PMMA注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)定

1、聚甲基丙烯酸甲酯注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設(shè)定聚甲基丙烯酸甲酯PMMA俗稱有機(jī)玻璃。它的最大特點(diǎn)是透明性好。注塑用的PMMA大多為懸浮聚合的產(chǎn)物。372這種特殊的有機(jī)玻璃由甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯單體(約85:15進(jìn)行共聚而得的。1 PMMA的工藝特性PMMA無(wú)定形聚合物,Tg為105、熔融溫度大于160,分解溫度高達(dá)270以上,因此,成型的溫度范圍較寬。處于熔融狀態(tài)下的PMMA表現(xiàn)為熔體粘度較高,流動(dòng)性較差,熔體粘度對(duì)溫度變化比較敏感。注射溫度的改變對(duì)熔體流動(dòng)長(zhǎng)度的影響要比注射壓力顯著,并比注射速率明顯些,比模具溫度則更顯著。故改變PMMA成型的流動(dòng)性主要是從注射溫度著手。由于透明度高是PMMA

2、的特點(diǎn),任何雜質(zhì)的存在都會(huì)光折射關(guān)系而在制品上暴露無(wú)遺,故要求在加工成型前必須做好環(huán)境的清潔工作。PMMA表現(xiàn)為質(zhì)硬、性脆、易破裂,因此,要選擇好制品的成型、收縮率和脫模斜度。常見的柱塞式注塑機(jī)和螺桿式注塑機(jī)只要制品用量不超過最大注射量的70%80%時(shí)均可進(jìn)行加工。選用帶有加熱控溫裝置的敞開式噴嘴。2 制品與模具設(shè)計(jì)熔體的流動(dòng)長(zhǎng)度與壁厚之比不大于130:1,制品的壁厚不宜太薄,最好不要低于是1 mm(PMMA372為0.8mm,通常是在1.55mm之間選取。制品設(shè)計(jì)中避免缺口或尖角的存在。對(duì)于厚薄連接處要求用圓弧進(jìn)行過渡。PMMA的成型收縮率較小,為0.5%0.7%,要求較大的脫模斜度以利于制

3、品的順利脫模,模芯部分的脫模斜度常在301°間選擇,模腔部分為351°3,對(duì)于稍復(fù)雜的制品其斜度應(yīng)加大。為了能及時(shí)排除模腔內(nèi)的空氣以及熔體揮發(fā)出的氣體,減少制品熔接痕出現(xiàn)的可能性。在模具中應(yīng)考慮開設(shè)深度在0.03mm以下的排氣孔槽。一般選用薄而寬的澆口。在注塑中,PMMA的模具溫度常用通水冷卻的辦法進(jìn)行控制的。但對(duì)于厚壁或形狀復(fù)雜的制品,為減少制品產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,有利于熔體流動(dòng)和充分補(bǔ)縮,則需加溫控,控溫范圍為40 60,最高不得超過80,模腔、模芯各部分的溫差應(yīng)控制在小于10。除了避免頂針過多外,還要求模具有較高的光潔度,最好能做鍍鉻拋光處理。3原料準(zhǔn)備PMMA樹脂顆粒易吸收

4、水分,由于水分的存在,在成型過程中受熱蒸發(fā),導(dǎo)致熔體起泡、膨脹、使制品出現(xiàn)銀絲、氣泡、透明度變差、有糊斑等問題。因此在成型加工前,予以干燥處理,特別是包裝條件較差或包裝打開時(shí)間較久的顆粒,更應(yīng)如此。PMMA采用熱風(fēng)循環(huán)干燥設(shè)備進(jìn)行干燥,其干燥工藝參數(shù):溫度為7080,時(shí)間為24h,料層厚度為30mm。和干燥處理過程中,除應(yīng)嚴(yán)格控制干燥工藝以防樹脂顆粒粘連成塊之外,還應(yīng)注意干燥設(shè)備和容器的干凈清潔,以免雜質(zhì)塵?；烊?而影響制品的質(zhì)量。經(jīng)干燥處理的樹脂顆粒應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加工,對(duì)于暫不使用的樹脂顆粒,應(yīng)妥為保管。用密閉容器盛裝,以防樹脂顆粒與環(huán)境溫度和濕度相平衡的過程中,重新吸濕。4成型工藝參數(shù)(1注射

5、溫度PMMA為無(wú)定形聚合物,無(wú)明顯的熔點(diǎn)溫度。成型中可供選擇的范圍較寬,可在160270之間選取;同時(shí)溫度的改變對(duì)熔體流動(dòng)性的影響比較明顯,隨物料溫度的提高熔體的流動(dòng)長(zhǎng)度也明顯增加、這對(duì)于薄壁、長(zhǎng)流程及復(fù)雜制品的充模性十分重要,但必須注意,在選用高料溫時(shí)易受其它工藝參數(shù)影響而給制品表面帶來變色等問題。注射溫度的恰當(dāng)與否可通過熔體對(duì)空注射法進(jìn)行觀察判斷,即以熔體低速?gòu)膰娮熘辛鞒鍪欠窆饬?、透明、無(wú)泡,如果是呈不透明、模糊、有氣泡、銀絲的膨脹體,則可認(rèn)為溫度偏高或樹脂含水量過高。一般來說,保證熔體充滿模腔的情況下,注射溫度可偏低,以減少可能出現(xiàn)的變色和對(duì)性能的影響。(2注射壓力注射壓力對(duì)PMMA熔體

6、流功性的影響不如溫度那么明顯,但由于熔體粘度較大,流動(dòng)性比較差,因此,還是需要較大的注射壓力。特別是形狀復(fù)雜的制品以及壁厚的制品,為克服熔體流動(dòng)阻力和減少收縮凹痕與氣泡等問題。仍需注意壓力的增加會(huì)引起制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。PMMA注射壓力的選擇,首先是依據(jù)制品的壁厚等情況予以初選。然后再根據(jù)成型中的實(shí)際問題進(jìn)行調(diào)整。通常寬澆口、易流動(dòng)的厚壁制品所選取的注射壓力為80100 MPa之間,而熔體流動(dòng)較為困難的制品所需的壓力要大于140MPa,110140 MPa則適用于大多數(shù)制品的成型。(3注射速率注射速率的提高對(duì)PMMA熔體的充模是有利的,但由于高速注射往往影響成型制品質(zhì)量,特別在澆口周圍常常是模糊

7、不清,從而使制品的透光率大為降低,同時(shí)還增加了制品中的內(nèi)應(yīng)力。在一般情況下最好不采用高速注射,只有當(dāng)澆口較小(大多為針形澆口充模有困難時(shí)或熔接痕明顯的情況下,選用較高的注射速率。最好采用多級(jí)注射。(4模具溫度模具溫度是PMMA成型中一個(gè)重要因素,模具溫度的控制與制品的結(jié)構(gòu)形狀,使用要求以及材料本身有關(guān)。模具溫度高對(duì)熔體的充模是有利的,可減少熔接痕的產(chǎn)生,改善制品的透明性,尤其可降低制品中的內(nèi)應(yīng)力。較高的模具溫度會(huì)引起制品的收縮率有所增大,易發(fā)生凹痕和冷卻時(shí)間長(zhǎng)等問題,進(jìn)而影響整個(gè)成型周期。在實(shí)際成型中,除了因充模困難,改善熔接痕、防止收縮孔等需要適當(dāng)加高模溫(一般為4065外,大多采取通水冷卻

8、的辦法控制模具溫度。(5成型周期成型周期往往與制品的壁厚有關(guān),由于PMMA熔體在140左右就開始凝固,105達(dá)到Tg,可以在較高溫度下脫模而很少發(fā)生變形,所以成型周期一般都比較短,只有當(dāng)模具溫度過高時(shí),周期才略有延長(zhǎng)。另:PMMA的加工要求較嚴(yán)格,它對(duì)水份和溫度很敏感,加工前要充分干燥,其熔體粘度較大,需在較高(225-245和壓力下成型,模溫在65-80較好。PMMA穩(wěn)定性不太好,受高溫或在較高溫度下停留時(shí)間過長(zhǎng)都會(huì)造成降解。螺桿轉(zhuǎn)速不宜過大(60%左右即可,較厚的PMMA制件內(nèi)易出現(xiàn)“空洞”,需采取大澆口,“低料溫、高模溫、慢速”注射的辦法來加工5注意事項(xiàng)(1清潔清潔是PMMA注塑制品性能

9、的基本條件之一,否則會(huì)因透光率變差而造成制品的報(bào)廢。為此需注意如下幾點(diǎn)。注塑機(jī)料斗和料筒應(yīng)特別注意清潔。如果料筒內(nèi)存留有其它物料時(shí),首先將料筒清洗干凈(清洗材料可用PMMA的再生料,當(dāng)料筒內(nèi)存留有PVC、POM等物料時(shí),不可用PMMA再生料直接清洗,這一點(diǎn)務(wù)須注意,粒料在打開包裝時(shí),應(yīng)先將包裝材料清理干凈,方能打開包裝。對(duì)于使用剩余的樹脂顆料注意妥善保管,以防因靜電作用而污染樹脂粒料或與其它樹脂粒料混雜。環(huán)境的整治除了操作人員應(yīng)注意自身的整潔干凈外,還應(yīng)注意操作環(huán)境的整潔,如注塑機(jī)周圍、操作臺(tái)、制品堆放處以及顆粒的貯存處等。在操作過程中,還應(yīng)注意給料斗加蓋。模具的整治模具中不允許有油污(如防銹油、切削油、潤(rùn)滑油等的存在,以免使制品出現(xiàn)開裂、糊斑等。一般不推薦使用脫模劑。(2再生料的使用對(duì)于顏色不變、又無(wú)雜質(zhì)存在的PMMA再生料,在要求不高的制品中可以與新料混合后使用的,其混入的比例為新粒的1/4?；旌虾蟮奈锪显诔尚图庸ぶ氨仨氼A(yù)干燥處理,干燥的工藝與新料相同。對(duì)于透光率要求較高的制品,原則上不允許使用再生料。(3制品的后處理與PS等塑料相同.出于各種原因在PMMA制品不可避免地殘留