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由於塑料具有重量輕(qīng)、韌性好、成型易、成本低等(děng)優點,因此在現代工業(yè)和(hé)日(rì)用產品中,越來越多用塑(sù)料代替玻璃,特別應用於光學儀器和塑料瓶包裝工業(yè)方(fāng)麵,發展尤為迅(xùn)速。但是由於要求其透明性要好,耐磨性(xìng)要高,抗衝擊韌(rèn)件要好,因此(cǐ)對塑料的成份,注塑件整個過程的工藝、設(shè)備、模具等,都要做(zuò)大量工作,以保證這些用於代替玻璃的塑料(liào)(以下簡稱透明塑料),表麵質量良好,從而達到使用的要求。 目(mù)前市場上一般使用的透明塑料(liào)有聚甲基(jī)丙烯酸甲酯(PMMA,即俗稱壓克力或有機玻璃,)、聚碳酸酯(PC)、聚(jù)對苯二甲(jiǎ)酸乙二醇脂(PET)、透明尼龍、丙烯睛一苯乙烯共(gòng)聚物(AS)、聚碸(PSF)等,其(qí)中我們接觸得(dé)最多的是PMMA、PC和PET三(sān)種(zhǒng)塑(sù)料,下(xià)麵就(jiù)以這三種塑料為例,討(tǎo)論透明塑料的特性和注塑件工藝。 一、透明塑料的(de)性能 透明塑料首先必須有高透明度,其次要有一定的強度和耐磨性,能抗衝擊,耐熱性(xìng)要好,耐化(huà)學(xué)性(xìng)要優,吸水率要小(xiǎo),隻有這樣才能在使用中,能滿足透明度的要(yào)求而長久不變,下麵列出表l,比較一下PMMA、PC和PET的(de)性(xìng)能。 二(èr)、透明塑料注塑件過程(chéng)中應注意的共同問題 透明塑料(liào)由於透光率要高,必然要求塑料製品(pǐn)表麵質量要求嚴格,不能有任何斑紋、氣孔、泛(fàn)白、霧暈、黑點、變色、光澤不佳等缺(quē)陷,因而在整個注塑件過程對原料、設備、模具、甚至產品的設計,都要十分注意和提出嚴(yán)格甚至特殊的要求。其次(cì)由於透明塑料多為熔點高、流動性差,因此為保證產品的表麵質量,往往要在(zài)較高溫度、注射壓力、注射速度等工(gōng)藝參數作細微調整,使注塑件料時既能充滿模,又不(bú)會產生內應力(lì)而引起產品變形和開裂。 下麵就其在原料準備、對設備(bèi)和模具要求、注塑件工藝(yì)和(hé)產品的原料處理幾方麵,談談(tán)應注意的事項。 (一)原料的準備與幹(gàn)燥由於在塑(sù)料中含有任何一點雜質,都可能影響產(chǎn)品(pǐn)的透明度,因(yīn)此和儲存、運輸、加料過程中,必須注意密封,保證原料幹淨。特別是原料中含有水分,加熱後會引起原料變質,所以一定要幹燥,並在注塑件(jiàn)時(shí),加(jiā)料必須使用幹燥料鬥。還(hái)要注意一點的是幹燥過程中,輸入的空(kōng)氣最好應(yīng)經過濾、除濕,以便保(bǎo)證不會汙染原料(liào)。 (二)機筒、螺杆及其附件的清潔(jié) 為(wéi)防止(zhǐ)原(yuán)料汙染和在(zài)螺杆及附件凹陷(xiàn)處存有舊料或雜質,特別熱穩定性差的樹脂存在,因此在使用前、停(tíng)機後都應用螺杆清洗劑清洗(xǐ)幹淨各(gè)件,使其(qí)不得粘有雜質,當沒有(yǒu)螺杆清洗劑時,可用PE、PS等樹脂清洗(xǐ)螺杆。當臨時停機時,為防止原料在高溫下停留時間長,引起解降,應將幹燥機和機筒溫度降低,如PC、PMMA等機筒溫度(dù)都要降至(zhì)160℃以下。(料鬥溫度對於PC應降至100℃以下) (三)在模具設計上應注意的問題(包括產品的設(shè)計) 為了防止(zhǐ)出現回流動不暢,或冷卻不均造成塑料成型不良,產生表麵(miàn)缺陷和變質,一般在模具設(shè)計時,應注意以下幾點。 a)壁厚應(yīng)盡量均勻一(yī)致,脫模斜度要(yào)足夠大(dà); b)過渡部分應逐步。圓滑過渡,防止(zhǐ)有尖角。銳邊產生,特別是PC產品一定(dìng)不要(yào)有缺口; c)澆口。流道盡(jìn)可(kě)能寬大、粗(cū)短,且應根據收縮冷凝過程設置澆口位置,必要時(shí)應(yīng)加冷料井; d)模具(jù)表麵應光潔,粗糙度低(最好低於0.8); e)排氣孔。槽必須足夠,以及時排出空氣和熔體中的氣(qì)體(tǐ); f)除PET外,壁厚不要太薄,一般不得小(xiǎo)於lmm。 (四)注塑件工藝方麵應注意的問題(包括注塑件機的要求) 為了(le)減少內應力和表麵質量缺陷,在注塑件工藝方麵應注意以下幾方(fāng)麵的問題。 a)應選用專用螺杆、帶單獨溫控射咀的注塑件機; b)注射溫度(dù)在塑料樹脂不(bú)分解(jiě)的前(qián)提下,宜用較高注射濕度; c)注射壓力:一般較高,以克服熔料粘度大的缺陷,但壓力太高會產生內應力造成(chéng)脫模因難和變形; d)注射(shè)速度:在滿(mǎn)足(zú)充模的情況下,一般宜低,最好能采(cǎi)用慢-快-慢多級注射; e)保壓時間和成型周期:在滿足產品(pǐn)充模,不(bú)產生凹陷、氣泡的情(qíng)況下;宜盡量短,以盡量減低(dī)熔料在機筒停留時間; f)螺杆轉速和背壓:在滿足塑化質量的前提下,應盡量低,防止(zhǐ)產生解降的可能(néng); g)模具溫度:製品的冷卻(què)好壞,對質量影響極大,所(suǒ)以模溫一定要能精確控製其過程,有可能的話(huà),模溫宜高一些好。 (五)其(qí)他方麵的問(wèn)題 由於為要防(fáng)上表麵質(zhì)量惡化,一般注(zhù)塑件時盡量少用脫模劑;當用回用料時(shí)不得大20%。 對於除PET外,製(zhì)品都應進行(háng)後處理,以(yǐ)消除內應力(lì),PMMA應在70-80T熱風循(xún)環幹燥4小時;PC應在清潔空氣、甘油。液體石臘(là)等加熱110-135℃,時間按產品而定(dìng),最高需要10多小時。而PET必須(xū)經過雙向拉伸的工序,才能得到(dào)良好機(jī)械性能。 三、透明塑(sù)料的注塑件成型工藝 (一)透明(míng)塑料的工藝特性:除了以上的(de)共(gòng)同問題,透明(míng)塑(sù)料(liào)亦各有一些工藝特性,現分述(shù)如下(xià): 1、PMMA的工藝特性 PMMA粘度(dù)大,流(liú)動性稍(shāo)差,因(yīn)此必須高料溫、高注(zhù)射壓力注塑件(jiàn)才行,其中注射溫度(dù)的影響(xiǎng)大於注射壓力,但注射壓力提高,有(yǒu)利於改善產品的收縮率。注射溫度範圍較寬,熔融溫度為160℃,而分解溫度達270℃,因此料溫調節範圍寬(kuān),工藝(yì)性較好。故改(gǎi)善流動性(xìng),可從注(zhù)射溫度著手。衝擊(jī)性差,耐磨性不好,易劃花,易脆裂,故應提高模溫,改善冷凝過(guò)程,去克服這些(xiē)缺陷。 2、PC的工藝特性 PC粘度大,融料溫度高,流動(dòng)性差,回此必(bì)須以較高溫度注(zhù)塑件(270-320T之間),相對來說料溫調節(jiē)範圍較窄,工藝性不如PMMA。注射壓力對流(liú)動性影響較小,但因粘度大,仍(réng)要較大注射壓力,相應為了防止內應力產生(shēng),保壓時間要盡量短。收縮率(lǜ)大,尺寸穩定,但產品內應力大,易開裂,所(suǒ)以宜用提高溫度而(ér)不是壓力去改善流動(dòng)性,並且從提高模具(jù)溫度,改善模具(jù)結構和後處理去減(jiǎn)少開裂的可能。當注射速度低時,澆口處易生波紋等缺陷,放射咀溫度要單(dān)獨控製,模具溫度要高,流道、澆口阻力要小。 3、PET的(de)工藝特性 PET成型溫度高,且料溫(wēn)調節範圍(wéi)窄(260-300℃),但熔化後,流(liú)動(dòng)性好(hǎo),故工(gōng)藝性差,且往往在射咀中要(yào)加防延(yán)流裝置。機械強度及性能注射後不高,必須通過拉伸(shēn)工序和改性才能改善性能。模具溫度準確控製(zhì),是防(fáng)止翹曲。變形的重(chóng)要因素(sù),因此建(jiàn)議采用熱流道模具。模具溫度高,否則會引起表麵光澤差和脫模困難。 四、透明塑料件(jiàn)的(de)缺陷 由於篇幅關係,這裏隻(zhī)討論影響產品透明度的(de)缺陷,其他缺(quē)陷請參考產品說明書或其他(tā)資料。其缺陷(xiàn)大概有以下幾項: 透明產品的缺陷和克服方法: (一)銀紋:由充模和冷凝過程中,內應力各向異(yì)性影響,垂直方向產生的應力,使樹脂發生流動上取向,而和非流(liú)動取向(xiàng)產生折光(guāng)率不同而生閃光絲紋,當其擴展後,可能使產(chǎn)品出現裂紋。除了在注塑件工藝和模具上注意外(見(jiàn)表,最好產品作退火處理。如pc料可加熱到160℃以上保持3~5分(fèn)鍾(zhōng),再自然冷(lěng)卻即可。 (二)氣泡:主於樹脂內的水(shuǐ)氣和其他氣體排不出去,(在模具冷(lěng)凝過程中)或因充模不足(zú),冷(lěng)凝表麵又過快冷凝而形成真(zhēn)空泡。 (三(sān))表麵(miàn)光澤差:主於模具粗糙度(dù)大,另一方麵冷凝過早,使樹脂不能複印模具表麵的狀態,所有這(zhè)些(xiē)都使其表麵產牛微小凹凸不平,而使產品失去光澤(zé)。 (四)震紋:是指從直澆口為中心形成(chéng)的密集波紋,其原因因熔體粘度過大,前端料已在型腔冷凝(níng),後來料(liào)又衝破(pò)此(cǐ)冷凝麵,而(ér)使表麵出現震(zhèn)紋。 (五)泛白(bái)。霧暈:主要由於在空氣中灰塵落(luò)入原料之中或原料含水量(liàng)太大而(ér)引(yǐn)起的。 (六)白煙。黑(hēi)點:主要由於塑料在機筒內,因(yīn)局部過熱(rè)而使機筒樹脂產生分(fèn)解或變質而形成的。
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