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塑模设计塑膠材料及成型技術簡介 提綱 PARTI工程塑膠基礎知識介紹 PARTII工程塑膠成型的常見問題解析 PARTIII結語 一 塑料的分子結構 塑料主要成份是樹脂 樹脂有天然樹脂和合成樹脂兩種 二 塑料的成份 樹脂 主要作用是將塑料的其他成份加以粘合 并決定塑料的類型 熱塑性或熱固性 和主要性能 如機械 物理 電 化學性能等 樹脂在塑料中的比例一般為40 65 2 填充劑 又稱填料 正確地選擇填充劑 可以改善塑料的性能和擴大它的使用范圍 3 增塑劑 有些樹脂的可塑性很小 柔軟性也很差 為了降低樹脂的熔融粘度和熔融溫度 改善其成型加工性能 改進塑料的柔韌性 彈性以及其它各種必要的性能 通常加入能入樹脂相容的不易揮發的高沸點的有機化合物 這類物質稱增塑劑 增塑常是一種高沸點液納或熔點固體的酯類化合物 4 著色劑 又稱色料 主要是起美觀和裝飾作用 包括涂料兩部分 5 穩定劑 凡能陰緩塑料變質的物質稱穩定劑 分光穩定劑 熱穩定劑 抗氧劑 6 潤滑劑 改善塑料熔體的流動性 減少或避免對設備或模具的磨擦和粘附 以及改進塑件的表面光潔度 塑膠材料分類 1 以基本結構來分熱塑性 thermoplastics 以合成树脂为主要原料 加上填料 增塑剂 染料 防火剂 稳定剂 等各种敷料而组成 受热后 发生物态变化 由故态变为液态 单冷却后又变为故态 塑胶本身的分子结构不发生变化 如此可以反复使用的塑胶1 線性高分子組成2 藉加熱與冷卻具有改變液態與固態的可逆性反應3 加工過的材料可重複回收使用4 一般可用注塑或壓出及吹塑成型熱固性 thermosets 在一定的温度条件下 经过加温加压或加入固化剂后 经过化学反应而硬化 硬化后的塑胶加热也不在软化 温度过高就会分解1 分子構造呈網狀 三次元結構2 無法進行液態與固態的可逆性反應3 加工過的材料無法重複回收使用4 不可注塑成型 塑膠材料分類 2 以功能來分塑膠依其機械 電氣 熱學及其他性質功能來分 1 泛用塑膠 通常以美觀及低功能使用要求 為訴求重點 如 PE PVC PMMA ABS PS PP 等2 工程塑膠 常用以取代鋁 鐵等金屬鑄造及高功能要求的精密零件上 长期工作温度在100度以上 如 PBT NYLON PC等3 高級工程塑膠 運用於特別要求之電子精密零件 长期工作温度在150度以上如 LCP PES PEEK PEI等 塑膠材料分類 3 以分子之配列來分非結晶性 不定形 1 無明顯之熔點2 具透明性3 抗化學性較差常用規格 PC ABS PS PMMA pvc as PES結晶性 1 具有明顯熔點2 當結晶結構被破壞時 比容 單位重量的體積 會有明顯的變化 常用規格 PBT PA PPS LCP SPS POM 非結晶與結晶性聚合物之性質比較 一 非結晶與結晶性聚合物之性質比較 二 结晶后分子排列状况 结晶性原料的共同特 料温上升到成型温度时所要的热量多 要用塑化能力大的设备冷凝时放出的热量大 要充分冷却 成型收缩大 冷却块 结晶度低 收缩小 透明度高 各向异性显著 内应力大 脱模后有继续结晶现象 易发生变形 曲翘 易发生未熔粉末注入模具或堵塞胶口 热固性塑胶的特性 酚醛塑料 PF 一 性能1 一般工业电器用 具有良好可塑性 适用于一般压塑成型 工艺性良好 机电性能好 光泽性好 如塑11 1 塑11 4 塑18 1 塑19 1 2 高电绝缘用 适宜于压缩成形 除力学性能良好外 有优良电绝缘性及耐水性 如塑14 1 塑14 1T 塑17 1 塑21 1 产品牌号有 T 者表示有抗霉性3 高频率用 有优良耐水 耐热 耐高频率性 宜用于湿热带气候条件 如塑14 5 塑14 6 塑14 8 塑14 9 塑17 3 4 耐水 耐热 耐油 耐腐蚀 防湿防霉用 有良好的机电性能外 还有上述各种性能 如塑11 2 塑11 18 5 耐冲击用 有高抗冲击强度 电绝缘 防霉 防湿 耐水性能 如塑32 1 塑32 1T 塑32 5 6 自然防霉 耐湿 耐酸特性及具有高度防湿 防霉 耐高频特性 如塑11 6 塑35 1 7 日用品用 有一定机械强度 工艺性好 价格便宜 如塑44 1 等 用途1 用于制造工业电器开关及零件 仪表壳 纺织机械零件 矿灯零件 旋钮灯头 开关 插座等日用电器零件2 用于制造电绝缘性 耐水性要求较高的电器仪表及电讯工业零件 交通电工器材及无线电零件3 用于制造耐高频的短波和超短波电讯器材 高绝缘试验仪器 无线电 雷达 电子管灯座等电器零件4 用于制造要求耐热 耐水 防霉 防腐的各种电器零件 用于船舶 湿热带气候条件时5 可用于有金属嵌件的复杂塑件 或用于防震 防湿 防霉场合时作真空管插座 电磁开关座 蓄电池箱盖 通讯机外壳6 用于制造蓄电池零件 人造纤维工业用零件 卫生医药用具 有酸 蒸气侵蚀的工作条件时零件以及湿度大 频率高 电压高的电器 机械零件7 用于制造瓶盖 钮扣等日用品零件 氨基塑料 UF MF 一性能 1 脲一甲醛塑料 着色性好 色泽鲜艳 外观光亮 无特殊气味 不怕电火花 有灭弧能力 耐热 耐水性比酚醛弱 防霉性良好2 三聚氰胺一甲醛 有高度抗弧性 介电性 较高耐水 耐热性 硬度高 其它类似脲一甲醛二用途 1 用于制造日用品 航空及汽车的装饰器材 电器开关 灭弧器材 以及无线电 磁石发电机 点火器 电动工具 矿用电器等零件2 用于制造机电性能要求较高的零件 开关零件 接触器灭弧室和接触器零件 绝缘 防爆等电器零件 热固性塑胶的特性 热固性塑胶的特性 不饱和聚酯塑料 UP 性能 1 电性能优良 吸水率和力学强度良好 耐热性好 收缩小 尺寸稳定性好 耐弧性好 2 耐腐蚀性比酚醛差 3 常以玻璃纤维为填料制成增强塑料 聚酯料团 4 可低压成形 二用途 用于制造精密复杂小型塑件 如开关外壳 底座 线圈骨架 耐电弧等零件 聚硅氧烷 SI 热固性塑胶的特性 性能 1 耐高温 耐潮 憎水 2 电性能优良 耐电弧性超过一般材料 3 耐辐射性好 4 工艺性不良 5 有一定力学强度 用于制造防爆 耐高温 耐电弧零件用于制造耐高温高频用的电器零件可在热带使用 二用途 热塑性塑胶的特性 泛用塑胶 聚氯乙烯 PVC 一 使用性能 強度 電气 絕緣性 耐藥品性 加可塑劑可軟化 耐熱性不很好是由氯乙烯聚合而成的 氯乙烯可用块形聚合法 清化聚合法或乳液聚合法进行聚合 聚氯乙烯分软 硬两种 硬聚氯乙烯的密度为1 38 1 43g cm3 力学强度高 电器性能优良 耐酸碱的抵抗力极高 化学稳定性很好缺点 软化点低软聚氯乙烯的抗拉强度 抗弯强度 冲击强度 冲击韧性等均较硬聚硬乙烯为低 而破断时的伸长率较高二 用途電气 電線被覆 電線管 絕緣材料 膠帶 机械 車用坐墊 化工厂配管 汽車零件 建筑 水管 塑膠地板 屋頂材料 隔熱材料 日用品 手提袋 皮帶 塑膠鞋 桌巾 透明瓶子 電話机 其他 玩具 農業用薄皮 涂料 三工艺特性 1 无定形料 吸湿性小 但为了提高流动性 防止发生气泡则宜先干燥2 流动性差 极易分解 特别在高温下与钢 铜金属接触更易分解 分解温度为200 分解时有腐蚀及刺激性气体3 成形温度范围小 必须严格控制料温 热塑性塑胶的特性 泛用塑胶 聚乙烯 PE 一一 性能 比水輕 柔軟 不耐熱 耐藥品 耐水性 電器絕緣性 接著印刷差按聚合方法所采用压力的不同可分为高压 中压和低压三种 高压聚乙烯 由于有较低的密度 分子量及结晶度 因此质地柔韧 低压聚乙烯 由于含有较高的分子量 密度及结晶度 因此质地坚硬 耐寒性能良好 在 70 时还保持柔软 化学稳定性很高 能耐酸碱及有机溶剂 吸水性极小 有很突出的电气性能和良好的耐辐射性 用火焰喷涂法或静电喷涂法涂于金属表面 可以达到减摩和防腐蚀的目的 缺点是力学强度不高 热变形温度很低 故不能承受较高的载荷二 用途化工设备与腐贮槽的耐蚀衬里 化工耐腐蚀管道 阀件 衬套 滚柱框 以代替钢和不锈钢 高频水底电缆或一般电缆的绝缘层 晶体管收音机磁棒天线夹架電气 電波及其零件 電線被覆 机械 擋泥板 迫緊 建筑 可繞性水管 日用品 包裝材料 食器 容器藥瓶 水筒 塑膠袋 其他 玩具 雜貨 热塑性塑胶的特性 泛用塑胶 聚乙烯 PE 二三 工艺特性1 结晶料 吸湿性小2 流动性极好 溢边值0 03mm左右 流动性对压力变化敏感3 可能发生熔融破裂 与有机溶剂接触可发生开裂4 加热时间长则发生分解 烧伤5 冷却速度慢 因此必须充分冷却 宜设冷料穴 模具应有冷却系统6 收缩率范围大 收缩值大 方向性明显 易变形 翘曲 结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大 应控制模温 保持冷却均匀 稳定7 宜用高压注射 料温均匀 填充速度应快 保压充分8 不宜用直接浇口 易增大内应力 或产生收缩不匀 方向性明显增大变形 应注意选择进料口位置 防止产生缩孔 变形9 质软易脱模 塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模 聚苯乙烯 PS 一 性能具有一定的力学强度 化学稳定性及电气性能都较优良 透光性好 着色性佳 并易于成形 它的特点是差不多完全能耐水 缺点是耐热性较低 性较脆 而且其制品由于内应力容易碎裂 仅能于低负荷和不高的温度 60 75 下使用 二 用途各种仪表外壳 骨架 仪表指示灯 灯罩 汽车灯罩 化工贮酸槽 酸输送槽 特别如氢氟酸 化学仪器零件 电讯零件 由于透明度好 可用于制造光学仪器零件及透镜 電气 收音机外殼 電視柜 絕緣物 机械 車尾燈 冷凍庫壁百葉窗 建筑 隔熱材 招牌 隔音材 天花板 壁材 日用品 杯子 容器 各种箱子 牙刷 梳子 原子筆 其他 玩具 嬰儿車 軟墊用品 三 工艺特性1 无定形料 吸湿性小 不易分解 性脆易裂 热膨胀系数大 易产生内应力2 流动性较好 溢边值0 03mm左右 防止出飞边3 塑件壁厚应均匀 不宜有嵌件 如有嵌件应预热 缺口 尖角 各面应圆滑连接4 可用螺旋杆或柱塞式注射机加工 喷嘴可用直通式或自锁式5 宜用高料温 模温 低注射压力 延长注射时间有利于降低内应力 防止缩孔 变形 尤其对厚壁塑件 但料温高易出银丝 料温低或脱模剂多则透明性差6 可采用各种形式浇口 浇口与塑件应圆弧连接 防止去除浇口时损坏塑件 脱模斜度宜取2 以上 顶出均匀以防止脱模不良发生开裂 变形 可用热浇道结构 热塑性塑胶的特性 泛用塑胶 热塑性塑胶的特性 泛用塑胶 聚苯乙烯改性有机玻璃 PMMA 372 一 性能有极好的透明性 力学强度也较高 有一定的耐热性 耐寒性和耐气候性 耐腐蚀 绝缘性良好 制品尺寸稳定 成形容易 缺点是质较脆 易溶于有机溶剂中 作为透光材料 表面硬度不够 容易擦毛 就其综合性能来看 超过聚苯乙烯等一般塑料二 用途用来制造一定透明度和强度的零件 如照明器具零件 透明板透明管道防風玻璃 車尾燈廣告燈 燈座 廣告牌紐扣及其他裝飾品眼鏡 假牙 光學零 件设备标牌 醫療用品 三 工艺特性1 无定形料 吸湿性大 不易分解2 质脆 表面硬度低3 流动性中等 易发生填充不良 缩孔 凹痕 熔接痕4 宜取高压注射 在不出现缺陷的条件下宜取高料温 模温 可增加流动性 降低内应力 方向性 改善透明性及强度5 模具浇注系统应对料流阻力小 脱模斜度应大 顶出均匀 表面粗糙度应好 注意排气6 质透明要注意防止出现气泡 银丝 熔接痕 及滞料分解 混入杂质 热塑性塑胶的特性 泛用塑胶 苯乙烯丙烯腈共聚体 AS或SAN 一 性能比聚苯乙烯有更高的冲击强度和优良的耐热性 耐油性 耐化学腐蚀性 如它能很好地耐某些使聚苯乙烯应力开裂的烃类 而弹性模量是现有热塑性塑料中较高的一种二 用途广泛用于制作耐油 耐热 耐化学药品的工业制品 以及仪表板 仪表框 罩壳 电池盒 接线盒 各种开关及按钮等三 工艺特性1 无定形料 吸湿性大 热稳定性好 不易分解2 流动性比ABS好 不易出飞边3 易发生裂纹 塑件应避免尖角 缺口 顶出均匀 脱模斜度宜取大4 浇口处易发生裂纹 热塑性塑胶的特性 泛用塑胶 苯乙烯 丁二烯 丙烯睛三元共聚物 ABS 一一 性能ABS是三元共聚物 因此兼有三种元素的共同性能 使其具有 坚韧 质硬 刚性 的材料 ABS树脂具有较高冲击韧性和力学强度 尺寸稳定 耐化学性及电性能良好 乳白色半透明 耐沖擊比PS好 流動性佳 化學電鍍密著性佳 耐熱性佳 易于成形和机械加工等特点 此外 表面还可镀铬 成为塑料涂金属的一种常用材料 另外 ABS与 372有机玻璃熔接性良好 用于制造双色成形塑件二 用途在机械工业系统中用来制造電气零件 收音机外穀机械之构造體 金屬化用品 汽車儀表板 陳列櫥 管類文具 容器 吸塵機零件安全帽 電池箱 电机外壳 仪表表壳 蓄电池槽 水箱外壳 手柄 冰箱衬里等 汽车工业中用来制造驾驶盘 空气调节器 管加热器等 还可供电视机晶体管收音机制造外壳 热塑性塑胶的特性 泛用塑胶 苯乙烯一丁二烯 丙烯睛三元共聚物 ABS 二三 工艺特性1 无定形料 其品种牌号很多 各品种的机电性能及成形特性也各有差异 应按品种确定成形方法及成形条件2 吸湿性强 含水量应小于0 3 必须充分干燥 要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥3 流动性中等 溢边料0 04mm左右 流动性比聚苯乙烯 AS差 但比聚碳酸酯 聚氯乙烯好 4 比聚苯乙烯加工困难 宜取高料温 模温 对耐热 高抗冲击和中抗冲击型树脂 料温更宜取高 料温对物性影响较大 料温过高易分解 分解温度为250 左右 比聚苯乙烯易分解 对要求精度较高塑件模温宜取50 60 要求光泽及耐热型料宜取60 80 注射压力应比加工聚苯乙烯的高 一般用柱塞式注射机时料温为180 230 注射压力为100 140Mpa 螺杆式注射机则取160 220 70 100MPa5 模具设计时要注意浇注系统对料流阻力小 浇口处外观不良 易发生熔接痕 应注意选择浇口位置 形式 顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现 白色 痕迹 但在热水中加热可消失 脱模斜度宜取2 以上 热塑性塑胶的特性 泛用塑胶 聚丙烯 PP 一 性能聚丙烯的主要特点是密度小 约为0 9g cm3 它的力学性能如屈服强度 抗张强度 抗压强度及硬度等 均优于低压聚乙烯 并有很突出的刚性 耐热性较好 可在100 以上使用 若不受外力 则温度升到150 也不变形 基本上不吸水 并且有较好的化学稳定性 除对浓硅酸 浓硝酸外 几乎都很稳定 高频电性能优良 且不受温度影响 成形容易 缺点是耐磨性不够高 成形收缩率较大 低温呈脆性 热变形温度亦较低 最輕的塑膠 二 用途可做各种机械零件 如法兰 齿轮 接头泵叶轮 汽车零件 化工管道及容器设备 并可用于電气絕緣材料 電气制品之被覆 机器包裝薄皮 洗臉盆 容器 食器 高韌性高溫塑膠袋 帶軟片 水管 各种成型品 表面涂层 录音带 医疗仪器及手术仪器等 三 工艺特性1 结晶性料 吸湿性小 可能发生熔融破裂 长期与热金属接触易发生分解2 流动性极好 溢边值0 03mm左右3 冷却速度快 浇注系统及冷却系统应散热缓慢4 成形收缩范围大 收缩率大 易发生缩孔 凹痕 变形 方向性强5 注意控制成形温度 料温低方向性明显 尤其低温高压时更明显 模具温度低于50 以下塑件不光泽 易产生熔接不良 流痕 90 以上时易发生翘曲 变形6 塑件应壁厚均匀 避免缺口 尖角 以避免应力集中 热塑性塑胶的特性 泛用塑胶 高抗冲聚苯乙烯 HIPS 一 性能是用丁苯橡胶改性的聚苯乙烯 与聚苯乙烯相比 有较高的韧性和抗冲击强度 其余性能基本相似 成形工艺良好二 用途各种仪表 晶体管收音机外壳 线圈骨架 纺织用纱管 电视机结构零件 农业用车水板配件及小型塑料管 板等 热塑性塑胶的特性 泛用塑胶 氯化聚醚 又称聚氯醚 CPT 一 性能具有突出的化学稳定性 仅次于聚四氟乙烯 但比聚四氟乙烯价格低 对各种酸 碱和溶剂有良好的抗蚀能力 亦容易加工 耐热比硬聚氯乙烯好 可在120 下使用 抗氧化性能比尼龙高 它的吸水率小于0 01 尺寸稳定性好 因此可以制造精确而没有内应力的塑件二 用途用于制造耐腐蚀介质中的装备 如泵 阀门零件 轴承 密封件 耐腐蚀绳索 衬里 化工管道 测量透镜 精密机器零件 如轴承 保持器及齿轮等 亦可涂复于零件表面 作为耐腐蚀涂层 用以减摩或密封件三 工艺特性1 结晶性料 内应力小即使有较小内应力则在室温下也会自行消失 成形收缩小 尺寸稳定好 宜成形高精度 形状复杂 多嵌件的中 小形塑件2 吸湿性极小 成形前不必预热 如物料表面有水分则可在80 100 的烘箱中干燥1 2h即可使用3 流动性中等 对温度变化敏感 树脂分子量小的熔融粘度低选低料温即可 反之亦然 成形温度为180 220 分解温度约270 左右 分解时发生有腐蚀气体4 可采用柱塞和螺杆式注射式注射机加工 宜用直通式喷嘴 孔径可呈喇叭形 宜加热5 树脂分子量大 塑件壁厚 成形周期短时一般料筒温度应取高 并宜用高压注射 模温对塑件性能的影响显著 模温高结晶度增加 抗拉 抗弯 抗压强度均有一定程度的提高 坚硬而不透明 但冲击强度及伸长率下降 模温低则反之性柔韧而半透明 故模温应按要求选用 常用90 100 最低为50 60 成形周期对塑件性能无明显影响6 成形时有微量氯化氢等腐蚀气体 熔体对金属粘附力强 模具因淬硬 表面镀铬抛光 浇注系统应首先考虑料流方向 阻力和压力损耗 宜取粗 短 尤其对厚壁塑件更应注意 浇口截面应取大 热塑性塑胶的特性 工程塑胶 聚碳酸酯 PC 一一 性能聚碳酸酯的冲击强度特别突出 在一般热塑性树脂中是较优良的 它的弹性模量较高 受温度影响极小 耐热温度为120 耐寒达 100 才脆化 尺寸稳定性高 耐腐蚀 耐磨性均良好 但存在着高温下对水的敏感性 长期浸在沸水中 会引起水解或裂开 在成形加工时控制不当 容易发生制品开裂现象 在某些化学试剂 如四氯化碳 中聚碳酸酯可能会产生 应力开裂 但聚碳酸脂还可用玻璃纤维来增强 这样具有更高的刚性和力学强度 并能消除聚碳酸脂可能存在 应力集中 现象二 用途用来制造齿轮 蜗杆 齿条 凸轮 心轴 轴承 垫圈 铆钉 泵叶轮 汽车汽化器部件 车灯灯罩 闪光灯灯罩 节流阀 润滑油输油管 各种外壳 容器 冷冻和冷却装置零件 电器接线板 线圈骨架 酸性蓄电池槽及高温透镜等 聚碳酸酯 PC 二三 工艺特性1 无定形塑料 热稳定性好 成形温度范围宽 超过330 才呈现严重分解 分解时产生无毒 无腐蚀性气体2 吸湿性极小 但水敏性强 含水量不得超过0 2 加工前必须干燥处理 否则会出现银丝 气泡及强度显著下降现象3 流动性差 溢边值为0 06mm左右 流动性对温度变化敏感 冷却速度快4 成形收缩率小 如成形条件适当 塑件尺寸可控制在一定公差范围内 塑件精度高5 可能发生熔融开裂 易产生应力集中 即内应力 应严格控制成形条件 塑件宜退火处理消除内应力6 熔融温度高 粘度高 对大于200g的塑件应用螺杆式注射机成形 并喷嘴应加热 喷嘴宜用开敞式延伸喷嘴7 由于粘度高 对剪切作用不敏感 冷却速度快 模具浇注系统应以粗 短为原则 并宜设冷料穴 浇口宜取直接进料口 圆片或扇形等截面较大的浇口 但应防止内应力增大 进料口附近残余应力 必要时可采用调节式浇口 模具宜加热 模温一般取70 120 为宜 应注意顶出均匀 模具应用耐磨钢 并淬火8 塑件壁不宜取厚 应均匀 避免有尖角 缺口及金属嵌件造成应力集中 脱模斜度宜取2 若有金属嵌件应预热 预热温度一般为110 130 9 料筒温度对控制塑件质量是一个重要因素 料温低时会造成缺料 表面无光泽 银丝紊乱 温度高时易溢边 出现银丝暗条 塑件变色有泡 注射压力不宜取低 冷却速度快 但如模具加热则冷却时间不宜短10 模温对塑件质量影响很大 薄壁塑件宜取80 100 厚壁塑件宜取80 120 模温低则收缩率 伸长率 抗冲击强度大 抗弯 抗压 抗张强度低 模温超过120 塑件冷却慢 易变形粘模 脱模困难 成形周期长 热塑性塑胶的特性 工程塑胶 热塑性塑胶的特性 工程塑胶 聚甲醛 POM 一 性能是一种有侧链 高密度 高结晶性的线型聚合物 具有优异的综合性能 力学强度较高 它的抗张强度达70MPa 可在104 下长期使用 脆化温度为 40 吸水性亦较小 缺点是热稳定性差 所以必须严格控制成形加压温度 聚甲醛遇火易燃烧 长期在大气中曝晒会老化 目前聚甲醛可分为共聚和均聚两种二 用途特别适用于作轴承 也大量用来制造滚轮 辊子 汽化器 齿轮 轴承垫圈 线圈骨架 管接头 高級絕緣材料 金屬代用品 齒輪 彈性凸輪窗帘滑動器 各种手把容器類 化工容器和各种仪表仪器外壳等三 工艺特性1 结晶性料熔融范围很窄 熔融或凝固速度快 结晶化速度快 料温稍低于熔融温度即发生结晶化 流动性下降2 热敏性强极易分解 但比聚氯乙烯稍弱 共聚比均聚稍弱 分解温度为240 但200 中滞留30min以上也即发生分解 分解时产生有刺激性 腐蚀性气体3 流动性中等 溢边值为0 04mm左右 流动性对温度变化不敏感 但对注射应力变化敏感4 结晶度高 结晶化时体积变化大 成形收缩范围大 收缩率大5 吸湿性低 水分对成形影响极小 一般可不干燥处理 但为了防止树脂表面附粘水分 不利成形 加工前可进行干燥并起预热作用 特别对大面积薄壁塑件 改善塑件表面光泽有较好效果 干燥条件一般用烘箱加热 温度为90 100 时间4h 料层厚度30mm 热塑性塑胶的特性 工程塑胶 聚甲醛 POM 三 工艺特性6 摩擦系数低 弹性高 浅侧凹槽可强迫脱模 塑件表面可带有皱纹花样 但易产生表面缺陷 如毛斑 折皱 熔接痕 缩孔 凹痕等弊病7 宜用螺杆式注射机成形 余料不宜过多和滞留太长 一般塑件克量 包括主流道 分流道 不应超过注射机注射克量的75 或取注射容量与料筒容量之值为1 6 1 10 料筒喷嘴等务必防止有死角 间隙而滞料 预塑时螺杆转速宜取低 并宜用单头 全螺纹 等距 压缩突变型螺杆8 喷嘴孔径应取大 并采用直通式喷嘴 为防止流涎现象喷嘴孔可呈喇叭形 并设置单独控制的加热装置 以适当地控制喷嘴温度9 模具浇注系统对料流阻力要小 进料口宜取厚 要尽量避免死角积料 模具应加热 模温高应防止滑动配合部件卡住 模具应选用耐磨 耐腐蚀材料 并淬硬 镀铬 要注意排气10 必须严格控制成形条件 嵌件应预热 一般100 150 余料一般贮存5 10个塑件重量的物料即可 料温取稍高于熔点 一般170 190 即可 不宜轻易提高温度 模温对塑件质量影响较大 提高模温可改善表面凹痕 有助于融料流动 塑件内外均匀冷却 防止缺料 缩孔 皱折 模温对结晶度及收缩也有很大影响 必须正确控制 一般取75 120 壁厚大于4mm的取90 120 小于4mm的取75 90 宜用高压 高速注射 塑件可在较高温度时脱模 冷却时间可短 但为防止收缩变形 应力不匀 脱模后宜将塑件放在90 左右的热水中缓冷或用整形夹具冷却11 在料温偏高 喷嘴温度偏低 高压对空注射时易发生爆炸性伤人事故 分解时有刺激性气体 料性易燃应远离明火 热塑性塑胶的特性 工程塑胶 聚对苯 二甲酸 丁二醇酯 PBT PBT聚對苯二甲酸丁二醇酯典型應用範圍 家用器具 食品加工刀片 真空吸塵器元件 電風扇 頭髮乾燥機殼體 咖啡器皿等 電器元件 開關 電機殼 保險絲盒 電腦鍵盤按鍵等 汽車工業 散熱器格窗 車身嵌板 車輪蓋 門窗部件等 注塑模工藝條件 乾燥處理 這種材料在高溫下很容易水解 因此加工前的乾燥處理是很重要的 建議在空氣中的乾燥條件為120C 6 8小時 或者150C 2 4小時 濕度必須小於0 03 如果用吸濕乾燥器乾燥 建議條件為150C 2 5小時 熔化溫度 225 275C 建議溫度 250C 模具溫度 對於未增強型的材料為40 60C 要很好地設計模具的冷卻腔道以減小塑件的彎曲 熱量的散失一定要快而均勻 建議模具冷卻腔道的直徑為12mm 注射壓力 中等 最大到1500bar 注射速度 應使用盡可能快的注射速度 因為PBT的凝固很快 流道和澆口 建議使用圓形流道以增加壓力的傳遞 經驗公式 流道直徑 塑件厚度 1 5mm 可以使用各種型式的澆口 也可以使用熱流道 但要注意防止材料的滲漏和降解 澆口直徑應該在0 8 1 0 t之間 這裏t是塑件厚度 如果是潛入式澆口 建議最小直徑為0 75mm 化學和物理特性 PBT是最堅韌的工程熱塑材料之一 它是半結晶材料 有非常好的化學穩定性 機械強度 電絕緣特性和熱穩定性 這些材料在很廣的環境條件下都有很好的穩定性 PBT吸濕特性很弱 非增強型PBT的張力強度為50MPa 玻璃添加劑型的PBT張力強度為170MPa 玻璃添加劑過多將導致材料變脆 PBT的 結晶很迅速 這將導致因冷卻不均勻而造成彎曲變形 對於有玻璃添加劑類型的材料 流程方向的收縮率可以減小 但與流程垂直方向的收縮率基本上和普通材料沒有區別 一般材料收縮率在1 5 2 8 之間 含30 玻璃添加劑的材料收縮0 3 1 6 之間 熔點 225 C 和高溫變形溫度都比PET材料要低 維卡軟化溫度大約為170C 玻璃化轉換溫度 glasstrasitiotemperature 在22C到43C之間 由於PBT的結晶速度很高 因此它的粘性很低 塑件加工的週期時間一般也較低 热塑性塑胶的特性 工程塑胶 聚苯硫醚 PPS 一 性能具有耐热性能优越的聚醚类塑料 热变形温度可达260 弹性模量可达3600MPa 吸水性低 电性能优越 无毒 耐磨损 密度是塑料中最重的 为1 6g cm3二 用途用于制造电器零件 汽车零件 化学设备 热塑性塑胶的特性 工程塑胶 聚砜 PSF 一 性能热稳定性高 长期使用温度可达150 174 高于聚碳酸酯 聚偏氟乙烯等塑料 脆化温度为 100 具有优良的机械强度且良好的电气性能 能进行一般成形加工和机械加工 尺寸稳定性高 还有良好的可电镀性 也是塑料涂金属中的一种材料二 用途可用于制造高强度 耐热 抗蠕变的结构件以及耐腐蚀的零件 如汽车零件 电工和无线电零件 接触器 齿轮 凸轮 线圈骨架 示波器振子 接触器 仪器仪表零件 以及板材 管道 计算机及洗涤机等制品三 工艺特性1 无定形料 易吸湿 含水量超过0 125 即可发生银丝 云母斑 气泡 甚至开裂 应充分干燥 并在使用时防止再吸湿2 宜用螺杆式注射机加工 喷嘴宜用直通式喷嘴并加热 加工前必须彻底清除对温度敏感的树脂 所以最好宜用聚苯乙烯 聚乙烯 聚丙烯料进行清洗3 成形性能与聚碳酸酯相似 热稳定性比聚碳酸酯差 分解温度360 左右 可能发生熔融破裂4 流动性差 对温度变化敏感 冷却速度快5 要求成形加工温度高 宜用高压成形 压力低易产生波纹 气泡 凹痕 过高则脱模困难6 模温以壁厚而定 一般取90 100 对加工复杂或长而薄 厚壁塑件则取140 150 7 模具应有足够刚度和强度 浇注系统应短而粗 散热慢 阻力小 宜取直接式 圆片式 扁平或扇形 侧向进料口 截面厚度宜取塑件壁厚的1 2 1 3 用针状进料口时直径应取大 进料口宜设在厚壁处 对薄长塑件宜用多点浇口 模具宜设冷料穴 热塑性塑胶的特性 工程塑胶 PC ABS此材料為PC與ABS合金 主要供應商為GE 此材料結合兩者的優點 優良的成形加工性優於ABS 耐熱性 耐衝擊性 尺寸安定性優於PC 流動性 耐寒性 降低成本低溫 350C 至室溫保有極佳之物性隨PC含量不同 可彈性調整不同耐熱性及耐衝擊性耐UV 螢光 長時間色澤保持性優耐磨性環保性 热塑性塑胶的特性 工程塑胶 聚酰胺 PA 一 性能又称尼龙 具有良好的电气性能 热性能及力学综合性能 其力学强度随温度而异 耐熱 耐寒 聚酰胺在熔化状态时有很高的流动性 所以用这种塑料注射薄壁零件 并且它是一种自润滑性材料 做成轴承和齿轮 可以在无润滑的状态下使用 对化学药物无论是弱碱 醇 酸 铜 碳氢化合物 油脂均不受影响 缺点是吸水性大 成形收缩率不稳定 因此对塑件尺寸控制困难 聚酰胺用品种牌号有尼龙4 尼龙5 尼龙6 尼龙7 尼龙8 尼龙9 尼龙11 尼龙12 尼龙13 以及尼龙66 尼龙610 尼龙1010等 二 用途用于制造机械 化工及电器仪表 纺织等零件 如轴承 齿轮 凸轮 滚子 辊轴 泵叶轮 风扇 叶轮 蜗轮 螺钉 螺帽 高压密封圈 阀座 输油管 储油容器 漏斗 铰链 手柄 捏手及变速箱 電線被覆 坐墊 凸輪戶車 尼龍皮梳子 包裝材料 刷子 襪子 繩子漁网 衣材用品 醫療器具等 热塑性塑胶的特性 工程塑胶 聚酰胺 PA 三 工艺特性1 结晶性料熔点较高 熔融温度范围较窄 熔融状态热稳定性差 料温超过300 滞留时间超过30min即易分解2 较易吸湿 成形前应预热干燥 并应防止再吸湿 含水量不得超过0 3 吸湿后流动性下降 易出现气泡 银丝等弊病 高精度塑件应经调湿处理 处理后发生尺寸胀大3 流动性极好 溢边值一般为0 02mm 易溢料 要发生 流涎现象 用螺杆式注射机注射时喷嘴宜用自锁式结构 并应加热 螺杆应带止回环4 成形收缩率范围大收缩率大 方向性明显 易发生缩孔 凹痕 变形等弊病 成形条件应稳定5 融料冷却速度对结晶度影响较大 对塑件结构及性能有明显影响 故应正确控制模温 一般为20 90 按壁厚而选 模温低易产生缩孔 结晶度低等现象 对要求伸长率高 透明度高 柔软性较好的薄壁塑件宜取低 对要求硬度高 耐磨性好 以及在使用时变形小的厚壁塑件宜取高6 成形条件对塑件成形收缩 缩孔 凹痕影响较大 料筒温度按塑料品种 塑件形状及注射机类型而选 柱塞式注射机宜取高 但一般料温不宜超300 受热时间不得宜过30min 料温高则收缩大 易出飞边 注射压力按注射机类型 料温 塑件形状尺寸 模具浇注系统而选 注射压力高易出飞边 收缩小 方向性强 注射压力低易发生凹痕 波纹 成形周期按塑件壁厚而选 厚则取长 薄则取短 注射时间及高压时间对塑件收缩率 凹痕 变形 缩孔影响较大 为了减少收缩 凹痕 缩孔 一般宜取模温低 料温低 树脂粘度小 注射 高压及冷却时间长 注射压力高的成形条件 以及采用白油作脱模剂7 模具浇注系统形式及尺寸与加工聚苯乙烯时相似 但增大流道及进料口截面尺寸可改善缩孔及凹痕现象 收缩率一般按壁厚而取 厚壁取大值 薄壁取小值 模温分布应均匀 应注意防止出飞边 设置排气措施8 塑件壁不宜取厚 并应均匀 脱模斜度不宜取小 尤其对厚壁及深高塑件更应取大 热塑性塑胶的特性 工程塑胶 聚酰胺 PA PA12聚酰胺12PA12聚酰胺12或尼龍12典型應用範圍 水量表和其他商業設備 電纜套 機械凸輪 滑動機構及軸承等 注塑模工藝條件 乾燥處理 加工之前應保證濕度在0 1 以下 如果材料是暴露在空氣中儲存 建議要在85C熱空氣中乾燥4 5小時 如果材料是在密閉容器中儲存 那麼經過3小時溫度平衡即可直接使用 熔化溫度 240 300C 對於普通特性材料不要超過310C 對於有阻燃特性材料不要超過270C 模具溫度 對於未增強型材料為30 40C 對於薄壁或大面積元件為80 90C 對於增強型材料為90 100C 增加溫度將增加材料的結晶度 精確地控制模具溫度對PA12來說是很重要的 注射壓力 最大可到1000bar 建議使用低保壓壓力和高熔化溫度 注射速度 高速 對於有玻璃添加劑的材料更好些 流道和澆口 對於未加添加劑的材料 由於材料粘性較低 流道直徑應在30mm左右 對於增強型材料要求5 8mm的大流道直徑 流道形狀應當全部為圓形 注入口應盡可能的短 可以使用多種形式的澆口 大型塑件不要使用小澆口 這是為了避免對塑件過高的壓力或過大的收縮率 澆口厚度最好和塑件厚度相等 如果使用潛入式澆口 建議最小的直徑為0 8mm 熱流道模具很有效 但是要求溫度控制很精確以防止材料在噴嘴處滲漏或凝固 如果使用熱流道 澆口尺寸應當比冷流道要小一些 化學和物理特性 PA12是從丁二烯線性 半結晶 結晶熱塑性材料 它的特性和PA11相似 但晶體結構不同 PA12是很好的電氣絕緣體並且和其他聚酰胺一樣不會因潮濕影響絕緣性能 它有很好的抗衝擊性機化學穩定性 PA12有許多在塑化特性和增強特性方面的改良品種 和PA6及PA66相比 這些材料有較低的熔點和密度 具有非常高的回潮率 PA12對強氧化性酸無抵抗能力 PA12的粘性主要取決於濕度 溫度和儲藏時間 它的流動性很好 收縮率在0 5 到2 之間 這主要取決於材料品種 壁厚及其它工藝條件 聚酰胺 PA PA6聚酰胺6典型應用範圍 由於有很好的機械強度和剛度被廣泛用於結構部件 有很好的耐磨損特性 還用於製造軸承 注塑模工藝條件 乾燥處理 由於PA6很容易吸收水分因此加工前的乾燥特別要注意 如果材料是用防水材料包裝供應的則容器應保持密閉 如果濕度大於0 2 建議在80C以上的熱空氣中乾燥16小時 如果材料已經在空氣中暴露超過8小時 建議進行105C 8小時以上的真空烘乾 熔化溫度 230 280C 對於增強品種為250 280C 模具溫度 80 90C 模具溫度很顯著地影響結晶度 而結晶度又影響著塑件的機械特性 對於結構部件來說結晶度很重要 因此建議模具溫度為80 90C 對於薄壁的 流程較長的塑件也建議施用較高的模具溫度 增大模具溫度可以提高塑件的強度和剛度 但卻降低了韌性 如果壁厚大於3mm 建議使用20 40C的低溫模具 對於玻璃增強材料模具溫度應大於80C 注射壓力 一般在750 1250bar之間 取決於材料和產品設計 注射速度 高速 對增強型材料要稍微降低 流道和澆口 由於PA6的凝固時間很短 因此澆口的位置非常重要 澆口孔徑不要小於0 5 t 這裏t為塑件厚度 如果使用熱流道 澆口尺寸應比使用常規流道小一些 因為熱流道能夠幫助阻止材料過早凝固 如果用潛入式澆口 澆口的最小直徑應當是0 75mm 化學和物理特性 PA6的化學物理特性和PA66很相似 然而 它的熔點較低 而且工藝溫度範圍很寬 它的抗衝擊性和抗溶解性比PA66要好 但吸濕性也更強 因為塑件的許多品質特性都要受到吸濕性的影響 因此使用PA6設計產品時要充分考慮到這一點 為了提高PA6的機械特性 經常加入各種各樣的改性劑 玻璃就是最常見的添加劑 有時為了提高抗衝擊性還加入合成橡膠 如EPDM和SBR等 對於沒有添加劑的產品 PA6的收縮率在1 到1 5 之間 加入玻璃纖維添加劑可以使收縮率降低到0 3 但和流程相垂直的方向還要稍高一些 成型組裝的收縮率主要受材料結晶度和吸濕性影響 實際的收縮率還和塑件設計 壁厚及其它工藝參數成函數關係 热塑性塑胶的特性 工程塑胶 热塑性塑胶的特性 工程塑胶 66聚酰胺66或尼龍66典型應用範圍 同PA6相比 PA66更廣泛應用於汽車工業 儀器殼體以及其他需要有抗衝擊性和高強度要求的產品 注塑模工藝條件 乾燥處理 如果加工前材料是密封的 那麼就沒有必要乾燥 然而 如果儲存容器被打開 那麼建議在85C的熱空氣中乾燥處理 如果濕度大於0 2 還需要進行105C 12小時的真空乾燥 熔化溫度 260 290C 對玻璃添加劑的