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淺述塑料中(zhōng)常用透明原料特性及注塑工(gōng)藝
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      由于塑料具有重量輕、韌性好、成型易。成本低等優點,回此在現代業和日用産品中(zhōng),越來越多用塑料代替玻璃,特别應用于光學儀器和包裝工(gōng)業方面,發展尤爲迅速。但是由于要求其透明性要好,耐磨件要高,抗沖擊韌件要好,回此對塑料的成份,注塑整個過程的工(gōng)藝,設備。模具等,都要作出大(dà)量工(gōng)作,以保證這些用于代替玻璃的塑料(以下(xià)簡稱透明塑料),表面質量良好,從而達到使用的要求。目前市場上一(yī)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,代号pmma)、聚碳酸酯(代号pc)。聚對苯二甲酸乙二醇脂(代号pet)、透明尼龍。as(丙烯睛一(yī)苯乙烯共聚物(wù))、聚砜(代号psf)等,其中(zhōng)我(wǒ)(wǒ)們接觸得最多的是pmma。pc和pet三種塑料,由于編幅有限,下(xià)面就以這三種塑料爲例,讨論透明塑料的特性和注塑工(gōng)藝。
      一(yī)、透明塑料的性能
      透明塑料首先必須有高透明度,其次要有一(yī)定的強度和耐磨性,能抗沖擊,耐熱件要好,耐化學性要優,吸水率要小(xiǎo),隻有這樣才能在使用中(zhōng),能滿足透明度的要求而長久不變,下(xià)面列出表,比較一(yī)下(xià)pmma、pc和pet的性能。
     (1)因品種繁多,這隻是取平均值,實際不同品種數據有異。
     (2)pet數據(機械方面)爲經拉伸後的數據。
      二、透明塑料注塑過程中(zhōng)應注意的共同問題
      透明塑料由于透光率要高,必然要求塑料制品表面質量要求嚴格,不能有任何斑紋、氣孔、泛白(bái)。霧暈、黑點、變色、光澤不佳等缺陷,因而在整個注塑過程對原料、設備。模具、甚至産品的設計,都要十分(fēn)注意和提出嚴格甚至特殊的要求。其次由于透明塑料多爲熔點高、流動性差,因此爲保證産品的表面質量,往往要在機高溫度、注射壓力、注射速度等工(gōng)藝參數作細微調整,使注塑料時既能充滿模,又(yòu)不會産生(shēng)内應力而引起産品變形和開(kāi)裂。
      下(xià)面就其在原料準備。對設備和模具要求、注塑工(gōng)藝和産品的原料處理幾方面,談談應注意的事項。
     (一(yī))原料的準備與幹燥由于在塑料中(zhōng)含有任何一(yī)點雜(zá)質,都可能影響産品的透明度,因此和儲存、運輸。加料過程中(zhōng),必須注意密封,保證原料幹淨。特别是原料中(zhōng)含有水分(fēn),加熱後會引起原料變質,所以一(yī)定要幹燥,并在注塑時,加料必須使用幹燥料鬥。還要注意一(yī)點的是幹燥過程中(zhōng),輸入的空氣最好應經過濾、除濕,以便保證不會污染原料。
     (二)機筒、螺杆及其附件的清潔
    爲防止原料污染和在螺杆及附件凹陷處存有舊(jiù)料或雜(zá)質,特别熱穩定性差的樹(shù)脂存在,因此在使用前、停機後都應用螺杆清洗劑清洗幹淨各件,使其不得粘有雜(zá)質,當沒有螺杆清洗劑時,可用pe、ps等樹(shù)脂清洗螺杆。當臨時停機時,爲防止原料在高溫下(xià)停留時間長,引起解降,應将幹燥機和機筒溫度降低,如pc、pmma等機筒溫度都要降至160℃以下(xià)。(料鬥溫度對于pc應降至100℃以下(xià))
     (三)在模具設計上應注意的問題(包括産品的設計)
     爲了防止出現回流動不暢,或冷卻不均造成塑料成型不良,産生(shēng)表面缺陷和變質,一(yī)般在模具設計時,應注意以下(xià)幾點。
      a)壁厚應盡量均勻一(yī)緻,脫模斜度要足夠大(dà);
      b)過渡部分(fēn)應逐步。圓滑過渡,防止有尖角。銳邊産生(shēng),特别是pc産品一(yī)定不要有缺口;
      c)澆口。流道盡可能寬大(dà)、粗短,且應根據收縮冷凝過程設置澆口位置,必要時應加冷料井;d)模具表面應光潔,粗糙度低(最好低于0.8);
      e)排氣孔。槽必須足夠,以及時排出空氣和熔體(tǐ)中(zhōng)的氣體(tǐ);
      f)除pet外(wài),壁厚不要太薄,一(yī)般不得小(xiǎo)于lmm。
     (四)注塑工(gōng)藝方面應注意的問題(包括注塑機的要求)
      爲了減少内應力和表面質量缺陷,在注塑工(gōng)藝方面應注意以下(xià)幾方面的問題。
      a)應選用專用螺杆、帶單獨溫控射咀的注塑機;
      b)注射溫度在塑料樹(shù)脂不分(fēn)解的前提下(xià),宜用較高注射濕度;
      c)注射壓力:一(yī)般較高,以克服熔料粘度大(dà)的缺陷,但壓力太高會産生(shēng)内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(xià),一(yī)般宜低,最好能采用慢(màn)一(yī)快一(yī)慢(màn)多級注射;
      e)保壓時間和成型周期:在滿足産品充模,不産生(shēng)凹陷、氣泡的情況下(xià);宜盡量短,以盡量減低熔料在機筒停留時間;
       f)螺杆轉速和背壓:在滿足塑化質量的前提下(xià),應盡量低,防止産生(shēng)解降的可能;
      g)模具溫度:制品的冷卻好壞,對質量影響極大(dà),所以模溫一(yī)定要能精确控制其過程,有可能的話(huà),模溫宜高一(yī)些好。
     (五)其他方面的問題
      由于爲要防上表面質量惡化,一(yī)般注塑時盡量少用脫模劑;當用回用料時不得大(dà)于20%。
      對于除pet外(wài),制品都應進行後處理,以消除内應力,pmma應在70-80t熱風循環幹燥4小(xiǎo)時;pc應在清潔空氣、甘油。液體(tǐ)石臘等加熱110-135℃,時間按産品而定,最高需要10多小(xiǎo)時。而pet必須經過雙向拉伸的工(gōng)序,才能得到良好機械性能。
       三、透明塑料的注塑成型工(gōng)藝
      (一(yī))透明塑料的工(gōng)藝特性:除了以上的共同問題,透明塑料亦各有一(yī)些工(gōng)藝特性,現分(fēn)述如下(xià):
      1、pmma的工(gōng)藝特性pm-ma粘度大(dà),流動性稍差,因此必須高料溫、高注射壓力注塑才行,其中(zhōng)注射溫度的影響大(dà)于注射壓力,但注射壓力提高,有利于改善産品的收縮率。注射溫度範圍較寬,熔融溫度爲160℃,而分(fēn)解溫度達270℃,因此料溫調節範圍寬,工(gōng)藝性較好。故改善流動性,可從注射溫度着手。沖擊性差,耐磨性不好,易劃花,易脆裂,故應提高模溫,改善冷凝過程,去(qù)克服這些缺陷。
      2、pc的工(gōng)藝特性
      pc粘度大(dà),融料溫度高,流動性差,回此必須以較高溫度注塑(270-320t之間),相對來說料溫調節範圍較窄,工(gōng)藝性不如pmma。注射壓力對流動性影響較小(xiǎo),但因粘度大(dà),仍要較大(dà)注射壓力,相應爲了防止内應力産生(shēng),保壓時間要盡量短。收縮率大(dà),尺寸穩定,但産品内應力大(dà),易開(kāi)裂,所以宜用提高溫度而不是壓力去(qù)改善流動性,并且從提高模具溫度,改善模具結構和後處理去(qù)減少開(kāi)裂的可能。當注射速度低時,澆口處易生(shēng)波紋等缺陷,放(fàng)射咀溫度要單獨控制,模具溫度要高,流道、澆口阻力要小(xiǎo)。
      3、pet的工(gōng)藝特性
      pet成型溫度高,且料溫調節範圍窄(260-300℃),但熔化後,流動性好,故工(gōng)藝性差,且往往在射咀中(zhōng)要加防延流裝置。機械強度及性能注射後不高,必須通過拉伸工(gōng)序和改性才能改善性能。模具溫度準确控制,是防止翹曲。變形的重要回素,回此建議采用熱流道模具。模具溫度官高,否則會引起表面光澤差和脫模回難。
      四、透明塑料件的缺陷和解決辦法
      由于篇幅關系,這裏隻讨論影響産品透明度的缺陷,其他缺陷請參考本公司的産品說明書(shū)或其他資(zī)料?。其缺陷大(dà)概有以下(xià)幾項:
      (一(yī))銀紋:由充模和冷凝過程中(zhōng),内應力各向異性影響,垂直方向産生(shēng)的應力,使樹(shù)脂發生(shēng)流動上取向,而和非流動取向産生(shēng)折光率不同而生(shēng)閃光絲紋,當其擴展後,可能使産品出現裂紋。除了在注塑工(gōng)藝和模具上注意外(wài)(最好産品作退火(huǒ)處理。如pc料可加熱到160℃以上保持3-5分(fēn)鍾,再自然冷卻即可。
      (二)氣泡:主于樹(shù)脂内的水氣和其他氣體(tǐ)排不出去(qù),(在模具冷凝過程中(zhōng))或因充模不足,冷凝表面又(yòu)過快冷凝而形成“真空泡”。
      (三)表面光澤差:主于模具粗糙度大(dà),另一(yī)方面冷凝過早,使樹(shù)脂不能複印模具表面的狀态,所有這些都使其表面産牛微小(xiǎo)凹凸不平,而使産品失去(qù)光澤。
      (四)震紋:是指從直澆口爲中(zhōng)心形成的密集波紋,其原因因熔體(tǐ)粘度過大(dà),前端料已在型腔冷凝,後來料又(yòu)沖破此冷凝面,而使表面出現震紋。
      (五)泛白(bái)。霧暈:主要由于在空氣中(zhōng)灰塵落入原料之中(zhōng)或原料含水量太大(dà)而引起的。
      (六)白(bái)煙。黑點:主要由于塑料在機筒内,因局部過熱而使機筒樹(shù)脂産生(shēng)分(fēn)解或變質而形成的。爲了使清楚地說明克服這些缺乏所攝取的措施。

 

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