塑膠性能與注塑工藝

1、PE工程培訓資料(之一)玩具產(chǎn)品常用塑料的性能及其啤塑工藝的了解 常用(熱塑性)塑料主要有以下幾種:1. 聚苯乙烯(PS)及改良性聚苯乙烯(HIPS) 等2. 丙烯晴-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)3. 聚甲醛(POM)4. 聚乙烯(PE)5. 聚丙烯(PP)6. 聚氯乙烯(PVC)7. 聚碳酸酯(PC)8. 聚酰胺(PA)9. 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 各塑料的性能及啤塑工藝要求如下: 一. 聚苯乙烯(PS)及改良性聚苯乙烯(HIPS) 等 聚苯乙烯(PS或GPPS)即俗稱之“硬膠”屬非結(jié)晶性塑料,其主要性質(zhì)如下:1. 透明、良好光澤、容易著色。2. 溶于有機溶劑 (丙醇、三氯乙烯等),

2、 便于噴油上色.3. 成型收縮率小 (0.4%左右), 尺寸穩(wěn)定性好. 4. 質(zhì)脆不耐沖擊, 表面易擦花, 膠件包裝要求高. 5. 耐酸性差: 遇酸、醇、油脂易應(yīng)力開裂。 改良性聚苯乙烯即高抗沖擊聚苯乙烯（HIPS）,即俗稱之“不碎膠”,其主要性質(zhì)如下:1. 在GPPS中加入適量(520%)丁二烯橡膠改性,從而改善了硬膠的抗沖擊性能.2. 顏色:不透明之乳白或略顯黃色.3. HIPS與GPPS根據(jù)需要可混合啤塑,GPPS成份越多制品表面亮澤越好,流動性能越好. 例如:組份比HIPS:GPPS=7:3或8:2,可保持足夠強度及良好外觀質(zhì)量.4. 其它主要性質(zhì)同GPPS. 其它聚苯乙烯改良性物主要

3、有:1. MBS聚甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物, 即透明ABS.主要性質(zhì)：透明、韌性好、耐酸堿、流動性好、易于成型及著色、尺寸穩(wěn)定。2. SBS苯乙烯與二烯聚合物即K料 (常見有KRO1, KRO3).主要性質(zhì)：透明、較好彈性、方便成型。3. AS丙烯睛與苯乙烯聚合物, 即SAN料.主要性質(zhì)：提高抗沖擊力、耐腐蝕性較好、苯乙烯系中流動性最差.與其它同系塑料相容性不好. 聚苯乙烯的成型工藝了解1. GPPS成型溫度范圍大 (成型溫度距降解溫度較遠), 加熱流動及固化速度快, 故成型周期短.在能夠流動充滿型腔前提下, 料筒溫度宜稍低.溫度參數(shù): 前料筒溫度200, 噴嘴后料筒160左右.2.

4、 GPPS流動性好, 成型中不需要很高的啤塑壓力 (70130Mpa), 壓力太高.反而使半制件殘留內(nèi)應(yīng)力增加-尤其在噴油后膠件易開裂. (注: 改良性聚苯乙烯類的流動性均稍差于GPPS). 3. 注射速度宜高些, 以減弱熔接痕 (夾水紋), 但因注射速度受注射壓力影響大, 過高的速度可能會產(chǎn)生飛邊 (披鋒) 或出模時碎裂等.4. 適當背壓：當啤機背壓太低, 螺桿轉(zhuǎn)動易卷入空氣, 料微筒內(nèi)料粒密度小, 塑化效果不好.5. 模溫：3050.6. 聚苯乙烯因吸濕性小,一般成型前不需干燥,而改良性聚苯乙烯需干燥處理：溫度6080;干燥時間2HRS.二. 丙烯晴丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)主要性質(zhì)如

5、下:1. 三種組份的作用丙烯晴(A)-使制品表面較高硬度,提高耐磨性、耐熱性。丁二烯(B)-加強柔順性,保持材料韌性彈性及耐沖擊強度.苯乙烯(S)-保持良好成型性(流動性、著色性)及保持材料剛性。(注：根據(jù)組份不同派生出多種規(guī)格牌號）。2. ABS具有良好電鍍性能, 也是所有塑料中電鍍性能最好的.3. 因組份中丁二烯的作用, ABS較GPPS抗沖擊強度亦顯著提高.4. ABS原料淺黃色不透明, 制品表面光澤度好.5. ABS收縮率小0.5%, 尺寸穩(wěn)定性良好.6. 不耐有機溶劑, 如溶于酮、醛、酯及氯代烴而形成乳濁液 (ABS膠槳).7. 材料共混性能 (ABS+PVC)提高韌性、耐燃性、抗老

6、化能力。（ABS+PC）提高抗沖擊強度、耐熱性。 ABS的成型工藝了解1. 成型加工之前需充分干燥,使含水率0.1%.干燥條件:溫度85;時間3HRS以上.2. ABS流動性較好,易產(chǎn)生啤塑披鋒,注射壓力在70100Mpa左右,不可太大.3. 料筒溫度不宜超過250.溫度參數(shù)：前料筒溫180210.中料筒溫170190.,后料筒溫160180.過高溫會引致橡膠成份分解反而使流動性降低.4. 模具溫度4080.,外觀要求較高的制品,模溫取較高.5. 注射速度取中、低速為主;注射壓力根據(jù)制件形狀、壁厚,膠料品級選取,一般為80130Mpa.6. ABS內(nèi)應(yīng)力檢驗以制品浸入煤油中2分鐘不出現(xiàn)裂紋為準

7、.三. 聚甲醛(POM) 聚甲醛俗稱“賽鋼”,屬結(jié)晶性材料,主要性質(zhì)如下：1. 聚甲醛為乳白色塑料, 有光澤.2. 具有良好綜合力學性能, 硬度、剛性較高, 耐沖擊性好且具有優(yōu)良的耐磨性及自潤滑性.3. 耐有機溶劑性能好, 性能穩(wěn)定.4. 成型后尺寸比較穩(wěn)定, 受溫度環(huán)境影響較小. 聚甲醛的成型工藝了解1. 聚甲醛吸濕性小(吸水率0.5%,成型前一般不予干燥或短時干燥.2. 成型溫度范圍窄,熱穩(wěn)定性差, 250以上分解出甲醛單體(溶料顏色變暗).故單憑提高溫度改善流動性有害且無效果.正常啤塑宜采用較低的料筒溫度及較短的滯留時間而提高注射壓力能改善熔料的流動性及制品表面質(zhì)量(熔體流動性對剪切速率

8、較敏感).溫度參數(shù): 前料筒190210,中料筒180205,后料筒150175 壓力參數(shù): 注射壓力100Mpa左右,背壓0.5Mpa。3. 模具溫度控制在80100為宜(一般運熱油機).4. POM冷卻收縮率很大(22.5%),易出現(xiàn)啤塑“縮水”,故必須用延長保壓時間來補縮.四. 聚乙烯(PE) 聚乙烯(PE)俗稱“花料”屬結(jié)晶性塑料,其主要性質(zhì)如下:1. 聚乙烯分高密度 (HDPE) 和低密度 (DDPE) 兩種, 隨著密度的增高, 透明度減弱.2. 聚乙烯為半透明粒子, 膠件外觀呈乳白色.3. 聚乙烯其柔軟性、抗沖擊性、延伸性和耐磨性、低溫韌性好。4. 常溫下不溶于任何溶劑, 化學性能

9、穩(wěn)定; 另一方面, PE難以粘結(jié).5. 機械強度不高,熱變形溫度低,表面易劃傷.6. 聚乙烯亦常用于吹塑制品. 聚乙烯的成型工藝了解1. 流動性好,成型溫度范圍寬,易于成型.2. 注射壓力及保壓壓力不宜太高,避免啤件內(nèi)殘留大的應(yīng)力而致變形及開裂.注射壓力6070Mpa.3. 吸水性低,加工前可不必干燥處理.4. 提高料筒溫度,外觀質(zhì)量好,但成型收縮率大(收縮率2.02.5%),料筒溫度太低制品易變形(用點澆口成型更嚴重,采用多點澆口可改善翹曲).溫度參數(shù)：前料筒溫度200220,中料筒溫度180190,后料筒溫度160170.5. 前后模溫度應(yīng)保持一致(模溫一般為2040為宜),冷卻水通道不宜

10、距型腔表面太近,以免局部溫差太大,使制品殘留內(nèi)應(yīng).提高模溫,制品光澤好,但成型周期長.降低模溫,制品柔軟性好,透明度高,沖擊強度高.模溫太低,急冷引起制品變形或分子定向造成分層.總之,通過調(diào)整模溫可調(diào)節(jié)制品的硬度及柔韌性. 6. 因質(zhì)軟,必要時可不用行位(滑塊)而采用強行脫模方式. 五. 聚丙烯(PP) 聚丙烯(PP)俗稱“百折膠”,屬結(jié)晶性塑料.其主要性質(zhì)如下:1. 呈半透明色,質(zhì)輕(密度0.91),可浮于水中.2. 良好流動性及成型性,表面光澤,著色、外傷留痕優(yōu)于PE。3. 高的分子量使得抗拉強度高及屈服強度（耐疲勞度）高。4. 化學穩(wěn)定性高，不溶于有機溶劑，噴油、燙印及粘結(jié)困難。5. 耐

11、磨性優(yōu)異，以及常溫下耐沖擊性好.6. 成型收縮率大（1.6%）,尺寸較不穩(wěn)定,膠件易變形及縮水. 聚丙烯(PP)的成型工藝了解1. 聚丙烯的流動性好,較低的注塑壓力就能充滿型腔,壓力太高,易發(fā)生飛邊,但太低縮水會嚴重.注射壓力一般為8090Mpa,保壓壓力取注塑壓力的80%左右,宜取較長保壓時間補縮.2. 適于快速注射,為改善排氣不良,排氣槽宜稍深取0.3mm.聚丙烯高結(jié)晶度,料筒溫度較高:料筒溫度參數(shù): 前料筒200240,中料筒170220,后料筒160190.因其成型溫度范圍大,易成型實際上為減少披鋒及縮水而采用較低溫度. 3. 因材料收縮大,為準確控制膠件尺寸,應(yīng)適當延長冷卻時間.4.

12、 模溫宜取低溫(2040),模溫太高使結(jié)晶度大,分子間作用強,制品剛性好,光澤度好,但柔軟性、透明性差，縮水也明顯.5. 背壓以0.5Mpa為宜,干粉著色工藝應(yīng)適當提高背壓,以提高混煉效果.六. 聚氯乙烯(PVC) 聚氯乙烯(PVC)屬非結(jié)晶塑料,原料透明.主要性質(zhì)如下:1. 通過添加增塑劑使材料軟硬度范圍大.2. 難燃自熄, 熱穩(wěn)定性差.3. PVC溶于環(huán)已酮、四氫呋喃、二氯乙烷, 噴油用軟膠開油水 (含環(huán)已酮).4. PVC溶膠塑料玩具上主要用于搪膠. 聚氯乙烯(PVC)的成型工藝了解1. 軟PVC收縮率較大(1.02.5%),PVC極性分子易吸水份,成型前需經(jīng)干燥,干燥溫度:8595,時

13、間2HBS.2. 成型時料筒內(nèi)長期多次受熱,分解出氯乙烯單體及HCL(即降解),對模腔有腐蝕作用.所以應(yīng)經(jīng)常清洗模腔及機頭內(nèi)部死角.另外,模腔表面常鍍硬鉻或氮化處理以抗腐蝕.3. 軟PVC中加入ABS,可提高韌性、硬度及機械強度。4. 因PVC成型加工溫度接近分解溫度,故應(yīng)嚴格控制料筒溫度,盡可能用偏低的成型溫度,同時還應(yīng)盡可能縮短成型周期,以減小溶料在料筒內(nèi)的停留時間.料筒溫度參數(shù):前料筒160170,中料筒160165,后料筒140150.5. 針對易分解、流動性差，模具流道和澆口盡可能粗、短、厚，以減小壓力損失及盡快充滿型腔.注射壓力90Mpa,宜采用高壓低溫注射,背壓0.51.5Mpa

14、.PVC制品壁厚不宜太薄,應(yīng)在1.5mm以上,否則料流充腔困難.6. 注射速度不宜太快,以免熔料經(jīng)過澆口時劇烈磨擦使溫度上升,容易產(chǎn)生縮水.7. 模具溫度盡可能低(3045左右),以縮短成型周期及防止膠件出模時變形(必要時膠件需經(jīng)定型模定型).8. 為阻止冷料堵塞澆口或流入模腔,應(yīng)設(shè)計較大冷料穴積存冷料.七. 聚碳酸酯(PC) 聚碳酸酯(PC)俗稱“防彈玻璃膠”,屬非結(jié)晶性塑料.(實際為半結(jié)晶).其主要性質(zhì)如下:1. 外觀透明、剛硬帶韌性.燃燒慢、離火后慢熄.2. PC料耐沖擊性是塑料中最好的.3. 成型收縮率小(0.50.7%),成品精度高,尺寸穩(wěn)定性高.4. 化學穩(wěn)定性較好,但不耐堿、酮、

15、芳香烴等有機溶劑.5. 耐疲勞強度差,對缺口敏感,耐應(yīng)力開裂性差. 聚碳酸酯(PC)的成型工藝了解1. PC在高溫下即使對微量水分亦很敏感,故成型前應(yīng)予充分干燥,使含水率降到0.0150.02%以下. 干燥條件:溫度110120，時間812HRS.2. 流動性差,需用高壓注塑,但注塑壓力過高會使制品殘留大內(nèi)應(yīng)力而易開裂.3. PC料粘度對溫度很敏感,提高溫度時,粘度有明顯下降.啤塑溫度參數(shù)：前料筒240260,中料筒260280,后料筒220230.料筒溫度勿超過310,PC料成型提高后料筒溫度對塑化有利,而一般塑料加工,料筒溫度控制都是前高后低的原則.4. 模具設(shè)計要求較高:模具的設(shè)計盡可能

16、使流道粗而短,彎曲部位少;用圓形截面分流道;仔細研磨拋光流道等,總之是減小流動阻力以適合其高粘度塑料的填充.另外,熔料硬易損傷模具,型腔和型芯應(yīng)經(jīng)熱處理淬火或經(jīng)鍍硬鉻.5. 注塑速度太快,易出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象,在澆口周圍會有糊斑,制品表面毛糙等缺陷或因排氣不良(困氣)而使制品燒焦.6. 模溫以控制在80100為宜,控制模溫目的是減小模溫及料溫的差異,降低內(nèi)應(yīng)力.7. 成型后為減小內(nèi)應(yīng)力,可采用退火處理,退火溫度：125135;退火時間2HRS,自然冷卻到室溫.八. 聚酰胺(PA) 聚酰胺(PA)俗稱“尼龍”(NYLON),屬結(jié)晶性塑料,有多品種,如尼龍6,尼龍66,尼龍1010等.其主要性質(zhì)如下

17、:1. 尼龍具有優(yōu)良的韌性,耐磨性、耐疲勞性、自潤滑性和自熄性。2. 低溫性能好,沖擊強度高;并且很高抗拉強度,彈性好.3. 尼龍吸水性大,吸水后一定程度提高抗沖擊強度,但其它強度下降(如拉伸、剛度).收縮率0.81.4%.4. 耐弱酸弱堿和一般溶劑,常溫下可溶于苯酚(酚可作為粘合劑),亦可溶于濃甲酸及氯化鈣的飽和甲醇溶液. 尼龍成型工藝了解1. 在注塑前需充分干燥.干燥溫度8090;干燥時間24HRS.2. 尼龍料粘度低,流動性好,容易出現(xiàn)披鋒(飛邊),壓力不宜過高,為6090Mpa.3. 隨料筒溫度變化,收縮率波動大.過高的料溫易出現(xiàn)熔料變色、質(zhì)脆、絲等;低于熔化溫度的尼龍料很硬,會損壞模

18、具和螺桿.料筒溫度一般220250,不宜超過300.4. 模溫控制尼龍是結(jié)晶性塑料,制品受模溫影響大,故對模溫控制要求高.模溫高：結(jié)晶度大,剛性,硬度耐磨性提高,變形小; 模溫低：柔韌性好,伸長率高,收縮性小.模溫控制范圍：2090.5. 高速注射尼龍料熔點高,即凝固點高(快速定型,生產(chǎn)效率高),為順利充模(使熔料降到熔點下凝固).必須采用高速注射,對薄壁制件或長流距件尤其如此,而制品壁較厚或發(fā)生溢邊的情況下用慢速注射.高速充模致排氣問題,應(yīng)予留意.6. 退火處理與調(diào)溫處理:退火處理：經(jīng)退火可使結(jié)晶度增大，剛性提高，不易變形和開裂。退火條件：高于使用溫度1020，時間按制件厚度不同，約1060

19、分鐘。調(diào)濕處理：保持尺寸穩(wěn)定，對提高韌性，改善內(nèi)應(yīng)力分布有好處。調(diào)濕條件：浸沸水或醋酸鉀溶液.(醋酸鉀：水=1.25：100,沸點121;時間216HRS.九. 聚甲基丙烯酸酯(PMMA) 聚甲基丙烯酸酯(PMMA)即有機玻璃,俗稱“亞加力”(Acrylics),屬非結(jié)晶性塑料.其主要性質(zhì)如下:1. 透明度高,質(zhì)輕不易變形,良好導光性.2. PMMA難著火,能緩慢燃燒.3. 不耐醇、酮強堿,能溶于芳香烴、氯化烴（三氯乙烷可做粘合劑）。4. 容易成型,尺寸穩(wěn)定.5. 耐沖擊性及表面硬度均稍差,容易擦花,故對包裝要求較高. PMMA成型工藝了解1. 亞加力透明度高,啤塑缺陷如氣泡、流紋、雜質(zhì)、黑點

20、銀絲等明顯暴露,故成型難度高,制件合格率低.2. 原料充分干燥:干燥不充分會發(fā)生銀絲,氣泡現(xiàn)象.干燥條件：溫度95100,時間6HRS,料層厚不超過30mm,且料斗應(yīng)持續(xù)保溫,避免重新吸潮.3. 流動性差,宜高壓成型,注射壓力:80100Mpa,保壓壓力為注射壓力的80%左右,背壓亦不宜太高.防止?jié)部诹鞯赖脑缙诶鋮s,適當加長注射時間,需用足夠壓力補縮. 4. 注射速度注射速度對粘度影響很大,不能太快.注射速度太高會引進塑件氣泡,燒焦,透明度差等.注射速度太低會使制品熔合線變粗.5. 料溫流動性隨料筒溫度提高而增大,但在能夠充滿型腔的前提下,溫度不宜太高,以減小變色,銀絲等缺陷.溫度參數(shù)：前料筒

21、200230,中料筒215235,后料筒140160.6. 模溫高,制品透明度高,并減少熔結(jié)不良,尤其可減少制品內(nèi)應(yīng)力,且易充滿型腔,模溫一般7090.7. 模具的設(shè)計流道要簡單、流暢,闊澆口有利成型.8. 減小內(nèi)應(yīng)力熱處理溫度7080(熱風或熱水緩冷、處理時間視制品壁厚而定,一般4HRS).9. 減少啤塑黑點:(1) 保證原料潔凈(環(huán)境清潔);(2) 清潔模具(定期);(3) 機臺清潔(清潔料筒前端、螺桿、噴嘴等)。10. 模面保持光潔,鍍鉻抗腐蝕.為不影響制件透明度、顏色,盡少用脫模劑,而宜增大模具出模斜度,方便脫模. (完) 備注:附頁.1-塑料鑒別圖 附頁.2-常用塑料成型工藝參數(shù)表附

22、頁.1 塑料鑒別圖附頁2常見熱塑性塑料成型工藝參數(shù) PE工程培訓資料(之二) 塑料注塑成型原理及塑件常見質(zhì)量問題的改善方法 注塑成型原理概述 注塑成型塑件常見質(zhì)量問題的改善方法 第一部分 啤塑(注射)成型原理概述一. 成型過程的描述(1) 塑料原料粒經(jīng)過注射機(啤機)料斗進入料筒;(2) 料粒在料筒中受熱力及螺桿剪切力的塑化作用熔化成流態(tài);(3) 流態(tài)熔膠在注射機螺桿推動下以較高壓力和較快速度通過一個狹小噴嘴射入閉合的模具型腔內(nèi); (4) 經(jīng)過模具的散熱冷卻(過程中施以保壓等控制),熔體凝固硬化;(5) 開啟模具,在頂出系統(tǒng)作用下,得到與模具型腔一致的膠件.總之,注射過程包括加料、塑化、注射、

23、保壓、冷卻和脫模等步驟。二. 成型前的準備工作1. 對原料粒的干燥處理膠粒高分子含親水基因,易吸濕而使塑件產(chǎn)生銀紋、夾水紋、氣紋等缺陷.一般說來結(jié)晶性塑料(PE、PP、POM等)較非結(jié)晶塑料（PMMA、PC等）吸水性小.具體干燥要求參見有關(guān)工藝資料.2. 料筒的清洗更換新的塑料需在注射成型前清洗殘存在料筒內(nèi)的舊料,以保證性能.料筒清潔劑: 適用于溫度在180280的各種熱塑性塑料.3. 脫模劑的選用為幫助順利脫模,生產(chǎn)上可用霧化脫模劑控制最佳作用量.三. 注塑機操作程序(1) 利用注射油缸液壓活塞將螺桿向前推進,由螺桿端部將熔膠推出噴嘴,注射入模.(2) 注射模內(nèi)充滿塑料并在注射壓力下固化.(

24、3) 螺桿旋轉(zhuǎn),在不斷將料斗落下料粒 入料筒的同時,螺桿后退讓料筒中的料在外熱及剪切磨擦熱下進行塑化.最后將塑化好的熔膠定量地輸送并貯存到螺桿端部,等待下一輪注射.(4) 開模取出固化了的塑件,合模準備下一輪注射.以上(1)(2)(3)(4)是連續(xù)、周期性進行的。四. 注塑料工藝 注塑成型主要工藝參數(shù):溫度、壓力、時間。 準確而穩(wěn)定的注塑工藝是保證塑件品質(zhì)的主要前提. 調(diào)整工藝條件時:按照壓力時間溫度順序,不應(yīng)同時變更兩個或兩個以上參數(shù).1. 溫度注塑成型工藝需控制的溫度有:(1)料筒溫度(2)噴嘴溫度(3)模具溫度,其中料筒溫度和噴嘴溫度主要影響塑化和流動;模具溫度主要影響流動和冷卻定型.a

25、. 料筒溫度 一般自至后至前逐步升高,以使均勻塑化.b. 噴嘴溫度 通常略低于料筒最高溫度,以防止噴嘴發(fā)生“流涎”現(xiàn)象,但亦不能太低以防止早凝堵塞. c. 模具溫度 模具溫度的選擇與塑料特性、制品結(jié)構(gòu)、尺寸性能要求有關(guān)。2. 壓力 注塑成型過程中需控制的壓力有(1)注射壓力(2)塑化壓力(背壓)a. 注射壓力注射壓力是指螺桿碩部對熔膠施加的壓力.其作用是克服熔膠自料筒流向型腔的流動阻力,使溶膠具有一定的充模速度并對熔體進行壓力實.注射壓力的大小與塑料品種、注射機類型、制品結(jié)構(gòu)及其它工藝參數(shù)有關(guān)。b. 塑化壓力(背壓)螺桿頂部熔膠在螺桿轉(zhuǎn)動后退受到的壓力,亦稱背壓.背壓通過調(diào)節(jié)液壓缸的溢流閥來調(diào)

26、節(jié),增大背壓,可以提高熔體溫度,使溫度均勻,但會減小塑化速率,延長成型周期,可能導致塑料降解.一般宜取低背壓(0.5Mpa左右,不超過2MPa).3. 時間(成型周期) 充模時間 注射時間 保壓時間成型周期 閉模冷卻時間 總冷卻時間 其他時間（開模、脫模等） 其中(1)注射時間和冷卻時間是基本組成部分,注射時間和冷卻時間的多少對塑件品質(zhì)有決定性影響.(2)充模時間一般不長,不超過10S.(3)保壓時間較長,與膠件壁厚相關(guān),通常以塑件收縮最小取最佳保壓時間.(4)冷卻時間主要取決于制件的壁厚、模具溫度、塑料熱性能及結(jié)晶性能等.補充: 注射速度的控制 注射速度通過調(diào)節(jié)單位時間內(nèi)向注射油缸供油多少來

27、實現(xiàn). 1. 低速注射,需較高注射壓力(因熔膠粘度、流動阻滯大的原因)a. 優(yōu)點：流速平穩(wěn),剪切速度小,塑件內(nèi)應(yīng)力低,尺寸較穩(wěn)定,亦有助于避免縮水凹陷.b. 缺點：充模時間延長,制件分層和出現(xiàn)熔縮痕(水紋)影響外觀亦使機械強度大大降低.2. 高速注射a. 優(yōu)點：快速充滿型腔,料溫和粘度下降小,可采用低的注射壓力能改善制件光澤度、平滑度,改善夾水紋、縮水等現(xiàn)象.b. 缺點：“自由噴射”的湍流混入空氣使有氣紋,氣泡(透明件明顯);排氣不順而“困氣”燒焦、泛黃,脫模困難;速度紊亂易使透明件不透明,增加了內(nèi)應(yīng)力膠件易變形翹曲等等.問 題 原 因 可 能 改 善 方 法填充不足(走料不齊) 成型工藝條件

28、不當 注塑機塑化能力不足 塑料流動性太差 多型腔模具各澆口不平衡,型腔排氣不暢 冷料(料溫太低) 冷模具/模溫不均勻 注射速度不夠 喂料不足 注塑機塑化容量小(注射量不夠)飛邊(披鋒) 料溫太高(膠料粘度低) 壓力太高 喂料過量 分型面精度差或配合面不良(行位,滑配部位,鑲塊間隙,頂桿空隙等)模具缺陷(局部陷塌設(shè)計問題)鎖模力不夠 啤塑條件原因-對以下進行糾正 注射壓力太低 注射時間太短 注射速度太慢 各型腔充填速度不等 與溫度相關(guān)原因-對以下進行糾正 提高塑化筒溫度(前爐、后爐、爐嘴) 提高模溫 與模具有關(guān)原因-對以下進行糾正 澆道太小,太薄,太長(轉(zhuǎn)角應(yīng)圓弧過渡) 制件局部斷面過薄 澆口太

29、小 噴嘴開口太小 澆口位置不恰當(不平衡) 澆口數(shù)量不夠多 冷料穴太小,方向不對或根本無 模具排氣不夠開排氣槽及必要時采用鑲件逸氣 機器原因-對以下進行糾正 料斗無料或料斗口部分,全部堵塞 對注射量來講,機器塑化能力太弱 喂料控制設(shè)置太慢 生產(chǎn)周期過短,料溫不及 溫度計顯示溫度不真實,明高實低. 溫度-對以下進行糾正 塑化筒溫太高 噴嘴溫度太高模溫太高 啤塑-對以下進行糾正注射壓力太高注射時間太長增壓時間太長注射速度太快型腔內(nèi)充填速率不等喂料設(shè)置過量 機器-調(diào)整 鎖模力太小,換用大機鎖模力不穩(wěn)定拉桿變形不等 模具-糾正型腔、型芯不密封型腔、型芯未對準 第二部分 注塑成型常見問題及改善方法問題原

30、因可能改善方法飛邊(披鋒) 銀紋 噴嘴、分流梭、塑化筒溫度過高 塑料溫度太高料斗中料溫變化注射壓力太高螺桿裹入空氣（背壓太低、轉(zhuǎn)速過高） 模溫太低 注射速度太快 注射速度 太慢 料粒中有水分 塑料質(zhì)量差易分解 粗細料粒相混合(拌或摻有水口料太多 型腔、型芯帶水分(冷凝、水路泄漏 氣泡/氣孔 模溫不均勻 料粒中的水分 注射壓力太低 注射速度太快 喂料不足 裹入空氣 問 題 原 因 模板不平衡 型腔、型芯支撐不夠 模具塌陷 外來物使模具合攏不良（導柱、導套） 排氣不夠,受壓空氣將分型脹開,料隨空氣溢出 多型腔模調(diào)整分流道,澆口尺寸 澆口安置在質(zhì)量對稱中心,避免偏向流動,單邊受張力溢料 機器-啤塑條

31、件 首先降低噴嘴溫度,隨后降低塑化溫度 料粒充分干燥,保持料溫 降低注射壓力 提高注射速度(使制件冷卻凝硬化前得到高壓密度在) 降低料筒后端溫度 模具 提高模溫 增加模具排氣 平衡澆口及重新布置澆口 保持模溫均勻/盡可能使壁厚均勻 檢查運水是否泄漏 材料 檢討原料質(zhì)量及控制回料加入量(多次回料易分解) 使用料粒應(yīng)均勻 用較長摻混時間,增加潤滑劑 原料中混入其它易分解塑料 檢討模具運水道 充分干燥料粒,避免成型時水汽及溫度劇烈變化 調(diào)大壓力,減慢注射速度 料溫太高,調(diào)整 機器注射量不夠;做需要的變動 改善型腔排氣 設(shè)壁薄與壁厚的光滑過渡區(qū) 模溫太低或不均勻;糾正 加寬澆口和流道并減小澆口區(qū)長度可

32、 能 改 善 方 法 縮水凹陷 收縮造成模內(nèi)缺料;原因有: 厚壁、筋肋、凸緣等致壁厚不均勻 喂料不足 注射壓力太低 螺桿進給時間太短 澆口不平衡、澆口太遠 注射速度太短 料溫太高 頂出件太熱 開模時間變化 注射螺桿前無緩沖 螺桿前緩沖過 模具冷卻不充分 原料收縮性太小(如PE、PP、POM) 材料關(guān)系 充分干燥原料粒 選用收縮率低的料 冷卻條件 縮短模內(nèi)冷卻時間 在熱水中冷卻塑件 塑件在模內(nèi)冷卻時間過長,阻止從外側(cè)向內(nèi)側(cè)的收縮 成型 喂料不足;改善 提高注射壓力 增加背壓,提高塑料密度 增加注射時間 提高注射速度 延長成型周期(增加保壓、冷卻時間) 提高機器塑化能力 溫度 料溫太高或太冷;調(diào)整

33、料筒溫度 模溫太高使材料不能快凝固 模溫太低使充填不完全 模具上局部熱點;改善運水冷卻 模具 加大澆口(不可太大) 加大縮短澆道/注口,減小壓力損失使料流順暢 模具排氣改善 均衡型腔充填速率澆口設(shè)在截面厚處,利補縮,必要時增加澆口(遠離澆口外) 機器 料筒噴嘴孔太大或太小 螺桿磨損,注射保壓時熔料漏流 增加加料量,保留一定緩沖區(qū)以發(fā)揮保壓作用 減小加料量,減少緩沖墊的厚度使注射壓力不過份損耗而發(fā)揮作用 流痕、熔接痕（夾水紋） 料溫太低 模具中成型潤滑劑，脫模劑未清除 熔接區(qū)離澆口太遠 不能很快將空氣從模具排出 塑件壁厚變化大 模溫太低 壓力不夠 注射速度慢 裹入空氣 成型改善 注射壓力太低 注

34、射速度太慢 溫度改善 塑化筒溫度太低 噴嘴溫度太低 模溫太低 熔接區(qū)模溫太低續(xù)表問 題 原 因可 能 改 善 方 法 流痕/熔解痕(夾水紋) 澆口太小引起濺射(考慮改善潛水澆 熔體溫度不均勻 模具改善 排氣不足；溶接區(qū)增加排氣 澆道口系統(tǒng)太小；增加主、分流道尺寸 澆口系統(tǒng)太?。桓纳?澆口開口太?。桓纳?塑件在熔接區(qū)太??；增厚 充填速率不等；使相等 噴嘴開口太小 澆口離熔接區(qū)太遠；增添輔助澆口 開設(shè)擴張或疏通型腔排氣通道 流痕/熔接痕(夾水紋) 翹曲(變形、彎曲、扭曲) 成型工藝條件不當 脫模力不均勻（頂件系統(tǒng)設(shè)計不良） 模具(腔)冷卻不均勻 澆口設(shè)計不合理(多澆口設(shè)計不平衡) 頂出件太熱(應(yīng)在

35、模內(nèi)充分冷卻) 料溫太高 塑件截面厚度變化大 澆口周圍聚集過多料 翹曲(變形、彎曲、扭曲) 尺寸變化注射機控制不一致 成型條件不妥 塑件/模具設(shè)計差 材料變動 膠件開裂（脫模開裂） 成型期間膠料降解 塑件設(shè)計所突出的低機械強度 材料因素 嵌件與塑料膨脹系數(shù)不同 膠件開裂（脫模具開裂） 裂紋和龜裂 模溫太低 脫模斜度或凹槽不恰當致脫模時頂出阻力太大 頂桿或頂板位置不當 保壓時多余膠料進入模內(nèi) 注射壓力太高 l 壁厚太薄引起過早凝固;做需要變動l 型芯移位,使一側(cè)壁厚太薄;做調(diào)整l 降低鎖模力,方便排氣 機器改善 對注射來說塑化能力不夠預(yù)塑增加螺桿轉(zhuǎn)速及增加背壓 材料 材料污染;提純 材料流動不良

36、;加潤滑 干燥好原料;改善流動性 成型 延長成型周期 在不過度充填情況下提高注射壓力 在不過度充埴情況下延長注射時間 在不過度充埴情況下延長注射增壓時間 在保持最低限度充料量下減小螺桿轉(zhuǎn)速和背壓,降低料密度 降低料溫(不可太低,否則高壓致應(yīng)力大亦變形 使充料量降低在最低水平 減緩頂件過程(慢速頂出) 成型后退火(熱環(huán)境緩冷) 在夾具定型狀態(tài)冷卻(出模后) 在水中快速冷卻 材料 使用快凝固的材料 結(jié)晶性塑料收縮率大,易產(chǎn)生應(yīng)力變形 模具 制件厚度、質(zhì)量分布相差大,貯存熱量及冷卻收縮不一致,盡可能改變設(shè)計結(jié)構(gòu) 采用多澆口、側(cè)澆口或薄膜澆口使各部分收縮率趨一致 保證型芯足夠冷卻,應(yīng)低于型腔溫度 為減

37、小翹曲,降低模溫以增硬塑件外表面 為減小收縮,提高模溫以增保壓效果 制件薄厚過度區(qū)轉(zhuǎn)角應(yīng)光滑以使平衡收縮 流道盡可能短而粗,減小注射阻力和取向 頂針數(shù)量足,布置合理保證頂出平衡 改善排氣,減小制件內(nèi)壓力不平衡 增加壁厚,及適當位置加設(shè)加強筋 調(diào)整模溫,壁厚位強水冷,偏遠薄壁位應(yīng)提高溫度,以使整體收縮均勻. 機器-糾正 換注射機需要重新調(diào)整工藝,不同機種成型工藝條件差別 螺桿轉(zhuǎn)速、停止動作不穩(wěn)定 單向閥故障、單向閥磨損 背壓調(diào)節(jié)不均勻 熱電偶、加熱帶、調(diào)溫系統(tǒng)故障 塑化能力不足 成型-糾正 模溫不均勻/模溫太高收縮大 注射壓力低;提高注射壓力 充埴和保壓時間不足 延長注射時間 延長注射增壓時間

38、塑化料筒/噴嘴溫度太高;降低溫度 模具-糾正 引起塑件超差的不正確形態(tài)(如塑件壁厚相差懸殊 頂出時變形 不均勻充埴(澆口不均衡) 充模中斷 錯誤的澆口/澆道尺寸 材料-糾正 批量間的變化 料粒尺寸不一 料粒含水量不一 成型改善 提高溫度使充模順暢 調(diào)塑化溫度及噴嘴溫度 太高溫度料易降解 調(diào)整注射壓力 升高壓力使充模順暢,降低粘度,過高壓力,內(nèi)應(yīng)力大,易開裂 適當提高注射速度 延長注射時間 模溫低;提高模溫,減小分子取向;模溫太高,難固化,脫模負壓大 塑料在模具內(nèi)散熱不好,冷熱差異致收縮差異 改善熔接痕所致低強度 螺桿轉(zhuǎn)速太高,材料降解;調(diào)節(jié)并適當降低背壓 施脫模劑幫助脫模. 型芯難脫落,提高型

39、腔溫度,縮短冷卻時間 型腔難脫模,降低型腔溫度,延長冷卻時間 此兩頂視粘前后模情況不同 冷卻時間太短,未充硬化,頂出時發(fā)白或開裂 模具改善 塑件設(shè)計過于單薄或鏤空太多;更改 增添加強筋 (肋、凸緣) 提高強度 型腔型芯要有足夠脫模斜度 型腔面足夠光潔度,拋光方向應(yīng)盡量與料流方向一致;必要時鍍鉻 調(diào)整好頂出設(shè)計及頂出動作;保證足夠頂出面積,權(quán)威性桿數(shù)量及合理布置頂料分布 調(diào)整好流道和澆口設(shè)計;流道不宜太粗、太長、太粗糙;水口方向應(yīng)減少成型時分子取向效應(yīng). 制件設(shè)計不良;帶有易應(yīng)力開裂尖角;缺口或厚度差異太大,需改善設(shè)計 模具排氣不良,易形成夾水紋,使強度下降 盡可能不用金屬嵌件;拉力應(yīng)變易使膠件

40、開裂材料影響 材料被污染,清理 材料含水分;充分干燥 過多回料(水口料);限定水口料用量 低強度材料;改用高強度材料 機器改善 機器的材料塑化能力太低(塑化容量小,不充分);需優(yōu)質(zhì)出調(diào)整 塑化簡阻礙使材料降解;做需要變動 檢查開模動作,模具有否偏移 提高模溫 重新修整模具 重新定位頂桿以實現(xiàn)均衡脫模力 減小喂料量 降低注射壓力注：含較大殘余應(yīng)力龜裂制品噴油后,在溶劑作用下發(fā)生開裂. 透明件缺陷爍斑/銀紋/裂紋塑料填充過程中沿拉應(yīng)力的垂直方向產(chǎn)生應(yīng)力集中點與聚合物性質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)l 消除污染(包括水分)l 降低料溫,分段調(diào)節(jié)料筒溫度l 增加注射壓力l 增加或減小預(yù)塑背壓,減小螺桿轉(zhuǎn)速l 改善流道及型

41、腔的排氣狀況l 清理噴嘴、流道和澆口的可能堵塞l 縮短成型周期l 用退火方法消除銀紋;對GPPS,78保持 15分鐘或是50保持1小時;對PC料,160以上保持數(shù)分鐘 氣泡(真空泡) 塑料內(nèi)部充滿氣體(參見“氣泡/氣孔) 脫模冷卻過程中擴張出現(xiàn)料量不足或壓力太低-低光潔度,表面光澤差 模面拋光不好 模溫影響 熔料過早冷凝 塑料粒子本身性質(zhì)決定(如ABS比HIPS亮光澤,丁二烯的啞光作用明顯-波紋 熔體粘度大,料溫低 模具溫度低 注射量不足,保壓時間不足 冷料穴太小 問 題 原 因l 提高注射能量;壓力、速度、時間和料量,使充模豐滿.l 增加料溫使流動順暢及降低料溫減小收縮(視情形而調(diào)節(jié)).l

42、適當提高模溫.特別是形成“真空泡”位的局部模溫.l 將模具澆口開設(shè)在塑件壁厚部位,改善噴嘴、流道、澆口的流動情況.l 改善模腔排氣l 縮短塑件在模內(nèi)冷卻時間,必要時將塑 件投于熱水緩冷-改善模腔表面光潔度,最好熱處理淬硬后研磨,再鍍鉻、拋光 檢討原料粒性質(zhì) 增加料溫,注射壓力,注射速度 增加模溫有利于光澤 改善澆口位置,使料流暢 增長模內(nèi)冷卻時間-提高料筒溫度,特別是噴嘴溫度 增加注射壓力注射速度 提高模具溫度 改善流道澆口尺寸,注意拋光噴嘴孔及流道改善模具排氣情況,設(shè)置足夠大的冷料穴 可 能 改 善 方 法 氣泡(真空泡)-泛白/霧暈 空氣中(包括水汽)污染 模溫太低l 消除包括水汽在內(nèi)污染

43、l 增高料溫,分段調(diào)節(jié)料筒溫度l 增加注射壓力和預(yù)塑背壓壓力l 升高模具溫度 顏色及光澤缺陷-表面暗色、光澤差 塑料原料性質(zhì)(塑料或著色劑質(zhì)量不好) 模腔光潔度不夠(制造原因)或帶 銹等 料溫或模溫偏低 料筒加熱帶混亂失調(diào),局部過熱或 滲入水口料(再生料)太多,料降解 注射壓力過低、注射速度慢、注射時間不足導致塑件密實性差,影響光澤 厚 卻不足,使表面退光 模具排氣不順暢,氣體干擾充模 背壓不夠,塑料疏松并帶有氣體澆注系統(tǒng)有缺陷 檢查原料情況及是否混入不純物 對模具進一步改善(拋光等)并注意檢查運水是否有泄漏等 升高料筒溫度及適當提高模溫 控制水口料加入量相應(yīng)增大注射壓力/增大注射速度及延長注

44、射時間和冷卻時間厚壁塑件模具局部改善冷卻并考慮塑件設(shè)計的改進對表面光澤差部分加排氣槽或考慮用鑲件等改善排氣適當增大背壓修改澆注系統(tǒng)如增大冷料穴,增大流道及拋光流道及澆口 著色不均 著色劑擴散不良 塑料或著色劑熱穩(wěn)定性差 結(jié)晶性塑料結(jié)晶度的差異 塑件造型或澆口形狀的影響 注意干料混料應(yīng)均勻 嚴格固定生產(chǎn)條件(工藝參數(shù))特別是:料量、料溫和生產(chǎn)周期 控制料溫、模溫、保證穩(wěn)定的結(jié)晶情況PE工程培訓資料(之三)本資料包括兩部分: (一) 塑料制件結(jié)構(gòu)的認識 (二) 啤塑生產(chǎn)模具常見問題及處理方法 第一部分 塑料制件結(jié)構(gòu)的認識一. 制件結(jié)構(gòu)方面在設(shè)計階段應(yīng)考慮的問題1. 確定分型面-即以制件最大輪廓直徑

45、處設(shè)分型面,以分型面為界限設(shè)計脫模斜度.分型面形狀越簡單越好,除了考慮模具造價費用原因,復(fù)雜的分型面因加工精度影響易導致啤塑披鋒等缺陷.2. 凹割處理 -從結(jié)構(gòu)上改進應(yīng)使模具制造簡單,如盡可能采用碰穿位代替行位(滑位),這樣也提高了動作 的可靠性.如(圖一)所示,a)結(jié)構(gòu)需側(cè)抽芯(走行位),b)改進后可采用整體式凸/凹模結(jié)構(gòu).3. 制件的頂出- 制件頂出系統(tǒng)一般應(yīng)在動模內(nèi)(即后模且大部分是凸模),若預(yù)見制件粘前模,應(yīng)采取措施改善,如增大前模出模斜度,加倒扣位強行令膠件留在后模等.頂針痕跡應(yīng)設(shè)置在影響膠件外觀位置,如要求較高,則需考慮其它頂出方式,如頂板頂出等.4. 澆口開設(shè)的位置-要顧及制件形

46、狀,可能出現(xiàn)的熔接痕及批除水口對外觀的影響.5. 模具鑲件 -鑲件界限線應(yīng)可能設(shè)計成與塑件本體形成臺階,以減弱可能對外觀的影響.6. 出模斜度 -為使制件順利出模,內(nèi)外壁應(yīng)有足夠脫模斜度,脫模斜度一般0.5°1.0°. 制品結(jié)構(gòu)復(fù)雜,脫模斜度就應(yīng)取大些.斜度取法:一般內(nèi)孔以小端為準,斜度由擴大方向取得;而外形以大端為準,斜度由縮小方向取得(如圖二所示)因為頂出系統(tǒng)設(shè)在后模,故應(yīng)使膠個留在后模即要求制品內(nèi)表面脫模斜度小于外表面脫模斜度,即圖二中.當側(cè)面(壁)不允許有脫模斜度的精密制件模具需采用側(cè)面走滑塊形式,將無斜度的面做在滑塊上.7. 壁 厚 -模型的冷卻時間是由最大壁厚決

47、定的,壁太厚會浪費料,增加成本及處長啤塑時間,另外也增加產(chǎn)生縮凸的傾向;壁太薄,啤塑易走料不到,及強度、剛度不夠；壁厚薄不一,因固化冷卻速度不同致收縮不均勻,而造成內(nèi)應(yīng)力導致膠件變形翹曲等等.8. 圓角連接 - 將內(nèi)角做圓角連接,避免應(yīng)力集中及提高強度,并能改善熔料的流動性.9. 消除尖角利邊-針對玩具制品的安全標準要求,在設(shè)計階段應(yīng)改善避免膠件存在有可接觸之尖角、利邊等. 二. 針對不同側(cè)重要求的結(jié)構(gòu)形式(一) 注重外觀的結(jié)構(gòu)設(shè)計 從結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)考慮重點避免縮水痕,其它如模具結(jié)構(gòu)對制件外觀的影響如分型線、鑲拼線、澆口（冷料穴、垃圾位等）的痕跡。 改善縮水痕的結(jié)構(gòu)設(shè)計 統(tǒng)一壁厚:通過設(shè)計工藝等

48、手段減薄特別厚的部位使壁厚均勻,壁厚變化不宜超過20%,參見圖三、四。 把大的加強筋改變成幾條的加強筋(見圖五). 把厚壁改為加強筋支持的薄壁,加強筋處于受力方向位置(如圖六). 制品表面越光亮,縮水痕越明顯,啞光面有掩飾縮水痕作用.(二) 在結(jié)構(gòu)上保證制件尺寸精度 影響塑料制品尺寸的主要因素:模具制造誤差(占50%).成型條件變化(占30%).材料批量間及批量內(nèi)誤差(占20%). 1. 塑件上某些高精度尺寸不能靠模塑成型達到,如與金屬軸配合的軸孔尺寸,應(yīng)當用金屬軸套以鑲件形式嵌入膠件.(需注意設(shè)計上消除嵌件位應(yīng)力的開裂). 2. 根據(jù)模具結(jié)構(gòu),制件的尺寸分為兩類: )由模具零件直接決定的尺寸

49、.此類尺寸都在型腔或型芯的單方面,精度只受模具零件加工精度的影響. )由兩個以上模具零件相對位置決定的尺寸.此類尺寸較難控制,如過分型面的尺寸受飛邊(披鋒)影響,圓筒形膠件壁厚受型芯與型腔同軸度的影響(偏心)等.(三) 在結(jié)構(gòu)上確保制件強度 確保制件強度的原則: 勿使制件壁太薄. 去除尖角. 增加制件強度的措施: 設(shè)加強筋：加強筋能有效地達到增加制品的剛性和強度的目的,比單純增加壁厚能有效利用材料、縮短啤塑成型周期,更具經(jīng)濟性.(參考圖七).另外,大平面增設(shè)加強筋還有防止翹曲變形的作用.設(shè)置加強筋應(yīng)注意:(a) 加強筋的高度不要超過壁厚的3倍;(b) 加強筋底部的寬度不能超過壁厚的2/3;(c) 加強筋上設(shè)計2°5°的出模斜度;(d) 兩條筋間的距離不得小于兩倍壁厚. 圓角連接：尖角處易開裂,原因是熔料在尖角處的流態(tài)急劇變化產(chǎn)生大的應(yīng)力殘留,除了鑲拼型芯和分型面等模具結(jié)構(gòu)的原因之外,結(jié)構(gòu)上均應(yīng)考慮采用圓角、圓