原料特性及其成型規範
一 PA6原料特性
PA6是聚醯氨的一種,是由氨基酸或內醯氨自聚制成的尼龍(其數字表示單体碳鏈上的碳原子數).
(一) PA6的工藝特性
1. 機械強度優良(見附表).
2. 耐熱性良好,制品使用溫度范圍廣(-30~175℃).
3. 自潤滑性優異,硬度大.
4. 電氣特性良好.
5. 防火性優良,具自熄性.
6. 低溫性優良.
7. 無毒,易成型加工著色.
8. 耐藥品性,耐化學藥劑性良好.
(二) 不足之處
1. 吸水率高
2. 制件受潮,尺寸穩定性較差.
目前我公司使用的PA6產品都為日本宇部PA6.宇部PA6的成型溫度為235~265℃.烘料溫度為80-100℃,3-4小時. PA6的成型特性和PA66大致相同,這里就不一一作介紹.
附表
引張強度 kgf/cm2 800
伸度 % 100
彎曲強度 kgf/cm2 1100
沖擊強度 kgf-cm/cm 6.5
熱變形溫度 ℃ 180
成型收縮率 % 1.2
溶融溫度 ℃ 227.8
凝固溫度 ℃ 78.2
密度 g/cm3 1.14
原料特性及其成型規範
一 POM原料特性
POM學名聚甲醛,俗稱塑鋼,是甲醛的均聚物和共聚物的總稱.
POM是一種線型高分子.結晶度高,密度較大,1.41~1.43g/cm3.
目前我公司的POM產品較多,又可分為兩大類:
1. 100P(POM的均聚物).
2. 2. M90 Fu2020(POM的共聚物).
(一) POM之M90 Fu2020的工藝特性
1. 高拉伸強度和勁度
2. 卓越的動態疲勞強度和尺寸穩定性
3. 實用的軔度和彈性
4. 低的磨擦和磨損性質
5. 低的吸潮性
6. 堅硬而高光澤的表面
7. 對許多化學品、油類、酯類,有卓越的耐力
8. 易加工和制造
(二) POM之100P的工藝特性
1. 較高的抗拉伸強度,耐沖擊和剛性
2. 抗疲勞強度極強
3. 對潮濕汽油溶劑及其他天然化學品都有很好的抵抗
力
4. 良好的尺寸穩定性
5. 自潤性
6. 較寬廣的溫度使用范圍(相對於其他的POM)
7. 良好的電氣絕緣性
(三) POM的不足之處
1. 由於POM是由c-o鍵連續構成,c-o鍵受熱易解聚,故POM熱穩定性較差,加工溫度范圍較狹窄,熱分解溫度為240℃,正常溫度下料管內停留時間不得超過30min.
2. POM結晶度高,成型收縮率也大,介於1.5%~3.5%之間,又因為玻璃化溫度低,脫模后制件還有結晶的可能,故成型加工的工藝較高.
3. POM熔体表關粘度對剪切速率非常敏感,(即提高剪切力,剪切速率與粘度下降).
POM之特性表:
密度(g/cm2) 1.42
結晶度(%) 75~85
熔點(℃) 175
熱變形溫度(℃) 170
拉伸強度(MPa) 70
沖擊強度(kj/m2) 2.94
二 成型規范
(一) 成型溫度
M90 Fu2020 100P
熔點 165℃ 165℃ 175℃
熔溫 182~199℃ 185~220℃ 205~225℃
模溫 82~121℃ 70~90℃ 80~105℃
(二) 射出時間+保壓時間(SFT)
POM原料相對來說流動性較差,且POM料較易形成模垢,堵塞排氣孔,造成排氣不良.故成型時一般射速較慢,需稍長的射出時間,保壓時間為1mm的標準射口,每mm的肉厚射時加保壓時間為6~7秒,依次類推.
在上述方法確定的SFT下,以二秒為單位,逐步降低或增加保壓時間直到單重不能增加3/1000g為止.取最輕模號單重降低3/1000作為標準單重.此時之SFT為最佳.
但需據機台大小,模具結構,機械強度及背壓為依據.
(三) 螺桿后退時間及轉速
按照杜邦提供資料計算最大螺桿轉速
N=V×60/D×π
V為熔膠最大流動速率 D為螺桿直徑
對POM V=150~200mm/s
對POM之500MT V=150mm/s
螺桿轉速不宜過高,POM一般不使用或使用較低之背壓.后退時間依此而定.
(四) 冷卻時間
因為POM材質較脆.故冷卻時間不宜過長,以'防產品粘模,開模頂穿.而因玻璃化溫度低,脫模后仍然有結晶的可能.故需制件冷卻完全,表面硬度良好而開模頂出良好時為最佳之冷卻時間. 如果有模溫機, 冷卻時間可稍延長一些.
(五) 開關模,頂出系統
制件完成,慢速開模,轉為快速開模,再后切換成慢速開模完,頂出,但頂出速度不宜快.壓力不宜大, 因為POM制品,表面光澤度較粗糙, 脫模時速度過快, 產品易頂穿. 不利生產.
三 成型中原材料的控制及周邊設備.
(一) 原材料的干燥及配比
POM干燥溫度: 60~80℃ 3小時,需除濕乾燥, 原料:次料=85:15,次料比例不能超過15%,否則極難成型.
(二) 模溫
模溫在60~90℃
(三) 粉碎機
原料特性及其成型規範
ABS塑料俗稱高度不碎膠,屬於一種高強度改性聚苯乙烯,由丙烯睛`丁二烯和苯乙烯三種化合物配比組成.
一. ABS的工藝特性
因為ABS特有的結構故其兼具各組分的特性.
苯乙烯與分子鏈保持剛性,使料質硬挺帶光澤.保留了好的電性能和熱流動性,容易加工成型和染色.
丙烯睛帶一CN基團,保證了制品具有較高強度和表面有足夠硬度,提高耐化學腐蝕性和耐熱性.
丁二烯分子本身是非極性,近程白排斥力和內旋轉位能都很小,而且分子分子間作用力賦予了三元結構分子鏈一定的柔順性,使制件在低溫下能具有一定的韌性和彈性,較高的耐沖擊強度不易脆折.
ABS比重: 1.04, 依丁二烯的含量而定.
ABS的工藝特性:
1. ABS屬於無定形聚合物,無明顯熔點,熔融溫度為217~237℃,熱分解溫度250℃.
2. ABS熔体粘度較高, 流動性較差,但比硬PVC `PC要好,熔体粘度比PE`PS`PA要大,熔体冷卻固化速度也較快.
3. ABS熱穩定性不太好.
4. ABS對溫度`剪切速率也比較敏感,溫度提高,注射壓力提高以后,熔体表現粘度下降, 流動性增加.
5. ABS為極性大分子,有吸濕傾向.
6. ABS成型收縮率較低,一般為0.4~0.7%.
7.ABS原料顏色均一,容易染色,且具有消光性.
8.防火ABS具有耐寒UV,耐黃變之效果.
ABS特性表:
抗張強度 (斷裂點) psi 4400~6300
伸長率 (斷裂點) % 5~70
抗張強度 (降伏點) psi 2600~5900
壓縮強度 psi 4500~8000
熱變形溫度 (200psi) 0F 206~215 (100℃)
成型收縮率 % 0.5
比重 1.01~1.05
吸水率 (1/8// 24hr) 0.20~0.45%
硬度 (Rockwell) R85~106
二. ABS制品的成型規範
1. 原材料的准備
a. 需干燥后成型 70~80℃ 2~3hr
b. 著色性好,用色母,加入量為1%
2. 成型溫度
噴嘴溫度: 200℃, 前加熱缸: 80~220℃,
中: 165~180℃,溫度不宜過高,易變色.
3. 模具溫度
模具溫度對提高ABS制品表面的質量減少制品內應 力有著重要的作用,但是提高模具溫度,制品收縮率增大, 成型周期延長.
ABS是非晶態聚合物,故模溫可控制在50~70℃范圍內.
4. 注射壓力
ABS制品注射壓力不宜太高,否則易造成制品取向應力.
ABS也易存在兩向異性,即流動方向與垂直流動方向性能不一致,這是由於取向造成的,注射壓力太高,必然導致兩向性能差異的加大.
注射壓力太高也易引起脫模困難或脫模傷制品,保壓壓力控制在60~70Mpa.
5. 注射速度與螺桿轉速
注射速度快,充模速度快,磨擦熱提高,容易出現排氣不良,表面粗糙度不好,力學性能也較低. 充模速度慢,制品會產生熔接不良產品表面易出現波及.一般情況下宜采用中低速充模.
螺桿轉速通常小淤70r/min.
6. 冷卻時間及成型周期
因為ABS制品較脆,而且凝固速度較慢,故冷卻時間應足夠.以產品頂出順利,而且白痕不嚴重為宜.
成型周期視成品形狀及冷卻時間而定.
7. 制件的后處理
a. 制件多有頂白,拉白等現象,可通過加熱或熱風的形式使色母分子重新排列.
b. 有些制件因應力較集中于某一部位,故制件需經退火調質處理,通常是用70~80℃熱水浸泡,以消除應力.
PP原料特性及成型規範
一. PP原料特性
PP學名聚丙烯,屬聚烯廳類,俗稱百折軟膠.PP相對密度為0.92,是熱塑性塑料中最輕的,因此應用十分廣泛.
(一) 原料特性
1. 力學性能較高.
2. 耐折彎疲勞性佳.
3.耐高溫性較好,使用溫度高達135℃.
4.耐沖擊性佳.
5.電氣特性良好.
6.耐化學性優良.
7. 低的潛變性.
我公司所使用的是福聚PP7633,特性如下:
熔融指數 g/10min 1.8
模塑溫度 ℃ 210-280
軟化點 ℃ 147
降伏點拉力強度 kg/cm2 263
斷裂點伸長率 % 550
硬度 Rockwell 76
剛性係數 kg/cm2 11500
沖擊強度 kg.cm/cm 11.1
低溫脆性 ℃ -25
熱老化性 hour 480
耐候性 hour 170
收縮率 % 0.8-1.8
(二) 不足之處
1. 光氧易引起制品老化,因其所含的叔碳原子易受氧化,在陽光下易受紫外線輻射而加速塑料的老化,制件容易變硬、開裂(通常使用色母添加UV安定劑).
2. 低溫下沖擊強度降低,8℃以下最明顯.
3. 成型收縮率較大.
4. 接著加工不易,印刷較困難.
二. 成型特性
(一) 成型溫度
聚丙烯的熔點為170-172℃,其成型溫度范圍在190-240℃之間.
成型溫度高,有助於改善聚丙烯的表面光潔度,提高尺寸穩定性,也可提高沖擊強度和相對伸長率及色粉(色母)與原料的熔合程度.
(二) 模具溫度
由於聚丙烯的玻璃化溫度低於室溫,是典型的結晶型聚合物,易產生后期結晶致使制品的力學性能也因結晶而發生變化,密度隨時間而緩慢增長.所以對聚丙烯來說,注射時模溫的選擇應使結晶度盡可能接近平衡值.故模具溫度一般為: 30-60℃.而大多模具都采用通水冷卻的方法,模具兩片冷卻應同步,可裝水壓閥進行調節.
(三) 注射壓力、速度
由於PP料熔体彈性大且冷卻凝固速度快,制品易產生內應力,故注射壓力不宜過高.如果制品形狀較复雜,可提高注射速度.同時PP料收縮率較大,高速中壓填充實,可用較適中之保壓至澆口凝固.這樣對提高制件的外觀質量也起很大的作用.
(四) 周期時間
因為PP料流動性好,成型收縮率較大,射時可相對較短,可用3-5秒沖飽模穴,保壓至收縮率完好.保壓壓力不可太大.避免應力產生及集中於射點周圍,冷卻時間需較長.開模頂出時,產品不頂白及頂穿.
(五) 制品后處理
PP料成型后,觀察制品是否有頂白、縮水,或應力集中造成的,需通過加熱或泡水,及熱處理等方法消除外觀不良現象,調濕處理應力集中.
制品冷卻后的裝摺Υ孢^程中需注意避免壓傷或碰撞制品,以免制品變形撞白現象.
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