特殊塑膠材料的模具設(shè)計(jì)及成型工藝標(biāo)準(zhǔn)doc

1、特殊塑膠材料模具設(shè)計(jì)及成型(chngxng)工藝標(biāo)準(zhǔn)塑膠模具公司(n s)共十八頁(yè)由于公司的不斷發(fā)展,新產(chǎn)品的不斷增加，要求產(chǎn)品性能的不斷提升, 公司采用特殊塑膠材料越來(lái)越多；于此，現(xiàn)制定特殊塑膠材料模具設(shè)計(jì)以及成型(chngxng)工藝標(biāo)準(zhǔn):我司采用的特殊塑膠材料有以下幾種：1、PPS 2、TRITAN2001/ TRITAN1001 3、PEI 4、PPE5、LDPE6、TOPAS共十八頁(yè)一、模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：PPS塑膠材料: PPS的耐熱性高（連續(xù)使用溫度達(dá)240）、機(jī)械強(qiáng)度、剛性、難燃性、耐化學(xué)藥品性，電氣特性、尺寸穩(wěn)定性都優(yōu)良的樹(shù)脂，耐磨、抗蠕變性優(yōu)，阻燃性優(yōu)。有自熄性。達(dá)UL94V-0

2、級(jí)，高溫、高濕下仍保持良好的電性能。流動(dòng)性好，易成型(chngxng)，成型(chngxng)時(shí)幾乎沒(méi)有縮孔凹斑。與各種無(wú)機(jī)填料有良好的親和性。用材標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)膠標(biāo)準(zhǔn)冷卻標(biāo)準(zhǔn)頂出以及排氣標(biāo)準(zhǔn)前后模以及大行位全部采用加硬材料，加硬到HRC5256度;采用一勝百S136，型芯嵌件應(yīng)有足夠強(qiáng)度、防止變形、位移與損壞，采用XFS136加硬到HRC4246度。尤其對(duì)細(xì)長(zhǎng)型芯與型腔間空隙較小時(shí)更應(yīng)注意。所有膠位部分盡量避免利角或薄片的產(chǎn)生。不宜采用牛角和潛入水以及熱咀進(jìn)膠,如果采用熱咀進(jìn)膠時(shí)需與熱咀供應(yīng)商溝通確認(rèn);其余進(jìn)膠方式均可。常見(jiàn)進(jìn)膠方式為大水口扇形進(jìn)膠。澆口厚度做到制品膠厚的0.60.8T ；主流道單

3、側(cè)斜度23度，長(zhǎng)度越短越好，不允許超75 。分流道的選用，當(dāng)產(chǎn)品重量在80以下時(shí)流道為D5，在80克以上200克以下時(shí)流道為D6 ，在200克以上時(shí)流道為D8。前后模水路設(shè)計(jì)要均勻且足夠，后模加油溫機(jī)，注：模具最好預(yù)留加發(fā)熱管位置，以防止油溫機(jī)不能把模具加熱到所需的模溫時(shí)，可以用發(fā)熱管加熱。必須采用耐高溫的運(yùn)水接頭、封水圈（O Ring）。頂出力大，頂桿應(yīng)有足夠強(qiáng)度（不宜做小于D4.0的頂針），頂出應(yīng)均勻，頂桿不宜兼作型芯;頂桿以及司筒材質(zhì)應(yīng)為耐熱。此膠料流動(dòng)性相對(duì)較好，易成型，需在沖膠的末端和難以充填的部位做排氣，排氣槽深度為0.030.04MM。共十八頁(yè)一、模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)： 2.TRITAN

4、2001TRITAN1001塑膠材料: TRITAN2001TRITAN1001的耐熱性高（連續(xù)(linx)使用溫度達(dá)240）、機(jī)械強(qiáng)度、剛性、難燃性、耐化學(xué)藥品性，電氣特性、尺寸穩(wěn)定性都優(yōu)良的樹(shù)脂，耐磨、抗蠕變性優(yōu)，阻燃性優(yōu)。有自熄性。達(dá)UL94V-0級(jí)，高溫、高濕下仍保持良好的電性能。流動(dòng)性好，易成型，成型時(shí)幾乎沒(méi)有縮孔凹斑。與各種無(wú)機(jī)填料有良好的親和性。用材標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)膠標(biāo)準(zhǔn)冷卻標(biāo)準(zhǔn)頂出以及排氣標(biāo)準(zhǔn)接觸膠位的所有鋼料全部采用加硬材料，拋光性能良好,采用一勝百S136加硬到HRC5256度或GS128H,; 模具型芯嵌件應(yīng)有足夠強(qiáng)度、防止變形、位移與損壞。尤其對(duì)細(xì)長(zhǎng)型芯與型腔間空隙較小時(shí)更應(yīng)注意

5、。 不建議做潛進(jìn)膠、牛角進(jìn)膠以及小水口進(jìn)膠。最好采用側(cè)進(jìn)膠澆口及護(hù)耳式澆口，澆口厚度建議做到制品膠厚的0.60.8T; 主流道單邊斜度為23，長(zhǎng)度越短越好，不允許超75MM 。可采用熱流道，盡可能采用針閥式。分流道的選用，當(dāng)產(chǎn)品重量在80以下時(shí)流道為D5，在80克以上200克以下時(shí)流道為D6 ，在200克以上時(shí)流道為D8。前后模運(yùn)水需充分并均勻冷卻, 特別留意唧嘴及模芯部位的冷卻，對(duì)于較小的模芯，可考慮使用鈹銅制造或使用冷卻棒冷卻。當(dāng)采用熱咀進(jìn)膠時(shí),進(jìn)膠口附近必須要有足夠的冷卻，建議采用熱咀冷卻套。 頂出力大，頂桿應(yīng)有足夠強(qiáng)度，頂出應(yīng)均勻，頂桿不宜兼作型芯。此膠料流動(dòng)性相對(duì)較好，易成型，需在沖

6、膠的末端和難以充填的部位做排氣，排氣槽深度為0.020.03MM。 共十八頁(yè)一、模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)： 3. PEI塑膠材料: PEI樹(shù)脂是一種非晶透明，呈琥珀色，具有出色的耐高溫、高強(qiáng)度、高模量以及寬 廣的耐化學(xué)腐蝕性；具有天然環(huán)保薄壁型阻燃，耐高溫、強(qiáng)度和模量以及化學(xué)性 能最佳的非晶聚合物，并且(bngqi)有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性，可回收重復(fù)使用。 用材標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)膠標(biāo)準(zhǔn)冷卻標(biāo)準(zhǔn)頂出以及排氣標(biāo)準(zhǔn)接觸膠位的所有模料全部采用加硬材料，加硬到HRC5256度，建議采用一勝百S136加硬，模具型芯嵌件應(yīng)有足夠強(qiáng)度、防止變形、位移與損壞，采用XFDACR鋼料。尤其對(duì)細(xì)長(zhǎng)型芯與型腔間空隙較小時(shí)更應(yīng)注意。不宜采用牛角和

7、潛入水進(jìn)膠，當(dāng)采用熱咀進(jìn)膠時(shí),僅可采用針閥式進(jìn)膠；其余進(jìn)膠方式均可以采用。常見(jiàn)進(jìn)膠方式為大水口扇形進(jìn)膠。澆口厚度做到制品膠厚的0.60.8T。主流道單邊斜度為23，長(zhǎng)度越短越好，不允許超75 。分流道的選用，當(dāng)產(chǎn)品重量在80以下時(shí)流道為D5，在80克以上200克以下時(shí)流道為D6 ，在200克以上時(shí)流道為D8。前后模水路設(shè)計(jì)要均勻且足夠，后模加油溫機(jī)，注：模具最好預(yù)留加發(fā)熱管位置，以防止油溫機(jī)不能把模具加熱到所需的模溫時(shí)，可以用發(fā)熱管加熱。必須采用耐高溫的運(yùn)水接頭、封水圈（O Ring）。頂出力大，頂桿應(yīng)有足夠強(qiáng)度，頂出應(yīng)均勻，頂桿不宜兼作型芯，頂桿以及司筒材質(zhì)應(yīng)為耐熱。此膠料流動(dòng)性欠佳，難易成

8、型，需在沖膠的末端和難以充填的部位做排氣，排氣槽深度為0.030.04MM。 共十八頁(yè)一、模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)： 4. PPE塑膠材料: PPE材料一般都混入了其它熱塑型材料，例如PS、PA等。這些混合材料一般仍稱之為PPE。PPE具有良好的機(jī)械性能及熱性能，同時(shí)還具有較高的耐熱性，受溫度變化(binhu)影響較小，玻璃化溫度高達(dá)211度，熔點(diǎn)溫度為268度；還有優(yōu)異的耐水性和阻燃性，具有自熄滅性；收縮率低，尺寸穩(wěn)定較好，無(wú)毒密度小，流動(dòng)性較好。PPE的最大弱點(diǎn)是耐光性差。用材標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)膠標(biāo)準(zhǔn)冷卻標(biāo)準(zhǔn)頂出以及排氣標(biāo)準(zhǔn)接觸膠位的所有鋼料全部采用加硬材料，建議采用S136加硬到HRC4246度或直接采用XF

9、DACR（3842度）; 模具型芯嵌件應(yīng)有足夠強(qiáng)度、防止變形、位移與損壞。 可以使用所有類型的澆口。特別適合于使用護(hù)耳式澆口和扇形澆口,澆口厚度為制品膠厚的0.50.7T。主流道單邊斜度為12，長(zhǎng)度越短越好，不允許超75MM 。分流道的選用，當(dāng)產(chǎn)品重量在60以下時(shí)流道為D4，在60以上150克以下時(shí)流道為D5 ，在150以上300克以下時(shí)流道為D6。前后模需做足運(yùn)水，保證冷卻均勻且足夠，特別是后模芯，當(dāng)單薄細(xì)高的模柯可采用噴管或冷卻棒冷卻。 此膠料的產(chǎn)品包緊力不大,較易頂出，頂桿應(yīng)有足夠強(qiáng)度，頂出應(yīng)均勻，不宜兼作型芯。此膠料流動(dòng)性較好，易成型，需在沖膠的末端和難以充填的部位做排氣，排氣槽深度為

10、0.020.03MM。共十八頁(yè)一、模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)： 5.LDPE塑膠材料: LDPE - 花料。低密度軟聚乙烯分子量較低, 分子鏈有支鏈, 結(jié)晶度較低 (55-60%), 密度?。?.92）, 質(zhì)地柔軟, 透明性較HDPE好;耐沖擊、 耐低溫性極好, 但耐熱性及硬度都低；結(jié)晶性原料, 吸濕性小, 可不必乾燥 ，流動(dòng)性好, 流動(dòng)性對(duì) 壓力敏感，收縮率大易變形, 翹曲, 必須控制(kngzh)模溫, 保持冷卻均勻。用材標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)膠標(biāo)準(zhǔn)冷卻標(biāo)準(zhǔn)頂出以及排氣標(biāo)準(zhǔn)接觸膠位的所有鋼料全部采用718H?？刹捎萌我庑问降倪M(jìn)膠，澆口厚度建議做到制品膠厚的0.50.7T;潛水口進(jìn)膠點(diǎn)尺寸直徑0.81.2mm;小水口澆口

11、尺寸設(shè)計(jì)為0.81.2mm。熱咀進(jìn)膠有良好的表現(xiàn)。主流道單邊斜度為12，長(zhǎng)度越短越好，不允許超75MM 。分流道的選用，當(dāng)產(chǎn)品重量在60以下時(shí)流道為D4，在60以上150克以下時(shí)流道為D5 ，在150以上300克以下時(shí)流道為D6。前后模需做足運(yùn)水，保證冷卻均勻且足夠，特別是后模芯，當(dāng)單薄細(xì)高的?？驴刹捎脟姽芑蚶鋮s棒冷卻。可考慮后模加模溫機(jī)控制，此膠料受溫度影響較大。 此膠料的產(chǎn)品包緊力大,不易頂出，頂桿應(yīng)有足夠強(qiáng)度，且不易下小于D4.0的頂針頂出，頂出應(yīng)均勻。此膠料流動(dòng)性很好，易成型，需在沖膠的末端和難以充填的部位做排氣，排氣槽深度為0.010.02MM。共十八頁(yè)一、模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)： 6.TOP

12、AS塑膠材料: TOPAS -是一種無(wú)定形高分子聚合物。這種材料主要用于要求玻璃般清晰包括鏡頭、瓶、顯示器和醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用程序;具有與PMMA相匹敵的光學(xué)性能以及具有高于PC的耐熱性，還具有比PMMA和PC更加優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性等,是玻璃材料的最佳替代材料。此材料不吸濕（吸水率0.01以下(yxi)），但空氣卻可以溶入?？諝庵兴?氧氣會(huì)導(dǎo)致燒焦、變色等，因此成型前應(yīng)去除粒料中的空氣。用材標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)膠標(biāo)準(zhǔn)冷卻標(biāo)準(zhǔn)頂出以及排氣標(biāo)準(zhǔn)接觸膠位的所有鋼料全部采用加硬材料，拋光性能良好,采用一勝百S136加硬到HRC5256度或GS128H, 模具型芯嵌件應(yīng)有足夠強(qiáng)度、防止變形、位移與損壞。尤其對(duì)細(xì)長(zhǎng)型芯與

13、型腔間空隙較小時(shí)更應(yīng)注意。 側(cè)進(jìn)膠澆口及護(hù)耳式澆口厚度建議做到制品膠厚的0.60.8T;不能采用潛水口和牛角進(jìn)膠;小水口點(diǎn)澆口尺寸設(shè)計(jì)為1.22.0。主流道單邊斜度為23，長(zhǎng)度越短越好，不允許超75MM 。可采用熱流道，盡可能采用針閥式。分流道的選用，當(dāng)產(chǎn)品重量在80以下時(shí)流道為D6，在80克以上200克以下時(shí)流道為D8 ，在200克以上時(shí)流道為D10。前后模需做足運(yùn)水，保證冷卻均勻且足夠，特別是后模芯，當(dāng)單薄細(xì)高的?？驴刹捎脟姽芑蚶鋮s棒冷卻。后?？煽紤]加模溫機(jī)控制，此膠料成型對(duì)模很敏感。 此膠料的產(chǎn)包緊力不大, 易頂出，頂桿應(yīng)有足夠強(qiáng)度，且不易下小于D4.0的頂針頂出，頂出應(yīng)均勻。此膠料流動(dòng)

14、性相對(duì)欠佳，難易成型，需在沖膠的末端和難以充填的部位做排氣，排氣槽深度為0.030.04MM。共十八頁(yè)二、成型工藝標(biāo)準(zhǔn)： PPS塑膠材料:1.成品重量應(yīng)為注塑機(jī)最大注射量的50%75%。2.材料干澡溫度：建議干燥溫度120-140/4小時(shí)。3.模具溫度：130-150.4.注塑成型溫度：300-310.5.壓力：30-98Mpa （可根據(jù)產(chǎn)品大小調(diào)整）6.保壓：盡量要降低7.螺桿轉(zhuǎn)速：40-100R/min，以中速校正，高速會(huì)分解及脆化。8.材料在料桶里的停留時(shí)間、盡量不要超過(guò)15秒，過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間同樣(tngyng)會(huì)分解及脆化。9.注塑的周期，盡量不要超過(guò)1分鐘（可視產(chǎn)品大小調(diào)整） 共十八頁(yè)二

15、、成型工藝標(biāo)準(zhǔn)： 2.TRITAN2001塑膠材料:1.成品重量應(yīng)為注塑機(jī)最大注射量的40%75%。2.材料干燥：除濕式干燥機(jī) (露點(diǎn)達(dá)到 -40度) 88C，46小時(shí)。3.模溫：建議使用凍水或機(jī)水冷卻模具，模溫范圍：38C66C建議測(cè)量膠料的實(shí)際溫度，正常料溫范圍為260C2804.螺桿轉(zhuǎn)速：較低的螺桿轉(zhuǎn)速可防止膠料溫度過(guò)高，建議選用：60-90RPM5.緩沖層：建議使用5-10mm的緩沖層范圍6.停留時(shí)間：膠料在炮筒中的停留時(shí)間應(yīng)控制在5分鐘之內(nèi)，否則應(yīng)打清空膠才可啤塑7.背壓：適當(dāng)?shù)谋硥嚎杉訌?qiáng)膠料的塑化及有幫助(bngzh)排氣的功能，建議選用：5-10kg/cm28.清機(jī)：使用聚酯TX

16、1001之前，一定要用透明PC。共十八頁(yè)二、成型工藝標(biāo)準(zhǔn)： 3.TRITAN1001塑膠材料:1.成品重量應(yīng)為注塑機(jī)最大注射量的40%75%。2.材料干燥：除濕式干燥機(jī) (露點(diǎn)達(dá)到 -40度) 88C，46小時(shí)。3.模溫：建議使用凍水或機(jī)水冷卻模具，模溫范圍：38C66C建議測(cè)量膠料的實(shí)際溫度，正常料溫范圍為260C2804.螺桿轉(zhuǎn)速：較低的螺桿轉(zhuǎn)速可防止膠料溫度過(guò)高，建議選用：60-90RPM5.緩沖層：建議使用5-10mm的緩沖層范圍6.停留時(shí)間：膠料在炮筒中的停留時(shí)間應(yīng)控制在5分鐘之內(nèi)，否則應(yīng)打清空膠才可啤塑7.背壓：適當(dāng)?shù)谋硥嚎杉訌?qiáng)膠料的塑化及有幫助排氣的功能，建議選用：5-10kg/

17、cm28.清機(jī)：使用聚酯TX1001之前(zhqin)，一定要用透明PC。共十八頁(yè)二、成型工藝標(biāo)準(zhǔn)： 4.PEI塑膠材料:1.成品重量應(yīng)為注塑機(jī)最大注射量的50%75%。2.材料干燥處理：具有吸濕特性并可導(dǎo)致材料降解。要求濕度值應(yīng)小于0.02%。建議干燥條件為150C、4小時(shí)的干燥處理。3.熔化溫度：普通類型材料為350400C；增強(qiáng)類型材料為340415（觀察熔膠的外觀，表面光滑，射出有力，沒(méi)有氣泡。表面粗 糙則是溫度不夠；射出無(wú)力，則是溫度太高；有氣泡則是料 沒(méi)烘干或是溫度太高造成材料分解有降解氣出來(lái)）。 4.模具溫度：135165C，建議模具溫度為140C（模溫越高，外觀越好，熔接(rn

18、 ji)線強(qiáng)度越高，內(nèi)應(yīng)力越小 ）。5.注射壓力：7001500bar。 6.注射速度：使用盡可能高的注射速度。7.膠料在料筒內(nèi)的停留時(shí)間建議盡量短，控制在7分鐘以內(nèi)。 共十八頁(yè)二、成型工藝標(biāo)準(zhǔn)： 5.PPE塑膠材料:1.成品重量應(yīng)為注塑機(jī)最大注射量的50%75%。2.材料干燥處理：建議在加工前進(jìn)行24小時(shí)、100C的干燥處理。3.熔化溫度：240320C。 4.模具溫度：60105C。 5.注射壓力(yl)：6001500bar。6.注射速度：使用盡可能高的注射速度。7.保壓：盡量要降低 8.膠料在料筒內(nèi)的停留時(shí)間建議盡量短，控制在5分鐘以內(nèi)。 共十八頁(yè)二、成型工藝標(biāo)準(zhǔn)： 6.LDPE塑膠材

19、料(cilio):1.成品重量應(yīng)為注塑機(jī)最大注射量的50%75%。2.吸濕性小, 膠料可不必乾燥 ；3.成型溫度：180-240； 4.模具溫度：35-65；5.注射壓力： 30-90Mpa; 6.啤塑LDPE一般不需高壓, 保壓取第一段的30-60% ；7.膠料在料筒內(nèi)的停留時(shí)間建議盡量短，控制在5分鐘以內(nèi)。 共十八頁(yè)二、成型工藝標(biāo)準(zhǔn)： 7.TOPAS塑膠材料:1.成品重量應(yīng)為注塑機(jī)最大注射量的50%75%。2.材料干燥處理：不吸濕（吸水率0.01以下），但空氣卻可以溶入。空氣中所含的氧氣會(huì)導(dǎo)致燒焦、變色等，因此成型前應(yīng)去除粒料中的空氣。3.從機(jī)筒保溫或從常溫開(kāi)始升溫時(shí)，暫定在保溫溫度上也可

20、防止燒焦。4.作為溫度以外的清洗條件，按“（A）在高速螺桿旋轉(zhuǎn)(xunzhun)高背壓下進(jìn)行高速流涎（Drooling）”和“（B）按止逆閥長(zhǎng)度以上的沖程進(jìn)行計(jì)量注射清洗”的順序進(jìn)行。清洗料斗和干燥機(jī)。透明樹(shù)脂：不用清洗材料而是直接用TOPAS 進(jìn)行清洗。(a) PC 等高耐熱性材料：使機(jī)筒溫度適合成型溫度更高的材料后進(jìn)行清洗。(b) COP、COC 等易氧化材料：清空機(jī)筒。在COP、COC 充滿機(jī)筒的狀態(tài)下投入TOPAS。清空機(jī)筒后，有些種類會(huì)出現(xiàn)明顯的燒焦跡象。使機(jī)筒溫度適合成型溫度更高的材料。(c) PMMA 等低耐熱性材料：如果是熱穩(wěn)定性好的材料，請(qǐng)調(diào)至TOPAS 的成型溫度。如果在該

21、溫度下發(fā)生分解，則可置換成TOPAS8007 類等耐熱性低而熱穩(wěn)定性高的材料，然后升溫至置換用樹(shù)脂的成型溫度。(1-2) 非透明樹(shù)脂：用HDPE 或粘度低的清洗材料等將樹(shù)脂徹底洗凈。此時(shí)切勿使用高粘度清洗材料。否則將無(wú)法置換到粘度低的TOPAS。共十八頁(yè)TOPAS專用螺桿的選?。?. TOPAS 專用螺桿（screw）的選擇要點(diǎn)如下。由于螺桿設(shè)計(jì)（screw design）也牽涉到機(jī)筒加熱器（cylinder heater）的位置，因此最終要根據(jù)整個(gè)塑化裝置來(lái)綜合考慮。螺桿種類建議使用光學(xué)螺桿。TOPAS 成型時(shí)也可使用通用螺桿，但光學(xué)螺桿可防止碳化物混入并具有更好的成型穩(wěn)定性。除螺桿外，光學(xué)

22、成型機(jī)的料筒（barrel）和噴嘴（nozzle）等也可防止碳化物的發(fā)生，因此建議使用光學(xué)專用成型機(jī)。螺桿設(shè)計(jì)-1 進(jìn)料區(qū)比：應(yīng)選擇進(jìn)料區(qū)（feed zone）長(zhǎng)的螺桿。-2 長(zhǎng)徑比（L/D）：應(yīng)選擇此比值較大的螺桿以使塑化更加穩(wěn)定。-3 壓縮比：應(yīng)選擇2.02.5。高壓縮比將導(dǎo)致變色和碳化。-4 壓縮方式：應(yīng)選擇快速壓縮，以延長(zhǎng)進(jìn)料區(qū)。螺旋樣式（flight pattern）應(yīng)選擇單螺旋（single flight）或（副螺旋（sub flight）位于計(jì)量段（metering zone）的）雙螺旋（double flight）。TOPAS 的粒料（pellet）難以壓碎，因此進(jìn)入壓縮區(qū)（compression zone）前應(yīng)充分(chngfn)加熱以加快熔融速度。如果使用副螺旋位于壓縮區(qū)初期那樣的強(qiáng)力混煉螺桿等，塑化過(guò)程將產(chǎn)生波動(dòng)，并導(dǎo)致空氣混入熔融樹(shù)脂等問(wèn)題。止逆閥應(yīng)選擇性能穩(wěn)定可靠的止逆閥。TOPAS 粘度低，因此止逆閥的作用很重要。止逆閥的目的是在保壓過(guò)程中給模腔（cavity）施加足夠壓力以防止熔融樹(shù)脂逆流到料斗（hopper）側(cè)，但如果止逆流效果不佳，則會(huì)導(dǎo)致凹