶速率温度为120～130℃；成型温度范围较宽，为205～315℃。料筒温度控制在210～280℃，喷嘴温度可比料筒最高温度低10～30℃。当制品壁厚大或树脂的MFR高时，料筒温度可降低至200～230℃。3、PP高温加工中虽不存在水解问题，但过高的温度或过长的受热时间，会引起分子链断裂而使分子量明显降低，性能变劣。4、由于其结晶性，成型收缩率比较大。对注射成型制品，在箱孔、加强筋、附近及壁厚较大的部位，容易产生缩孔、凹痕。5、成型过程中模内冷却不充分引起的结晶不足，易造成后结晶，引起后收缩变形。6、冷却不均匀易造成结晶差异及不均匀的收缩，并且不均匀的密度变化(体积变化)和不均匀的温度变化还会诱发热残余应力。7、加入成核剂后，可大大加快结晶速度，降低温度对球晶大小的影响，减小厚壁制品由于冷却不均匀造成的结构不均匀性。由于结晶度增加，且结晶均匀，减轻了后结晶作用及成型制品的后收缩变形。六、聚乙烯（PE）塑料注塑工艺特性与工艺参数的设定1、吸湿性小(0.01%)，成型前可不干燥；必要时，可在70～80℃下，干燥1～2h。2、熔点：HDPE，约为130～137℃；LDPE，约108℃～115℃；分解温度在300℃以上。LDPE的料筒温度可控制在140～180℃，HDPE则控制在180～220℃。3、熔体流动性好，粘度低，粘度的剪切敏感性强（尤其是LDPE），加工时可采用较低的注射压力，一般为60～80MPa；4、PE的注射速率选择中速或慢速，而不宜采用高速注射，因为在高速注射过程中，PE存在熔体破裂倾向。5、加工时的模温的选择与PE的密度有关，通常，LDPE的模温为35～60℃，HDPE为50～80℃。6、成型收缩率较大（1.5～3.5%），在制品壁厚不均匀处，加强筋处易产生瘪痕，不均匀的冷却极易造成翘曲变形。七、RPVC注塑工艺特性与工艺参数的设定1、RPVC是典型的热敏性塑料。经过稳定化的RPVC即使在不太高的温度下如180℃，如果时间很长（如40min以上）仍会导致RPVC严重分解。所以要严格控制成型温度和物料在料筒中的停留时间。RPVC的成型温度范围在160～200℃之间。通常为160～190℃,最高不超过200℃；料筒温度分布通常采用阶梯式设置；喷嘴温度应比料筒末端温度低10～20℃。2、对要求不高的制品，成型前原料可不干燥；但原料中水分含量较高时也要进行干燥。干燥方法通常是在热风循环烘箱中，在90～100℃的温度下干燥1～2.5h。3、RPVC的流动性通常较差,注塑时通常采用较高的注射压力和较低的注射速率。注射压力在90MPa以上，保压压力大多在60～80MPa；注射速率太高还会产生较多的摩擦热而使塑料烧焦、产生变色等问题。因此，成型RPVC时，可采用中等或较低的注射速率。4、模具温度一般在40℃以下，最高不超过60℃；5、螺杆转速一般为20～50r/min；螺杆转速过快会导致温升过大，导致物料分解。6、RPVC注塑中的注意问题：选用螺杆式注塑机，不能选用柱塞注塑机；要做好设备的防腐工作；所有与PVC塑料接触的部分，不充许对塑化熔体产生任何粘附或滞留；设备的温度控制系统应指标准确，反应灵敏；螺杆长径比可小些，螺杆头部呈尖头；螺杆的压缩比为2～2.5，螺杆的三段长度可分别设置为40%、40%和20%；选用孔径的通用喷嘴，并配有加热控温装置；掌握好清洗料筒的技术；注意温升程序，并在料筒升温过程中，应密切注意温升情况。料筒内的物料是否过热，可通过主流道料的表面是否有棕色条纹来判断。如果主流道的料有棕色条纹，则说明料筒内的塑料已过热，应立即采取措施，对料筒进行清洗，切不可继续操作；停机时，应先将料筒内的料全部排完，并用PS或PE等塑料及时清洗料筒，或加入专用的PVC停车料将料筒原来的RPVC基本过清方可停机。停机后立即在模具的型腔与流道表面等处涂油防锈。八、POM注塑工艺特性与工艺参数的设定1、POM也是典型的热敏性塑料，240℃下会严重分解。在210℃下，停留时间不能超过20min；即使在190℃下，停留时间最好也不能超过1h。因此注塑时，在保证物料流动性的前提下，应尽量选用较低的成型温度和较短的受热时间。2、POM具有明显的熔点，均聚POM为175℃、共聚POM为165℃。成型时，料筒温度的分布：前段190～200℃，中段180～190℃，后段150～180℃，喷嘴温度为170～180℃。对于薄壁制品，料筒温度可适当提高些，但不能超过210℃。3、POM吸湿性小，加工前树脂可不干燥。必要时，可在90～100℃下，干燥2～4h。4、POM的熔体粘度对剪切速率敏感。因此，要提高熔体流动性，不能单用提高温度，也要从提高注射速率和注射压力着手。大浇口、厚壁短流程、小面积的制品，注射压力为40～80MPa；一般制品为100MPa左右。小浇口、薄壁长流程、大面积的制品，注射压力较高，为120～140MPa。5、模具温度通常控制在80～100℃，对薄壁长流程及形状复杂的制品，模温可提高至120℃。6、高结晶度使成型收缩率较高（2～2.8％），壁厚部位易产生凹痕、缩瘪等缺陷。POM注塑中的注意事项：操作时严格控制成型工艺条件；严格控制POM的成型温度和物料在料筒内的停留时间；严格开车与停车操作；加工POM时，若料筒内存有加工温度超过POM的物料，要先用PE作为清洗料将料筒清洗干净，待温度降至POM的加工温度时，再用PE清洗一次料筒，方可投料进行成型操作；在成型过程中，如发现有严重的刺鼻甲醛味、制品上有黄棕色条纹时，表明物料已发生降解，此时应立即用对空注射的方法，将料筒内的物料排空，并用PE清洗料筒，待正常后再行加工；某些物料或添加剂（如PVC、含卤阻燃剂等），对POM有促进降解作用，必须严格分离，不允许相互混杂。注意控制模具温度与喷嘴温度，避免温度控制不当造成的物料凝固、防止产生熔接痕。聚甲醛加工参数聚甲醛的成型收缩率聚甲醛的后收缩九、PC注塑工艺特性与工艺参数的设定1、聚集态特性属于无定型塑料，Tg为149～150℃；Tf为215～225℃；成型温度为250～310℃；2、热稳定性较好，并随分子量的增大而提高。但PC高温下遇水易降解，成型时要求水分含量在0.02%以下。高温下水分对PC特别有害。在成型前，PC树脂必须进行充分干燥（并且应当充分注意防止干燥过的物料再吸湿）。干燥效果的快速检验法，是在注塑机上采用“对空注射”。3、熔体粘度高，流动性较差，其流动特性接近于牛顿流体，熔体粘度受剪切速率影响较小，而对温度的变化十分敏感，在适宜的成型加工温度范围内调节加工温度，能有效地控制PC的粘度。4、由于粘度高，注射压力较高，一般控制在80～120MPa。对于薄壁长流程、形状复杂、浇口尺寸较小的制品，为使熔体顺利、及时充模，注射压力要适当提高至120～150MPa。保压压力为80～100MPa。5、成型时，冷却固化快，为延迟物料冷凝，需控制模温为80～120℃。6、PC分子主链中有大量苯环，分子链的刚性大，注塑中易产生较大的内应力，使制品开裂或影响制品的尺寸稳定性；（在100℃以上作长时间热处理，它的刚硬性增加，内应力降低）。PC的典型干燥曲线台湾奇美典型牌号加工参数：十、PA及玻纤增强PA注塑工艺特性与工艺参数设定1、常用品种及其熔点：品种：尼龙-66；尼龙-610；尼龙-1010；尼龙-1212；尼龙-46尼龙-6；尼龙-7；尼龙-9；尼龙-11；尼龙-12；尼龙-66/6、尼龙-66/610；尼龙-6∕66∕1010；尼龙-66/6/610熔点：尼龙n系列：尼龙－6215～220℃；尼龙－12为178℃；尼龙m,n系列：尼龙－46295℃；尼龙－66255～265℃；尼龙－610215～223℃；尼龙－1010200℃；共缩聚尼龙：由于分子链的规整性较差，结晶性和熔点一般较低，如尼龙－6∕66∕1010的熔点仅为155～175℃，但其有较好的透明性和弹性。2、熔点高，熔化范围窄（约10℃）。考虑到PA熔点高、热稳定性较差，故加工温度不宜太高，一般高于熔点30℃左右即可。3、吸湿性大，且酰胺基易于高温水解，引起分子量严重降低；（须严格干燥至含水量低于0.05％，尤其是回料使用时更应严格干燥，必要时可添加“增粘剂”。）4、熔体粘度低，表观粘度对温度敏感，由于熔体的冷却速率快，要防止塑料堵塞喷孔、流道、浇口等。为阻止熔体逆流，螺杆头应装有止逆环；另外，为防止喷嘴处熔体的“流涎”现象，应选用自锁式喷嘴。5、注射PA时不需高的注射压力，一般选取范围为70～100MPa，通常不超过120MPa。注射速率宜略快些，这样可防止因冷却速率快而造成波纹及充模不足等问题。6、模具温度一般控制在40～90℃。模具温度对制品的性能影响较大。7、酰胺基在高温下对氧敏感，容易发生氧