塑料成型性能
PC塑料的主要性质及成型工艺要求

PC塑料的主要性质及成型工艺要求PC(聚碳酸酯)是一种热塑性塑料,具有优良的物理性能和机械性能。
PC塑料的主要性质包括高强度、高韧性、优异的透明度、耐高温性、耐化学品腐蚀性、优良的电绝缘性能和自熄性能等。
由于这些优良性能,PC塑料被广泛应用在电子、光电、汽车、航空航天等领域。
在进行PC塑料成型时,需要满足一定的成型工艺要求。
1.高强度:PC塑料具有很高的强度,抗拉强度和弯曲强度都较高,具有耐冲击性和耐疲劳性。
2.高韧性:PC塑料属于韧性塑料,具有较好的抗冲击性能,即使在低温下也能保持较好的韧性。
3.优异的透明度:PC塑料具有优秀的光学性能,具有高透明度和优良的折光率,适合制造需要高透明度的产品。
4.耐高温性:PC塑料在高温下的性能稳定,能够承受高温下的使用环境,其热变形温度通常在130℃以上。
5.耐化学品腐蚀性:PC塑料具有良好的耐腐蚀性能,在常见的酸、碱、溶剂等化学物质中,都具有较好的耐受性。
6.优良的电绝缘性能:PC塑料是优秀的电绝缘材料,具有较高的介电常数和绝缘电阻。
1.熔融温度:PC塑料的熔融温度较高,一般在230℃-320℃之间,具体的熔融温度取决于塑料的牌号和成型的要求。
2.压力:在成型过程中需要施加足够的注射压力,以确保塑料能够填充模腔,并防止产生气孔和空洞。
3.保压时间:在注射成型后需要保持一定的保压时间,以确保塑料充分凝固,防止产生变形或缩短的问题。
4.冷却速率:成型过程中的冷却速率需要适中,过快的冷却速率容易造成应力集中和塑料不均匀收缩,导致产品变形。
5.尺寸控制:由于PC塑料的收缩率较大,需要进行尺寸控制,通常可以通过合理设计模具结构和控制成型参数来实现。
6.防止热分解:PC塑料在高温条件下容易发生热分解,因此在成型过程中需要控制好温度和加工时间,以防止热分解产生。
总之,PC塑料具有优良的物理性能和机械性能,在成型过程中需要考虑塑料的熔融温度、压力、保压时间、冷却速率、尺寸控制和防止热分解等因素,以确保生产出质量优良的PC塑料制品。
聚丙烯塑料注塑成型工艺性能特点

吸塑用于哪些行业随着社会的不断发展和科技的进步,吸塑技术在各个行业得到了广泛的应用。
吸塑是一种通过加热和吸气的方式将塑料片材变形成各种形状的加工工艺。
这种工艺简单、低成本、效率高,因此被广泛用于不同行业。
下面我们来了解一下吸塑在哪些行业中得到了应用。
医疗行业吸塑在医疗行业中的应用非常广泛。
医疗器械、手术器械包装、医用外壳等都可以使用吸塑工艺进行加工制作。
吸塑制品具有防水、防尘、易清洁等特点,符合医疗器械的卫生要求。
另外,吸塑制品还可以根据医疗器械的形状进行量身定制,提高了医疗器械的包装质量和使用效果。
食品行业在食品包装领域,吸塑也得到了广泛的运用。
吸塑是一种将塑料片材加热成型,适用于生产各种形状和大小的食品包装盒。
这种包装盒具有方便快捷、美观大方、密封性好等特点,适合包装蔬菜、水果、熟食等各类食品。
吸塑技术可以根据产品的需要进行灵活设计和加工,为食品行业的包装提供了更多选择。
电子行业在电子产品领域,吸塑也有着重要的应用。
许多电子产品的外壳、包装盒都可以使用吸塑工艺来制作。
吸塑制品具有质量轻、耐用、绝缘性好等特点,符合电子产品对外壳的要求。
同时,吸塑制品的表面光滑、不易变形,可以有效保护电子产品内部的电路和元件,延长产品的使用寿命。
玩具行业吸塑在玩具行业中也有着广泛的应用。
许多玩具的外壳、包装、模型等都可以使用吸塑技术来生产制作。
吸塑制品具有色彩丰富、形状多样、安全环保等特点,受到孩子们和家长们的喜爱。
吸塑制品还可以根据不同年龄段的孩子设计制作,满足他们的不同需求和喜好,为玩具行业带来更多的创意和乐趣。
其他行业除了上述几个行业之外,吸塑还在许多其他领域得到了应用。
比如汽车工业、家居用品、文具制品等都可以使用吸塑工艺进行加工制作。
吸塑制品具有成本低、生产效率高、形状灵活等优势,受到各行业的青睐。
综上所述,吸塑技术在各个行业中都有着广泛的应用。
它不仅提高了生产效率,降低了生产成本,还为各行业带来了更多的创新和选择。
塑料材料及其成型工艺性能

塑料材料及其成型工艺性能塑料是一种高分子化合物,具有可塑性、可加工性和可成型性。
它具有许多独特的性能和特点,使其成为广泛应用于各个领域的重要材料之一、塑料的成型工艺性能是指塑料在制品成型过程中所具有的可塑性、流动性、凝固性等性能。
下面将介绍几种常见的塑料材料及其成型工艺性能。
聚乙烯(PE)是一种具有良好耐候性、耐腐蚀性和电绝缘性的塑料材料。
它的成型工艺性能较好,容易加工和成型。
聚乙烯的熔融流动性好,可用于注塑、挤出和吹塑等成型工艺。
在注塑成型中,由于聚乙烯的熔融温度较低,成型周期较短。
在挤出成型中,聚乙烯可用于制作各种管材、板材等制品。
吹塑成型中,聚乙烯可用于制作各种容器、塑料袋等制品。
聚丙烯(PP)是一种具有良好耐热性、耐化学腐蚀性和可加工性的塑料材料。
它的成型工艺性能较好,适用于注塑、挤出和吹塑等成型工艺。
在注塑成型中,聚丙烯的熔融温度较高,成型周期较长。
在挤出成型中,聚丙烯可用于制作各种管材、线材等制品。
吹塑成型中,聚丙烯可用于制作各种容器、玩具等制品。
聚氯乙烯(PVC)是一种具有良好耐候性、耐热性和阻燃性的塑料材料。
它的成型工艺性能较好,可用于注塑、挤出和压延等成型工艺。
在注塑成型中,聚氯乙烯的熔融温度较高,成型周期较长。
在挤出成型中,聚氯乙烯可用于制作各种管材、板材等制品。
压延成型中,聚氯乙烯可用于制作各种薄膜、人造皮革等制品。
聚苯乙烯(PS)是一种具有优良电绝缘性、刚性和抗冲击性的塑料材料。
它的成型工艺性能较好,适用于注塑、挤出和吹塑等成型工艺。
在注塑成型中,聚苯乙烯的熔融温度较低,成型周期较短。
在挤出成型中,聚苯乙烯可用于制作各种管材、板材等制品。
吹塑成型中,聚苯乙烯可用于制作各种容器、玩具等制品。
聚酯(PET)是一种具有良好耐热性、耐腐蚀性和可透明性的塑料材料。
它的成型工艺性能较好,可用于注塑、挤出和吹塑等成型工艺。
在注塑成型中,聚酯的熔融温度较高,成型周期较长。
在挤出成型中,聚酯可用于制作各种管材、线材等制品。
各塑胶特性和成型参数

各塑胶特性和成型参数塑胶是一种广泛应用于各种制造业的材料,其特性和成型参数对制品的质量和性能起着重要的影响。
下面是关于塑胶特性和成型参数的详细介绍。
一、塑胶的特性1.塑胶的物理特性塑胶具有较高的比强度和比刚度,重量轻,密度小,易于加工和操控,具有良好的绝缘性能,是一种理想的电气绝缘材料。
此外,塑胶还具有低温韧性、耐热性、耐候性和耐老化性等特点。
2.塑胶的机械特性塑胶的机械特性包括抗拉强度、屈服点、弹性模量、断裂延伸率和硬度等。
这些特性决定了塑胶制品的强度、韧性和耐用性。
3.塑胶的热学特性塑胶的热学特性包括热膨胀系数和导热系数。
热膨胀系数反映了塑胶在加热过程中的体积变化程度,导热系数决定了塑胶的热传导性能。
4.塑胶的电学特性塑胶的电学特性表现为介电常数、体积电阻率和表面电阻等。
这些特性决定了塑胶在电子电器领域中的应用。
5.塑胶的化学特性塑胶具有一定的耐酸碱性和耐溶剂性,但不同种类的塑胶在耐化学腐蚀性方面有所不同。
二、塑胶的成型参数1.温度塑胶成型过程中的温度是一个重要的参数,它直接影响塑胶的流动性和成品的质量。
温度太高会导致塑胶融化过度,产生气泡、熔接线痕和缩孔等缺陷;温度太低会导致塑胶流动性差,易产生热胀冷缩缺陷。
2.压力塑胶成型过程中的压力是塑胶流动的驱动力,它会影响塑胶的充填和密实程度。
压力过低会导致塑胶流道不充分;压力过高会导致过度压实,产生缩孔和熔接线痕等缺陷。
3.时间塑胶成型过程中的时间也是一个重要的参数,它影响塑胶的冷却时间和成型周期。
时间太短会导致塑胶未充分冷却,产生翘曲和变形等缺陷;时间太长会增加成型周期,影响生产效率。
4.流速塑胶成型过程中的流速是指塑胶在流道和模腔中的流动速度。
流速太快会导致塑胶充填不均匀,产生短射和气泡等缺陷;流速太慢会导致塑胶冷却不充分,产生翘曲和变形等缺陷。
5.回流比例回流比例是指用于塑胶成型的回流料和新料的比例。
适当的回流比例可以降低原料成本,但过高的回流比例会影响塑胶的成型周期和质量。
塑料参数与性能

下使用的齿轮、风 叶、阀等零件,可 代替不锈钢使用。 3、可制作螺丝、 紧固件及连接件。
度。
4、电机、转子、
5、阻燃性良好,具有自息性,与 机壳、变压器的电 HIPS混合后具有中等可燃性。质 器零件。
轻,无毒可用于食品和药物行业。
耐光性差,长时间在阳光下使用会
注射机类型、料温、塑件形状尺寸、模具浇注系统选 定,成型周期按塑件壁厚选定。树脂粘度小时,注 射、冷却时间应取长,并用白油作脱模剂。
5.模具浇注系统的形式和尺寸,增大流道和浇口尺寸 可减少缩水。
PC塑料
(聚碳酸脂)
英文名称:Polycarbonate
比重:1.18-1.20克/立方厘米 成型收缩率:0.5-
4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中.
ABS塑料
(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)
英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene
比重:1.05克/立方厘米
成型收缩率:0.4-
0.7%
成型温度:200-240℃
干燥条件:
80-90℃ 2小时
1、综合性能较好,冲击强度较高, 化学稳定性,电性能良好. 2、与372有机玻璃的熔接性良好, 适于制作一般机械
具浇注系统表面应光洁,脱模斜度大,顶出均匀.同时设 排气口,以防出现起泡.
POM塑料
(聚甲醛)
称英:文Po名lyoxymethylene(Polyformaldehyde)
比重:1.41-1.43克/立方厘米 成型收缩率:1.2-
3.0%
成型温度:170-200℃
干燥条件:
80-90℃ 2小时
ABS塑料特性成型工艺用途

ABS塑料特性成型工艺用途一、ABS塑料的特性:1.机械性能优异:ABS塑料具有较高的强度和韧性,其拉伸强度可以达到30-60MPa,冲击强度达到50-200J/m。
2.耐化学品性能良好:ABS塑料具有较好的耐酸、耐碱和耐溶剂性能,对于一般的化学药品具有较好的稳定性。
3.耐热性优良:ABS塑料具有较好的耐热性,其热变形温度可达到90-105℃,能够满足大多数工程应用的温度要求。
4.电绝缘性好:ABS塑料具有良好的电绝缘性,不易受到电场的影响,适用于电子器件和电气设备的制造。
5.耐磨性强:ABS塑料具有较好的耐磨性,表面硬度高,能够抵抗一定程度的磨损和划痕。
6.成型加工性好:ABS塑料易于加工成型,能够通过注塑、挤出、吹塑等多种工艺进行加工。
二、ABS塑料的成型工艺:1.注塑成型:注塑成型是ABS塑料最常用的成型工艺之一、将ABS塑料颗粒加热熔融后,注入模具中,在高压条件下冷却成型,得到所需的塑料制品。
2.挤出成型:将ABS塑料加热融化后,在挤出机中通过挤出头将熔融塑料挤出成型,常用于生产板材、管材、线材等产品。
3.吹塑成型:将加热融化的ABS塑料放在吹塑机的模具中,通过吹塑机的螺杆将空气吹入模具中,使塑料融化并贴附在模具表面,然后冷却成型,适用于生产空心容器制品。
4.压塑成型:将ABS塑料经过加热软化后,放在具有所需形状的模具中,施加压力使其硬化成型,适用于生产厚壁制品。
三、ABS塑料的用途:1.家电行业:ABS塑料常用于制造电视机外壳、洗衣机桶、冰箱把手等家电产品的外部壳体。
2.电子行业:ABS塑料在电子行业中广泛应用于制造电脑外壳、键盘、打印机外壳等电子设备的外部部件。
3.汽车行业:ABS塑料具有良好的耐磨性和耐碰撞性能,被广泛应用于汽车内饰件、车身外壳、保险杠等零部件的制造。
4.包装行业:ABS塑料被用于制造各种包装盒、容器、托盘等包装材料,具有良好的耐磨性和抗冲击性能。
5.工艺制品:ABS塑料常用于制作模型、工艺品、展览品等精美的塑料制品。
塑料成型的工艺性能
塑料成型的工艺性能
1.2热固性塑料成型的工艺性能
溢料间隙/mm '0. 03
0. 03〜0. 05 0. 05〜0. 08
表1-2常用塑料的流动性与溢料间隙
流动性等级
塑料类型
好
聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纤维素
中等
改性聚苯乙烯、ABS、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯
差
聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚砜、聚苯醚
塑料成型的工艺性能
1.1热塑性塑料成型的工艺性能
塑料成型的工艺性能
1.2成型的工艺性能
➢ 影响热固性塑料收缩率的因素主要有原材料、模具结构、成型方法及成型工艺条件等。塑料中树脂和填料的种 类及含量,会直接影响收缩率的大小。当所用树脂在固化反应中放出的低分子挥发物较多时,收缩率较大;放 出低分子挥发物较少时,收缩率较小。在同类塑料中,填料含量多,收缩率小;填料中无机填料比有机填料所 得的塑件收缩率小,如有机填料(如木粉)的酚醛塑料的收缩率,就比相同数量无机填料(如硅粉)的酚醛塑 料收缩率大。
塑料成型的工艺性能
1.2热固性塑料成型的工艺性能
1.收缩性 同热塑性塑料一样,热固性 塑料也具有因成型加工而引 起的尺寸减小,其收缩率计 算方法与热塑性塑料相同。 产生收缩的主要原因有以下 几种。 1)热收缩 这是因热胀冷缩而引起的尺 寸变化。由于塑料线胀系数 比钢材大几倍甚至十几倍, 制件从成型加工温度冷却到 室温时,就会产生远大于模 具尺寸收缩量的收缩。它是 成型收缩中主要的收缩因素 之一。
塑料的成型工艺性能
(4)相溶性
• 相溶性:两种以上不同品种的塑料在熔融 状态下不产生相分离现象的能力。
不相溶塑料
混炼
制品分层
制品脱皮
• 利用相溶性可得到类似共聚物的综合性能,
(5)热敏性
• 相溶性:某些热稳定性差的塑料,在高温下受热 时间较长或浇口截面过小及剪切作用大时,料温 增高易发生变色、降解、分解的倾向。
硬聚氯乙烯
② 压力
注射压力
流动性
③ 模具结构
浇注系统形式 浇注系统尺寸 冷却系统设计 排气系统设计
(3)吸湿性 • 吸湿性:塑料对水的亲疏程度。
塑料的吸湿性
具有吸湿倾向或粘附水分倾向的塑料 吸湿或粘附水分极小的材料
• 具有吸湿或吸附水分的塑料,成型前应经过干燥, 使水分含量控制在0.5%~0.2%以下,并在成型 过程中保温,以防重新吸潮。
影响
塑件形状 是否预热
塑件壁厚 是否预压
硬化速度
• 硬化速度过快,难以成型结构复杂的塑件; • 硬化速度过慢,成型周期变长,生产率降低。
(5)水分及挥发物含量
成型时水分及挥发物含量过多
流动性增大 易产生溢料
成型周期长
• 措施:对物料进行预热干 收缩率大 燥处理、在模具中开设排 气槽、模具表面镀铬等 。 塑件易产生气泡
塑料成型工艺与模具设计
塑料的成型工艺性能
1. 热塑性塑料的工艺性能
(1)收缩性 • 塑料经成型冷却后发生了体积收缩的特性。
收缩率
单位长度塑件收缩量的百分数
收缩率
实际收缩率 计算收缩率
实际收缩率: 塑件在成型温度时的尺寸与室温时的尺寸之间的差别 实际收缩率: 室温时模具与塑件尺寸的差别
实际收缩率:
PCABS塑料特性成型工艺用途
PCABS塑料特性成型工艺用途PC/ABS塑料是一种具有优秀性能的合金材料,由聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共混制成。
它继承了PC和ABS两种材料的优点,具有优异的力学性能、耐候性、耐热性和电绝缘性能。
以下将分别介绍PC/ABS塑料的特性、成型工艺和用途。
一、特性:1.力学性能优异:PC/ABS塑料具有高强度、高韧性和高抗冲击性,能够在低温下保持较好的韧性。
2.耐候性良好:PC/ABS塑料能够在室外长时间使用而不退色、变黄,具有较好的耐候性。
3.耐热性优良:PC/ABS塑料的热变形温度较高,可达100℃以上,能够在一定温度范围内保持较好的力学性能和物理性能。
4.电绝缘性能好:PC/ABS塑料具有较好的电绝缘性能,能够在电子领域等需要电绝缘性能的领域中应用。
二、成型工艺:1.注塑成型:PC/ABS塑料适用于注塑成型工艺,通过将塑料粒料加热到熔融状态,注入模具中,经过冷却和固化,得到所需形状的制品。
2.挤出成型:PC/ABS塑料也可以通过挤出成型工艺制成板材、管材等产品,将塑料粒料加热到熔融状态,通过挤出机将塑料挤出模具,再经过冷却和固化得到产品。
3.吹塑成型:PC/ABS塑料适用于吹塑成型工艺,通过将加热的塑料挤出模具,通过气流将塑料吹膨成所需形状,经过冷却和固化得到产品。
三、用途:1.汽车零部件:PC/ABS塑料具有优异的抗冲击性和耐热性,广泛用于汽车零部件的制造,如车身外装件、仪表板、门板等。
2.电子产品:PC/ABS塑料的电绝缘性能好,具有较高的抗候性,可用于电子产品外壳、键盘、鼠标等部件的制造。
3.家电产品:PC/ABS塑料的耐热性好,能够耐受较高的温度,可用于吹风机、电吹风等家电产品的外壳制造。
4.工程器械:PC/ABS塑料具有优异的力学性能,具有较高的强度和韧性,可用于工程器械的外壳、配件的制造。
5.医疗设备:PC/ABS塑料具有良好的耐候性和耐腐蚀性,可用于医疗设备的外壳、仓储箱的制造。
工程塑料常用成型温度
工程塑料常用成型温度1. 聚苯硫醚(PPS)聚苯硫醚是一种高性能的工程塑料,具有优异的耐高温、耐化学腐蚀和耐辐射性能。
在成型过程中,其熔点较高,需要较高的成型温度。
通常在300-330℃之间进行注射成型。
2. 聚醚醚酮(PEEK)聚醚醚酮是一种高分子量的聚合物,具有优异的耐磨性、耐高温和耐化学腐蚀性能。
其成型温度范围较宽,一般在340-380℃之间进行注射成型。
3. 聚酰亚胺(PI)聚酰亚胺具有极高的耐高温、耐化学腐蚀和电绝缘性能。
其成型温度范围较宽,一般在300-400℃之间进行注射成型。
4. 聚对羟基苯甲酸酯(PARA)聚对羟基苯甲酸酯具有良好的耐高温、耐化学腐蚀和耐辐射性能。
其成型温度范围较宽,一般在280-320℃之间进行注射成型。
5. 聚醚酰亚胺(PEI)聚醚酰亚胺具有优异的耐高温、耐化学腐蚀和电绝缘性能。
其成型温度范围较宽,一般在290-350℃之间进行注射成型。
6. 聚四氟乙烯(PTFE)聚四氟乙烯具有极佳的耐腐蚀性能和低摩擦系数,但成型温度范围较窄。
一般在340-425℃之间进行注射成型。
7. 聚酯纤维(PET)聚酯纤维具有优良的力学性能和耐化学腐蚀性能,其成型温度范围较宽,一般在260-300℃之间进行注射成型。
8. 聚甲醛(POM)聚甲醛具有优良的耐磨性、耐化学腐蚀和加工性能,其成型温度范围较窄。
一般在170-210℃之间进行注射成型。
9. 聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯具有优良的力学性能、耐冲击和耐化学腐蚀性能,其成型温度范围较宽,一般在280-320℃之间进行注射成型。
10. 聚酰胺(PA)聚酰胺具有优良的力学性能、耐磨性和耐化学腐蚀性能,其成型温度范围较宽,一般在220-320℃之间进行注射成型。
11. 聚甲醛(POM)由于聚甲醛具有较高的结晶度和优良的耐磨性,被广泛应用于制造精密机械零件和汽车零部件。
在成型过程中,其熔点较高,需要较高的成型温度。
通常在210-240℃之间进行注射成型。
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冲压模设计塑料是以高分子量合成树脂为主要成分,在一定条件下(如温度、压力等)可塑制成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。
塑料按受热后表面的性能,可分为热固性塑料与热塑性塑料两大类。
前者的特点是在一定温度下,经一定时间加热、加压或加入硬化剂后,发生化学反应而硬化。
硬化后的塑料化学结构发生变化、质地坚硬、不溶于溶剂、加热也不再软化,如果温度过高则就分解。
后者的特点为受热后发生物态变化,由固体软化或熔化成粘流体状态,但冷却后又可变硬而成固体,且过程可多次反复,塑料本身的分子结构则不发生变化。
塑料都以合成树脂为基本原料,并加入填料、增塑剂、染料、稳定剂等各种辅助料而组成。
因此,不同品种牌号的塑料,由于选用树脂及辅助料的性能、成分、配比及塑料生产工艺不同,则其使用及工艺特性也各不相同。
为此模具设计时必须了解所用塑料的工艺特性。
常用热固性塑料有酚醛、氨基(三聚氰胺、脲醛)聚酯、聚邻苯二甲酸二丙烯酯等。
主要用于压塑、挤塑、注射成形。
硅酮、环氧树脂等塑料,目前主要作为低压挤塑封装电子元件及浇注成形等用。
一、工艺特性(一)收缩率塑件自模具中取出冷却到室温后,发生尺寸收缩这种性能称为收缩性。
由于收缩不仅是树脂本身的热胀冷缩,而且还与各成形因素有关,所以成形后塑件的收缩应称为成形收缩。
1.成形收缩的形式成形收缩主要表现在下列几方面:(1)塑件的线尺寸收缩由于热胀冷缩,塑件脱模时的弹性恢复、塑性变形等原因导致塑件脱模冷却到室温后其尺寸缩小,为此型腔设计时必须考虑予以补偿。
(2)收缩方向性成形时分子按方向排列,使塑件呈现各向异性,沿料流方向(即平行方向)则收缩大、强度高,与料流直角方向(即垂直方向)则收缩小、强度低。
另外,成形时由于塑件各部位密度及填料分布不匀,故使收缩也不匀。
产生收缩差使塑件易发生翘曲、变形、裂纹,尤其在挤塑及注射成形时则方向性更为明显。
因此,模具设计时应考虑收缩方向性按塑件形状、流料方向选取收缩率为宜。
(3)后收缩塑件成形时,由于受成形压力、剪切应力、各向异性、密度不匀、填料分布不匀、模温不匀、硬化不匀、塑性变形等因素的影响,引起一系列应力的作用,在粘流态时不能全部消失,故塑件在应力状态下成形时存在残余应力。
当脱模后由于应力趋向平衡及贮存条件的影响,使残余应力发生变化而使塑件发生再收缩称为后收缩。
一般塑件在脱模后10小时内变化最大,24小时后基本定型,但最后稳定要经30~60天。
通常热塑性塑料的后收缩比热固性大,挤塑及注射成形的比压塑成形的大。
(4)后处理收缩有时塑件按性能及工艺要求,成形后需进行热处理,处理后也会导致塑件尺寸发生变化。
故模具设计时对高精度塑件则应考虑后收缩及后处理收缩的误差并予以补偿。
2.收缩率计算塑件成形收缩可用收缩率来表示,如公式(1-1)及公式(1-2)所示。
Q实=(a-b)/b×100 (1-1)Q计=(c-b)/b×100 (1-2)式中:Q实—实际收缩率(%);Q计—计算收缩率(%);a —塑件在成形温度时单向尺寸(毫米);b —塑件在室温下单向尺寸(毫米);c —模具在室温下单向尺寸(毫米)。
实际收缩率为表示塑件实际所发生的收缩,因其值与计算收缩相差很小,所以模具设计时以Q计为设计参数来计算型腔及型芯尺寸。
3.影响收缩率变化的因素在实际成形时不仅不同品种塑料其收缩率各不相同,而且不同批的同品种塑料或同一塑件的不同部位其收缩值也经常不同,影响收缩率变化的主要因素有如下几个方面。
1)塑料品种各种塑料都有其各自的收缩范围,同种类塑料由于填料、分子量及配比等不同,则其收缩率及各向异性也不同。
(2)塑件特性塑件的形状、尺寸、壁厚、有无嵌件,嵌件数量及布局对收缩率大小也有很大影响。
(3)模具结构模具的分型面及加压方向,浇注系统的形式,布局及尺寸对收缩率及方向性影响也较大,尤其在挤塑及注射成形时更为明显。
(4)成形工艺挤塑、注射成形工艺一般收缩率较大,方向性明显。
预热情况、成形温度、成形压力、保持时间、填装料形式及硬化均匀性对收缩率及方向性都有影响。
如上所述模具设计时应根据各种塑料的说明书中所提供的收缩率范围,并按塑件形状、尺寸、壁厚、有无嵌件情况、分型面及加压成形方向、模具结构及进料口形式尺寸和位置、成形工艺等诸因素综合地来考虑选取收缩率值。
对挤塑或注射成形时,则常需按塑件各部位的形状、尺寸、壁厚等特点选取不同的收缩率。
另外,成形收缩还受到各成形因素的影响,但主要决定于塑料品种、塑件形状及尺寸。
所以成形时调整各项成形条件也能够适当地改变塑件的收缩情况。
常用塑料计算收缩率详见表1-1。
模具设计时选取收缩率的规则详见第三章所述。
(二)流动性塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。
这是模具设计时必须考虑的一个重要工艺参数。
流动性大易造成溢料过多,填充型腔不密实,塑件组织疏松,树脂、填料分头聚积,易粘模、脱模及清理困难,硬化过早等弊病。
但流动性小则填充不足,不易成形,成形压力大。
所以选用塑料的流动性必须与塑件要求、成形工艺及成形条件相适应。
模具设计时应根据流动性能来考虑浇注系统、分型面及进料方向等等。
热固性塑料流动性通常以拉西格流动性(以毫米计)来表示。
数值大则流动性好,每一品种的塑料通常分三个不同等级的流动性,以供不同塑件及成形工艺选用。
一般塑件面积大、嵌件多、型芯及嵌件细弱,有狭窄深槽及薄壁的复杂形状对填充不利时,应采用流动性较好的塑料。
挤塑成形时应选用拉西格流动性150毫米以上的塑料,注射成形时应用拉西格流动性200毫米以上的塑料。
为了保证每批塑料都有相同的流动性,在实际中常用并批方法来调节,即将同一品种而流动性有差异的塑料加以配用,使各批塑料流动性互相补偿,以保证塑件质量。
常用塑料的拉西格流动性值详见表1-1,但必须指出塑料的注动性除了决定于塑料品种外,在填充型腔时还常受各种因素的影响而使塑料实际填充型腔的能力发生变化。
如粒度细匀(尤其是圆状粒料),湿度大、含水分及挥发物多,预热及成形条件适当,模具表面光洁度好,模具结构适当等则都有利于改善流动性。
反之,预热或成形条件不良、模具结构不良流动阻力大或塑料贮存期过长、超期、贮存温度高(尤其对氨基塑料)等则都会导致塑料填充型腔时实际的流动性能下降而造成填充不良。
(三)比容及压缩率比容为每一克塑料所占有的体积(以厘米3/克计)。
压缩率为塑粉与塑件两者体积或比容之比值(其值恒大于1)。
它们都可被用来确定压模装料室的大小。
其数值大即要求装料室体积要大,同时又说明塑粉内充气多,排气困难,成形周期长,生产率低。
比容小则反之,而且有利于压锭,压制。
各种塑料的比容详见表1-1。
但比容值也常因塑料的粒度大小及颗粒不均匀度而有误差。
(四)硬化特性热固性塑料在成形过程中在加热受压下转变成可塑性粘流状态,随之流动性增大填充型腔,与此同时发生缩合反应,交联密度不断增加,流动性迅速下降,融料逐渐固化。
模具设计时对硬化速度快,保持流动状态短的料则应注意便于装料,装卸嵌件及选择合理的成形条件和操作等以免过早硬经或硬化不足,导致塑件成形不良。
硬化速度一般可从表1-1的保持时间来分析,它与塑料品种、壁厚、塑件形状、模温有关。
但还受其它因素而变化,尤其与预热状态有关,适当的预热应保持使塑料能发挥出最大流动性的条件下,尽量提高其硬化速度,一般预热温度高,时间长(在允许范围内)则硬化速度加快,尤其预压锭坯料经高频预热的则硬化速度显著加快。
另外,成形温度高、加压时间长则硬化速度也随之增加。
因此,硬化速度也可调节预热或成形条件予以适当控制。
硬化速度还应适合成形方法要求,例注射、挤塑成型时应要求在塑化、填充时化学反应慢、硬化慢,应保持较长时间的流动状态,但当充满型腔后在高温、高压下应快速硬化。
(五)水分及挥发物含量各种塑料中含有不同程度的水分、挥发物含量,过多时流动性增大、易溢料、保持时间长、收缩增大,易发生波纹、翘曲等弊病,影响塑件机电性能。
但当塑料过于干燥时也会导致流动性不良成形困难,所以不同塑料应按要求进行预热干燥,对吸湿性强的料,尤其在潮湿季节即使对预热后的料也应防止再吸湿。
由于各种塑料中含有不同成分的水分及挥发物,同时在缩合反应时要发生缩合水分,这些成分都需在成形时变成气体排出模外,有的气体对模具有腐蚀作用,对人体也有刺激作用。
为此在模具设计时应对各种塑料此类特性有所了解,并采取相应措施,如预热、模具镀铬,开排气槽或成形时设排气工序。
二、成形特性在模具设计必须掌握所用塑料的成形特性及成形时的工艺特性。
1.工艺特性常用热固性塑料工艺特性见表1-12.成形特性常用热固性塑料成形特性见表1-2。
各种塑料成形特性与各塑料品种有关外,还与所含有填料品种和粒度及颗粒均匀度有关。
细料流动性好,但预热不易均匀,充入空气多不易排出、传热不良、成形时间长。
粗料塑件不光泽,易发生表面不均匀。
过粗、过细还直接影响比容及压缩率、模具加料室容积。
颗粒不均匀的则成形性不好、硬化不匀,同时不宜采用容量法加料。
填料品种对成形特性的影响见表1-3热塑性塑料品种极多,即使同一品种也由于树脂分子及附加物配比不同而使其使用及工艺特性也有所不同。
另外,为了改变原有品种的特性,常用共聚、交链等各种化学聚合方法在原有的树脂结构中导入一定百分比量的异种单体或高分子相等树脂,以改变原有树脂的结构成为具有新的使用及工艺特性的改性品种。
例如,ABS即为在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为改性共聚物,也可称为改性聚苯乙烯,具有比聚苯乙烯优越的使用,工艺特性。
由于热塑性塑料品种多、性能复杂,即使同一类的塑料也有仅供注射用或挤出用之分,故本章节主要介绍各种注射用的热塑性塑料。
一、工艺特性(一)收缩率热塑性塑料成形收缩的形式及计算如前所述,影响热塑性塑料成形收缩的因素如下1.塑料品种热塑性塑料成形过程中由于还存在结晶化形起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成形后的收缩、退火或调湿处理后的收缩一般也都比热固性塑料大。
2.塑件特性成形时融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。
由于塑料的导热性差,使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。
所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。
另外,有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向,密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件的特性对收缩大小,方向性影响较大。
3.进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成形时间。
直接进料口、进料口截面大(尤其截面较厚的)则收缩小但方向性大,进料口宽及长度短的则方向性小。
距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。
4.成形条件模具温度高,融料冷却慢、密度高、收缩大,尤其对结晶料则因结晶度高,体积变化大,故收缩更大。