聚丙烯PP的注塑成型工艺
塑料原料加工过程主要是胶粒熔融、流动、定型后冷却成为成品,是一个加温后再冷却的过程,也是塑料从颗粒改变到各不同形状的过程,以下将就各个不同阶段角度去说明加工过程.
1.熔融
装置加温器(Heater)让原料颗粒逐渐熔解成流体状流动,主要以各不同原料适合温度调节,调高温度会趋使原料流动加快,可增加效率但不一定能保证良率,必须取得合适的平衡.另良好的效果与PP遇高热裂解的特性,都是生产时最好能让原料顺利流畅到模头,以避免充料不足或回流现象的产生,回流代表原料流动较产出速率快,最后会造成平均流动效率加大等于MFR提高,是加工可利用的方法之一,但却也造成MFR分布非常态可能导致不稳定性加大,导致不良率可能加大.不过PP成品因为应用的关系都不是尺寸精密度很高的产品,所以影响还不大.
2.螺杆
PP加工绝大部份都是靠螺杆带动流动性,所以螺杆的设计影响非常大,口径大小影响产出量,压缩比大小影响压力值也影响产出量及成品效果,这也包括多种材料 (色母、添加剂及改质剂) 的混炼效果.原料流动主要靠加温器,但原料翻动磨擦也会产生磨擦热能促使流动性加快,所以螺杆压缩比小带动流动小,转速必须加大所造成磨擦热能必较压缩比大的螺杆多.所以常说塑料加工无师傅,用心了解机器性能的人就是师傅.原料受热不只是加温器而已,必须连摩擦热及窒留时间都并算在内.所以这是实务问题,经验有助于生产问题解决及效率.螺杆如果需要混炼效果特别好,有时会设计二段式不同螺杆或双轴螺杆并分设各段不同形式螺杆以达各式混炼效果.
3.模具或模头
塑料重新定型依靠的是模具或模头,射出成型成品是立体的,模具也比较复杂更要考虑收缩率问题,其它皆为平面、条状、针状连续式产品模头,若为特殊形状则归为异型,需要注意立即冷却定型问题.塑料机器的设计大部份皆像注射针筒,螺杆带动的挤压力量都会在小小出口造成巨大压力,提高生产效率.当模头设计为平面时如何让原料平均分布整个面上,衣架模头的设计就十分重要,讲究的压出机会增加鱼鳃式帮浦稳定原料供应量.
4.冷却
射出模具除了浇道浇口灌注原料外,也有冷却水道冷却原料设计.压出成型则靠滚轮内冷却水道来达成冷却效果,除外也有风刀,冷却水直接淋在吹袋上,以及中空吹气等冷却方式.
5.延伸
成品再加工延伸会增强效果,例如打包带靠前后滚轮带动速率不一即造成延伸效果,成品配向延伸部份抗张拉力加强不易撕断,但横向就极容易撕开.分子量分布也会影响高速生产时的延伸效果,所有压出成品包括纤维都有不等的延伸,真空及压空成型也可视为延伸的另一种形式.
6.收缩
任何原料都有收缩率的问题,收缩原因来自热胀冷缩与结晶形成时产生内应力所造成.一般而言热胀冷缩较易克服,可在加工上以延长冷却时间,持续保压即可做好,结晶原料较非结晶往往有更大的收缩差异,以PP而言约在千分之十六,但ABS仅千分之四左右,差异很大这部份要在模具上克服,或者往往添加减少收缩率的添加剂克服,压出平板也常添加LDPE去改善颈缩的问题.
聚碳酸酯(PC)注射工艺
PC通称聚碳酸酯,由于其优良的机械性能,俗称防弹胶.PC具有机械强度高、使用温度范围广、电绝缘性能好（但防电弧性能不变）、尺寸稳定性好、透明等特点.在电工产品、电仪外壳、电子产品结构件上被广泛使用.PC的改性产品较多,通常有添加玻璃纤维、矿物质填料、化学阻燃剂、其它塑料等.PC的流动性较差,加工温度较高,因此其许多级别的改性材料的加工需要专门的塑化注射结构.
1、 塑料的处理
PC的吸水率较大,加工前一定要预热干燥,纯PC干燥120℃,改性PC一般用110℃温度干燥4小时以上.干燥时间不能超过10小时.一般可用对空挤出法判断干燥是否足够.
再生料的使用比例可达20%.在某些情况下,可100%的使用再生料,实际份量要视制品的品质要求而定.再生料不能同时混合不同的色母粒,否则会严重损坏成品的性质.
2、 注塑机的选用
现在的PC制品由于成本及其它方面的原因,多用改性材料,特别是电工产品,还须增加防火性能,在阻燃的PC和其它塑料合金产品成型时,对注塑机塑化系统的要求是混合好、耐腐蚀,常规的塑化螺杆难以做到,在选购时,一定要预先说明.华美达公司有专用的PC螺杆供客户选用.
3、 模具及浇口设计
常见模具温度为80-100℃,加玻纤为100-130℃,小型制品可用针形浇口,浇口深度应有最厚部位的70%,其它浇口有环形及长方形.
浇口越大越好,以减低塑料被过度剪切而造成缺陷.
排气孔的深度应小于0.03-0.06mm,流道尽量短而圆.
脱模斜度一般为30′-1°左右.
4、 熔胶温度
可用对空注射法来确定加工温度高低.一般PC加工温度为270-320℃,有些改性或低分子量PC为230-270℃.
5、 注射速度
多见用偏快的注射速度成型,如打电器开关件.常见为慢速→快速成型.
6、 背压
10bar左右的背压,在没有气纹和混色情况下可适当降低.
7、 滞留时间
在高温下停留时间过长,物料会降质,放也CO2,变成黄色.勿用LDPE、POM、ABS或PA清理机筒.应用PS清理.
8、 注意事项
有的改性PC,由于回收次数太多（分子量降低）或各种成分混炼不均,易产生深褐色液体泡.
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