常用塑料注塑工艺参数详述(doc 11页)

常用塑料注塑工艺参数详述(doc 11页)浅述冷/热模注塑成型技术2010-2-25 来源：网络文摘【全球塑胶网2010年2月25日网讯】所谓的“冷/热模注塑成型”技术，是一种可在注塑成型周期内，使模腔表面温度实现冷热循环的工艺。

其特点是：在注射前，先加热模腔，使其表面温度达到加工材料的玻璃化转变温度（Tg）以上；当模腔填满后，迅速冷却模具，以使制件在脱模前完全冷却。

这种冷/热模注塑成型工艺可以大幅度地改善注塑制品的外观质量，而且可以省去某些二次加工（如旨在掩盖表面缺陷的底漆和磨砂处理）过程，从而降低整体生产成本。

在某些情况下，甚至还可以省去上漆或粉末涂布工艺。

在那些对表面光泽度有较高要求的应用中，冷/热模注塑成型工艺还允许使用玻纤增强材料。

该工艺的其他优势还包括：降低注塑内应力、减少甚至消除喷射痕和可见的熔接线，以及增强树脂的流动性，从而生产出薄壁产品等。

通常情况下，冷/热模注塑成型工艺适用于所有的传统注塑机。

但是，如果希望模具表面得到快速加热或冷却，还需要配合使用特定的辅助系统，目前常用的辅助系统是高温热水系统和高温蒸汽系统。

这些辅助系统中的蒸汽，要么来自外部锅炉，要么由其自身的控制设备产生。

早在几年前，沙伯基础创新塑料就开始在日本研究冷/热模注塑成型技术。

目前，该公司在其亚太区的开发中心中使用的是高温蒸汽系统，而在位于马萨诸塞州匹兹菲尔德的聚合物加工开发中心（PPDC）中，该公司则使用了德国Single Temperiertechnik公司的高温热水系统，它可以提供200℃的高温热水。

为了实现有效的工艺控制，模具必须配备热电偶，并且热电偶最好被安置在靠近模腔表面的位置，以便监控温度。

为了确保工艺的稳定性，注塑模具、注塑机和冷/热控制器还必须集成在一起。

沙伯基础创新塑料在该工艺的生产体系中配备了一台控制设备，以将各个要素有效地集成在一起。

在该工艺的开始阶段，利用在模内循环的蒸汽或高温热水来加热模腔表面，使其温度达到高于被加工树脂的玻璃化转变温度10~30℃的水平。

一旦模腔表面达到这一温度值，系统便向注塑机发出信号，以将塑料注射到模腔中。

当模腔被填满（注射阶段完成）后，冷水开始在模具中循环流动，以快速带走热量，从而使注塑部件在脱模前完全冷却。

利用一个阀站，即可方便地实现从蒸汽或高温热水到冷水的切换，反之亦然。

当部件冷却后，模具打开，部件被顶出，然后重复上述过程。

工艺优化：模具的设计和构造减小内应力内应力通常是导致产品翘曲变形的主要原因之一，在某些情况下,它还有可能缩短部件的使用寿命。

一般，采用传统方法注塑成型的部件具有较高的内应力，此时如果应用四氯化碳（CCl4）这种广为熟知的应力开裂促进剂作溶剂进行试验，就会导致部件的开裂。

而采用冷/热模技术注塑成型的制件由于具有较低的内应力，因此即使采用了CCl4溶剂，也不会导致部件的开裂。

显然，采用冷/热模技术注塑成型的部件在使用前可取消退火处理。

冷/热模注塑成型技术的首次应用是生产汽车车顶的行李支架，该产品被用来替代原来的金属制件。

沙伯基础创新塑料采用了玻纤增强Xenoy* 1760树脂（即11%玻纤增强PC/PBT）来生产该行李支架部件。

当采用传统的注塑成型工艺时，制品表面出现了明显的喷射痕和熔接线，以至于无法满足表面质量要求。

同时，玻纤增强材料还使得制品表面非常粗糙，因此需要在上漆之前进行打磨。

而采用冷/热模注塑成型技术后，上述各种表面质量问题都得以避免，从而满足了高表面质量的要求。

总之，当使用PC、PC/ABS和PC/PBT等材料生产电视屏幕边框、导光板、汽车音响组件和笔记本电脑外壳等产品时，利用冷/热模注塑成型工艺，可以最大程度地减少影响制品外观的质量问题。

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,ABS HF380 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。