PCABS的注塑加工指南资料

PC/ABS的成型加工指南上海锦湖日丽的PC/ABS合金（HAC系列）是一种性能优良的工程塑料，它改善了PC的应力开裂性、加工性，同时具有优秀的耐热性、抗冲击性、耐化学性和尺寸稳定性。

改变PC和ABS的混合比，PC/ABS合金可被定制，以满足特殊的技术要求，包括从汽车控制板和仪表板等零部件，到电动工具、计算机外壳和移动电话系统等广泛的高性能应用领域。

锦湖日丽的PC/ABS合金具有优越的流动性，加工性能卓越，图1是我司三种代表性的PC/ABS之流变特性图。

可以使用传统加工设备进行注塑成型、挤出成型和吹塑成型。

锦湖日丽的PC/ABS合金与所有的热塑性材料一样，并非不可损坏，必需在其一定的范围内，对加工条件进行准确的控制。

重要的是，机器设备、加工参数和成型模具必须在合适的条件下使用，即可以提供准确的工艺控制，这样才能完全发挥材料的性能。

比如，PC/ABS由于含有PC成分，小量的水分易导致PC在高温成型加工过程中产生水解，以及过分受热（包括剪切热）导致部分降解，从而造成制品产生银丝、发黄、表面黑条纹、色差等外观问题、以及产品脆裂、喷漆开裂等强度问题。

为了成型出更优质的产品, 建议检查注塑各相关环节，本注塑加工指南从模具设计到材料准备、设备选择、成型工艺设定以及其他操作规程等方面作出了一些规范，以供客户参考。

一、模具设计精确的成型模具设计乃是制造成功的塑料产品的先决条件。

因为模具设计的好坏不仅影响到产品之质量，产能，操作难易，更直接关系到整个成本结构。

对于HAC系列PC/ABS树脂所用的模具，可以采用业内常用的模具设计，用标准的模具钢制造。

1）流道设计流道应该具有最大的横切面积及最小的周长，较大的横切面积，有利于减少流道的流动阻力；较小的截面周长，有利于减少熔融塑料的热量散失。

我们称周长与横切面面积的比值为比表面积(即流道表面积与其体积的比值)，用它来衡量流道的流动效率。

即比表面积越小，流动效率越高。

下图2是几种常见形式的流道，我们建议采用圆形或梯形流道。

图2：流道的形式在决定流道的尺寸时，应考虑下列这些因素如：塑件的体积、壁厚与流动长度、流道的长度及冷却，机台的容量能力，浇口大小及成形周期等。

PC/ABS合金建议流道直径在5mm至10mm之间，其他截面形状的流道其内切园的直径可以参照圆形直径设计。

在设计流道布局时，流道之长度应尽可能的短以减少压力损失，并且流道系统应是平衡的，即充填各模穴之时间与压力必须相同，如图3所示。

图3：平衡之流道布局在所有流道之交界处，主流道至少须超过支流道一个直径距离以上，如图4所示而成一冷料井。

它可以让熔融料流前端冷的、高黏度的物料停留于此，使后方热的、低黏度的物料易于进入模穴内。

图4：冷料井HAC系列PC/ABS合金可以采用外部加热式的热流道成型，不建议用内部加热的绝热流道，因为这些系统存在着固有的无流动区和较高的压力降，这会导致滞留时间延长、材料降解和过量的压力或出现不充填的情况。

热流道一般应用于多型腔的制件或者多浇口的的制件。

2）浇口设计HAC系列PC/ABS合金可以使用多数的常规浇口，如直浇口、侧浇口、点浇口、扇形浇口、潜伏式浇口、弧形浇口及护耳式浇口等。

设计要考虑的基本因素有：制件设计、流动和产品最终使用要求。

下面的几点可以作为一般指南。

★需要多浇口的大制件，浇口位置应该足够紧密，以减少压力损失。

这样做可使树脂流动前缘交汇点的冷却最小化，从而提供较好的熔合线强度。

应选择合适的浇口尺寸，以使树脂的充填有一个合理的压力和速度。

★浇口过渡段长度应保持尽可能的短。

★撞流浇口将有助于保证流入的流体直接对着模腔壁或型芯，从而可以避免喷射纹。

★浇口位置应确定好，以便让树脂从厚壁部位流向薄壁部位；让熔合线最小化；并且远离冲击和应力区。

★要使喷射纹、放射斑和浇口白晕减至最少，浇口应与流道有一个合适的角度(图5)。

图5★ 浇口直接开到装饰性表面，会引起表面缺陷。

3）模具的排气模具内的气体不仅包括型腔里的空气，还包括流道里的空气和塑料熔体产生的分解气体。

在注塑时，这些气体都应顺利的排出。

常用的排气方法有如下几种：◆开排气槽排气槽一般开设在前模分型面熔体流动的末端，如图6所示，宽b=(5-8)mm ，长度 L 为8.0mm -10.0mm 左右，深度为0.04mm 左右。

◆ 利用顶杆排气制件中间位置的困气，可加设顶针,利用顶针和型芯之间的配合间隙，或有意增加顶针之间的间隙来排气。

◆ 利用镶拼间隙排气对于组合式的型腔、型芯，可利用它们的镶拼间隙来排气，见图7。

Section 1 2 3 图6：排气槽的设计 1. 分流道 2. 排气槽 3. 导向沟(0.20~0.30) mm◆透气钢排气 透气钢是一种烧结合金，它是用球状颗粒合金烧结而成的材料，强度较差，但质地疏松，允许气体通过。

在需排气的部位放置一块这样的合金即达到排气的目的。

但底部通气孔的直径D 不宜太大，以防止型腔压力将其挤压变形。

由于透气钢的热传导率低，不能使其过热，否则，易产生分解物堵塞气孔。

4）型芯和型腔脱模斜度通常对于PC/ABS ，为使制件适当脱模，0.5°的最小脱模角已经可以满足要求。

在采用深度肋或最小脱模角时，应按制件出模方向进行模具抛光（出模抛光）。

特别地，通常要求每0.025 毫米侧壁纹理深度增加1°脱模角。

5）模具温度控制在注塑时，模具温度直接影响树脂的流动及塑件质量。

因此通过模具温度控制系统，使模具表面均均匀受热，模具温度保持恒定。

模壁温差越大，产生不对称应力越大，特别是塑件厚的的方向变形影响更大。

对于特殊的PC/ABS ，如电镀级、高光级和增强PC/ABS ，对模具温度要求比较高，模具设计时更需考虑模温的控制。

模温控制系统设计要根据塑件的具体情况和实践经验，参考以下要点：◆冷却水道到成型面各处应取相同的位置，并使水道的排列与成型面的形状相符，如图8（b ）。

而图8(a)的布局形式，使冷却不均匀，容易产生塑件变形。

图8： 水路排布示意◆冷却水道的直径一般在Φ8～12mm之间，直径太小不易加工，太大对冷图7： 利用镶拼间隙排气却效果不理想。

冷却介质在水道中的流动大体上分层流和紊流两种流动状态。

在层流状态时，冷却介质以直线形式平稳的流过，只有在与管壁相接触的部分，冷却介质参与冷却的工作，其余部分空载流过，而当冷却介质没有完全充满水道时，它所带走的热量就更少。

在紊流状态时，由于涡流的翻滚流态，使冷却介质都参与了导热冷却的作用，它的冷却效果是层流的数倍。

在同等条件下，大直径的水道中冷却介质的流动可能是层流，而选用较小直径的水道，则容易形成我们所需要的紊流。

水道内壁越粗糙越容易形成紊流状态。

◆水道距离应适当。

如图9水道直径为d，水道与成型面距离D为2d,水道间的距离P为3～5d 。

图9：水道距离控制◆浇注部位由于经常接触的注塑机射嘴，熔料也从浇口进入，所以浇口部位模具温度是最高的，为了达到模温平衡，冷却水路应首先通过浇口，而熔融料流的方向也是冷却水路的流动方向，即冷却水路应该从模温高的区域流向模温低的区域。

二、材料的干燥：通常情况下，PC/ABS树脂在生产后的储存运输过程中会从空气中吸收少量水分，其吸湿量取决于环境条件，一般为0.2～0.3%之间。

故为了提高加工稳定性、使注塑制品达到最佳效果，并提高制件的二次加工性能，PC/ABS在成型加工前必须进行干燥，使材料含水量降至0.04%以下，最好在0.02%以下。

HAC系列PC/ABS干燥时间与含水量的关系见下图：图10：HAC系列PC/ABS典型干燥曲线通常，PC/ABS树脂在建议的温度下（见下表），预干燥4～6小时，可以达到所要求的含水率。

具体干燥时间与使用的干燥设备以及天气等因素有关，但最长累积干燥时间不能超过48小时，否则材料有降解变色的可能。

干燥设备常用的干燥设备有三种：箱式干燥机、料斗式干燥机和除湿干燥机使用箱式干燥机时，应将树脂平铺在托盘上，厚度为25mm左右，不宜过厚。

对于大颗粒（回用料）或玻璃纤维填充物料，干燥时间应增加到6 小时以上。

使用料斗式干燥机时，加入的材料要大于料斗容量50%而小于90%，以确保足够的热风阻力和干燥效率，同时要监控出风量和出风口温度，进风口和出风口的温差控制在20度以内，最好10度以内。

料斗的容量必须确保材料干燥时间达到4-6小时。

使用除湿干燥机时，除注意干燥温度、干燥时间和风量外，还必须控制好露点，露点最好为-40度，不能高于-30度，这样才能确保干燥效果。

HAC系列PC/ABS建议使用除湿干燥机干燥。

三、注塑设备的选择：HAC系列非阻燃PC/ABS可以通过大多数的标准往复螺杆式注塑机注塑成型。

在确定其注塑设备的规格时，要考虑制件的总注塑重量和所需锁模力这两个基本因素。

1）注塑机容量当总注塑重量（所有型腔，包括流道和注道）等于注塑机最大注塑容量的30~80%时，一般可以获得最佳效果。

使用大料筒机器时，极小的注射量会造成树脂的滞留时间不必要地延长，从而导致树脂降解。

如果必须在建议温度范围的高温段进行注塑，应选择较小的注塑机料筒容量，建议注塑量大于最大注塑容量的60%，以缩短材料的停留时间，降低材料降解的可能性。

我们建议的最长热停留时间应小于15分钟，最佳的热停留时间小于5分钟。

粗略估算材料停留时间的经验公式如下：其中X 代表螺杆最大计量，x1代表每模的注射用量，t 代表成型周期。

系数2.5代表螺纹中储存的熔胶2）锁模力制品所需锁模力的估算：锁模力（T）= 塑件投影面积（c㎡) x 塑料锁模力常数（t/c㎡），PC/ABS推荐常数是0.5-0.8，而计算出的锁模力应不超过注塑机最大锁模力的85%。

3）料筒及螺杆可以选用常规材料制造的兼容螺杆和机筒，来加工HAC系列PC/ABS树脂。

建议使用双金属料筒；依直径大小不同，最好选用压缩比大约为2.5:1、长径比为20:1的螺杆；此外，螺杆应该通过渐变和等距锥度来实现压缩，因为急变会导致过度剪切及材料降解。

四、注塑工艺参数设定：注塑成型工艺参数，是指和温度、速度、位置、压力及时间有关系的参数。

实际成形中应综合考虑，要在能保证制品的质量(如:外观、尺寸精度、机械强度等)和成型作业率(如:成型周期)的基础上来合理设定。

1）成型温度成型温度的设定是以确保PC/ABS充分塑化为基准，有一条通则是：低温适用于低粘度树脂，高温适用于高粘度牌号树脂。

成型温度增加会明显地降低PC/ABS的粘度，增加树脂的流动性，因而，使流动距离变长。

原则上，当使用建议的成型温度上限时，应使熔胶滞留时间尽可能短，避免降解的产生。

因剪切对PC/ABS熔体温度有较大影响，建议用手持式高温计来测量熔融材料的实际温度。

2）模具温度模具温度控制对决定最终制件的充填程度、外观、残余应力是非常重要的。