由于塑料具有重量輕泉互、韌性好蚤弃、成型易、成本低等優(yōu)點(diǎn)严钞,因此在現(xiàn)代工業(yè)和日用產(chǎn)品中偿尘,越來(lái)越多用塑料代替玻璃,特別應(yīng)用于光學(xué)儀器和包裝工業(yè)方面点待,發(fā)展尤為迅速阔蛉。但是由于要求其透明性要好,耐磨性要高癞埠,抗沖擊韌件要好状原,因此對(duì)塑料的成份,注塑整個(gè)過(guò)程的工藝苗踪、設(shè)備颠区、模具等削锰,都要做大量工作,以保證這些用于代替玻璃的塑料(以下簡(jiǎn)稱透明塑料)毕莱,表面質(zhì)量良好器贩,從而達(dá)到使用的要求。
目前市場(chǎng)上一般使用的透明塑料有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA朋截,即俗稱壓克力或有機(jī)玻璃蛹稍,)、聚碳酸酯(PC)质和、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂(PET)队乔、透明尼龍、丙烯睛一苯乙烯共聚物(AS)甸诽、聚砜(PSF)等拾肚, 其中我們接觸得最多的是PMMA、PC和PET三種塑料所惶,下面就以這三種塑料為例奶匆,討論透明塑料的特性和注塑工藝。
一桦溃、透明塑料的性能
透明塑料首先必須有高透明度晕围, 其次要有一定的強(qiáng)度和耐磨性,能抗沖擊呐相,耐熱性要好黑寻,耐化學(xué)性要優(yōu),吸水率要小汞小,只有這樣才能在使用中晶恨,能滿足透明度的要求而長(zhǎng)久不變。
1)因品種繁多蛛挚,這只是取平均值抗斤,實(shí)際不同品種數(shù)據(jù)有異。
2)PET數(shù)據(jù)(機(jī)械方面)為經(jīng)拉伸后的數(shù)據(jù)丈咐。
PC是較理想的選擇瑞眼, 但主于其原料價(jià)貴和注塑工藝較難,所以仍以選用PMMA為主棵逊,(對(duì)一般要求的制品)伤疙,而RET由于要經(jīng)過(guò)拉伸才能得到好的機(jī)械性能,所以多在包裝辆影、容器中使用掩浙。
二、透明塑料注塑過(guò)程中應(yīng)注意的共同問(wèn)題
透明塑料由于透光率要高秸歧,必然要求塑料制品表面質(zhì)量要求嚴(yán)格厨姚,不能有任何斑紋、氣孔键菱、泛白谬墙、霧暈、黑點(diǎn)经备、變色育另、光澤不佳等缺陷,因而在整個(gè)注塑過(guò)程對(duì)原料瞒脆、設(shè)備衷谋、模具、甚至產(chǎn)品的設(shè)計(jì)纺闷,都要十分注意和提出嚴(yán)格甚至特殊的要求榜寸。 其次由于透明塑料多為熔點(diǎn)高、流動(dòng)性差需复,因此為保證產(chǎn)品的表面質(zhì)量怠竞,往往要在較高溫度、注射壓力拓郑、注射速度等工藝參數(shù)作細(xì)微調(diào)整哨遭,使注塑料時(shí)既能充滿 模,又不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而引起產(chǎn)品變形和開(kāi)裂节霸。
下面就其在原料準(zhǔn)備骑跳、對(duì)設(shè)備和模具要求、注塑工藝和產(chǎn)品的原料處理幾方面怒医,談?wù)剳?yīng)注意的事項(xiàng)炉抒。
(一)原料的準(zhǔn)備與干燥 由于在塑料中含有任何一點(diǎn)雜質(zhì)裆熙,都可能影響產(chǎn)品的透明度端礼,因此和儲(chǔ)存、運(yùn)輸入录、加料過(guò)程中蛤奥,必須注意密封,保證原料干凈僚稿。特別是原料中含有水分凡桥,加熱后會(huì)引起原料變質(zhì),所以一定要干燥蚀同,并在注塑時(shí)缅刽,加料必須使用干燥料斗。還要注意一點(diǎn)的是干燥過(guò)程中蠢络,輸入的空氣最好應(yīng)經(jīng)過(guò)濾衰猛、除濕迟蜜,以便保證不會(huì)污染原料。
∮前怼(二)機(jī)筒略匕、螺桿及其附件的清潔
為防止原料污染和在螺桿及附件凹陷處存有舊料或雜質(zhì),特別熱穩(wěn)定性差的樹(shù)脂存在基列,因此在使用前熟督、停機(jī)后都應(yīng)用螺桿清洗劑清洗干凈各件,使其不得粘有雜質(zhì)军笑,當(dāng)沒(méi)有螺桿清洗劑時(shí)雨株,可用PE、PS等 樹(shù)脂清洗螺桿擅暴。 當(dāng)臨時(shí)停機(jī)時(shí)贫迫,為防止原料在高溫下 停留時(shí)間長(zhǎng),引起解降蕴轩,應(yīng)將干燥機(jī)和機(jī)筒溫度降低芹蟹,如 PC、PMMA等機(jī)筒溫度都要降至 160℃以下搁突。(料斗溫度對(duì)于 PC應(yīng)降至100℃以下)
∩苷馈(三)在模具設(shè)計(jì)上應(yīng)注意的問(wèn)題(包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì))
為了防止出現(xiàn)回流動(dòng)不暢,或冷卻不均造成塑料成型不良经磅,產(chǎn)生表面缺陷和變質(zhì)泌绣,一般在模具設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn)预厌。
a)壁厚應(yīng)盡量均勻一致阿迈,脫模斜度要足夠大;
b)過(guò)渡部分應(yīng)逐步。圓滑過(guò)渡轧叽,防止有尖角苗沧。銳邊產(chǎn)生,特別是PC產(chǎn)品一定不要有缺口;
c)澆口炭晒。流道盡可能寬大待逞、粗短,且應(yīng)根據(jù)收縮冷凝過(guò)程設(shè)置澆口位置网严,必要時(shí)應(yīng)加冷料井识樱;
d)模具表面應(yīng)光潔,粗糙度低(最好低于0.8)震束;
e)排氣孔怜庸。槽必須足夠,以及時(shí)排出空氣和熔 體中的氣 體姚转;
f)除 PET外谋扼, 壁厚不要太薄棒嚼,一般不得小于lmm。
「雷肌(四)注塑工藝方面應(yīng)注意的問(wèn)題(包括注塑機(jī)的要求)
為了減少內(nèi)應(yīng)力和表面質(zhì)量缺陷蛇狐,在注塑工藝方面應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題。
a)應(yīng)選用專用螺桿贬打、帶單獨(dú)溫控射咀的注塑機(jī);
b)注射溫度在塑料樹(shù)脂不分解的前提下,宜用較高注射濕度巫邻;
c)注射壓力:一般較高猫荤,以克服熔料粘度大的缺陷,但壓力太高會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力造成脫模因難和變形溺察;
d)注射速度:在滿足充模的情況下瞭芬, 一般宜低,最好能采用慢-快-慢多級(jí)注 射矫评;
e)保壓時(shí)間和成型周期:在滿足產(chǎn)品充模卜壕,不產(chǎn)生凹陷、氣泡的情況下烙常;宜盡量短轴捎,以盡量減低熔料在機(jī)筒停留時(shí)間;
f)螺桿轉(zhuǎn)速和背壓:在滿足塑化質(zhì)量的前提下蚕脏,應(yīng)盡量低侦副,防止產(chǎn)生解降的可能;
g)模具溫度:制品的冷卻好壞驼鞭,對(duì)質(zhì)量影響極大秦驯,所以模溫一定要能精確控制其過(guò)程,有可能的話挣棕,模溫宜高一些好译隘。
(五)其他方面的問(wèn)題
由于為要防上表面質(zhì)量惡化洛心,一般注塑時(shí)盡量少用脫模劑固耘;當(dāng)用回用料時(shí)不得大20%≡砀剩
對(duì)于除PET外玻驻,制品都應(yīng)進(jìn)行后處理, 以消除內(nèi)應(yīng)力哪峰,PMMA應(yīng)在70-80T熱風(fēng)循環(huán)干燥4小時(shí)冷吏; PC應(yīng)在清潔空氣、甘油守搬。 液體石臘等加熱 110-135℃些惑,時(shí)間按產(chǎn)品而定啦掸,最高需要10多小時(shí)。而PET必須經(jīng)過(guò)雙向拉伸的工序鲸锻,才能得到良好機(jī)械性能匀象。
三鸡捉、透明塑料的注塑成型工藝
》Σ琛(一)透明塑料的工藝特性:除了以上的共同問(wèn)題,透明塑料亦各有一些工藝特性甚岩,現(xiàn)分述如下:
1贱按、PMMA 的工藝特性
PMMA粘度大,流動(dòng)性稍差涡相,因此必須高料溫哲泊、高注射壓力注塑才行,其中注射溫度的影響大于注射壓力催蝗, 但注射壓力提高切威,有利于改善產(chǎn)品的收縮 率。 注射溫度范圍較寬丙号,熔融溫度為 160℃先朦,而分解溫度達(dá)270℃,因此料溫調(diào)節(jié)范圍寬槽袄,工藝性較好烙无。故改善流動(dòng)性,可從注射溫度著手遍尺。 沖擊性差截酷,耐磨性不好,易劃花乾戏,易脆裂迂苛,故應(yīng)提高模溫,改善冷凝過(guò)程鼓择,去克服這些缺陷甘虑。
2、PC的工藝特性
PC粘度大的讯,融料溫度高匪笨,流動(dòng)性差, 回此必須以較高溫度注塑(270-320T之 間)某现,相對(duì)來(lái)說(shuō)料溫調(diào)節(jié)范圍較窄匙桦,工藝性不如PMMA。注射壓力對(duì)流動(dòng)性影響較小,但因粘度大阁陌,仍要較大注射壓力腊拍,相應(yīng)為了防止內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生,保壓時(shí)間要盡量短奖朴。 收縮率大呆淑,尺寸穩(wěn)定,但產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力大曼刀,易開(kāi)裂罗卿,所以宜用提高溫度而不是壓力去改善流動(dòng)性,并且從提高模具溫度魂务,改善 模具結(jié)構(gòu)和后處理去減少開(kāi)裂的可能在刺。當(dāng)注射速度低時(shí),澆口處易生波紋等缺陷头镊,放射咀溫度要單獨(dú)控制,模具溫度要高魄幕,流道相艇、澆口阻力要小。
3纯陨、PET的工藝特性
PET成型溫度高坛芽,且料溫調(diào)節(jié)范圍窄(260-300℃),但熔化后翼抠,流動(dòng)性好咙轩,故工藝性差,且往往在射咀中要加防延流裝置阴颖。 機(jī)械強(qiáng)度及性能注射后不高活喊,必須通過(guò)拉伸工序和改性才能改善性能。 模具溫度準(zhǔn)確控制孽衩,是防止翹曲箫俯。變形的重要因素,因此建議采用熱流道模具陌沟。模具溫度高怕事,否則會(huì)引起表面光澤差和脫模困難。
四截巢、透明塑料件的缺陷
由于篇幅關(guān)系旅测,這里只討論影響產(chǎn)品透明度的缺陷,其他缺陷請(qǐng)參考產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)或其他資料呻蚪。其缺陷大概有以下幾項(xiàng):
透明產(chǎn)品的缺陷和克服方法:
≌撞肌(一)銀紋:由充模和冷凝過(guò)程中,內(nèi)應(yīng)力各向異性影響,垂直方向產(chǎn)生的應(yīng)力材圈,使樹(shù)脂發(fā)生流動(dòng)上取向插驾,而和非流動(dòng)取向產(chǎn)生折光率不同而生閃光絲紋,當(dāng)其擴(kuò)展后三稿,可能使產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋篇裁。除了在注塑工藝和模具上注意外(見(jiàn)表,最好產(chǎn)品作退火處理赡若。如pc料可加熱到160℃以上保持3~5分鐘达布,再自然冷卻即可。
∮舛(二)氣泡:主于樹(shù)脂內(nèi)的水氣和其他氣體排不出去黍聂,(在模具冷凝過(guò)程中)或因充模不足,冷凝表面又過(guò)快冷凝而形成“真空泡”身腻。
〔埂(三)表面光澤差:主于模具粗糙度大,另一方面冷凝過(guò)早嘀趟,使樹(shù)脂不能復(fù)印模具表面的狀態(tài)脐区,所有這些都使其表面產(chǎn)牛微小凹凸不平,而使產(chǎn)品失去光澤她按。
∨S纭(四)震紋:是指從直澆口為中心形成的密集波紋,其原因因熔體粘度過(guò)大酌泰,前端料已在型腔冷凝媒佣,后來(lái)料又沖破此冷凝面,而使表面出現(xiàn)震紋漂烂。
【莘(五)泛白。霧暈:主要由于在空氣中灰塵落入原料之中或原料含水量太大而引起的束多。
【铣拧(六)白煙。黑點(diǎn):主要由于塑料在機(jī)筒內(nèi)孕赫,因局部過(guò)熱而使機(jī)筒樹(shù)脂產(chǎn)生分解或變質(zhì)而形成的还幅。
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