改性PC的制品设计和成型加工

改性PC的制品设计和成型加工高分子教研室Design&Molding

改性PC的制品设计和成型加工广州金发科技股份有限公司第一部分改性PC的制品设计通常壁厚应为1~4mm之间，太厚往往会使厚壁处的表面产生凹陷，内部产生气泡，因此在需要厚壁结构时可以采用加强筋结构来代替。此外，在产品设计时还应尽量避免壁厚的突然变化，保持均匀的壁厚（图1和图2）。另外，制品的转角部分易发生应力集中，设计时应尽量采用足够大的R（图3）。壁厚图1壁厚设计图2标准加强筋的设计图3转角处应力集中程度脱模斜度改性PC树脂的成型收缩率很小，其数值在0.5~0.7%之间，如果是增强树脂，其收缩率会更小到0.2~0.5%之间，模具设计时应注意保证足够的脱模斜度。其脱模斜度的标准值为1/100（图4）。图4模具的标准脱模斜度螺孔及压销由于成型时的残留应力、负荷应力以及与金属材料的线膨胀系数的不同，螺孔凸部和压销凸部容易发生应力集中。在设计时应对其尺寸结构做合理的选择。对于螺孔凸部的情形，应使凸部孔内径等于螺孔的公称直径。对于压销孔凸部的情形，应使销孔内径等于金属销外径d（图5）。图5标准螺孔凸部直径注口及流道注口及流道的形状因成品的形状及注塑机的大小而异。标准形状如下图所示，在流道的转弯部分应设计冷料井（图6、图7、图8），主流道和副流道的细长比建议采用图7表中所示之值。图6标准流道图7标准注口形状图8流道断面浇口浇口设计应注意考虑使胶料能快速充模，成品快速脱模，而且使得脱模后的修整更容易。柄形浇口柄形浇口可减轻注塑时产生的雾浊、漩纹以及残留应力（图9）。扇形浇口需要完全消除漩纹的产生时可采用此结构（图10）。图9标准柄形浇口图10标准扇形浇口针孔形浇口需要使成型品与冷料自动脱落时可以采用此浇口结构（图11）。沉陷式浇口需要使成型品与冷料自动脱落时可以采用此浇口结构（图12）。图11针孔形浇口图12沉陷式浇口环形浇口需要避免圆筒部的熔接痕时可采用此结构（图13）。伞形浇口需要避免圆筒部的熔接痕时可采用此结构（图14）。图13环形浇口图14伞形浇口滑入配合制品组合时的变形量Y引起的应变系数对于KINGFA改性PC应小于0.020，对于增强树脂，的数值要求更低，使配合后的变形量接近0。由于配合时的变形而引起的应变系数可以通过一端固定的悬梁结构模型进行计算（图15）。为避免应力集中引起的开裂，应设计足够大的转角半径R。对于受循环载荷作用的情形，应变系数不应取，而应根据循环载荷（弯曲）数据进行计算。图15标准滑入配合及典型改性PC树脂的值超声波焊接因超声波熔合具有时间短（1秒钟之内），操作容易等特点，现已成为粘接方式的主流。为达到良好的熔合效果，可以在熔合面设置能量集中点（图16）。熔合以后制品需进行热处理以便消除冻结应变。图16超声波焊接制品结合部位的设计第二部分改性PC的成型加工产品缺陷及其解决方法产品缺陷产生原因解决方法因水分的存在而产生气泡粒料的干燥程度不够而引起树脂水解。充分按照产品说明条件进行预干燥。注意料斗的保温管理。真空泡厚壁部的料流快速冻结，收缩受到阻止，充模不足因而产生内部真空泡。模具温度不合适。料筒温度不合适。注塑压力和保压不足。避免设计不均匀壁厚结构。修正浇口位置使流料垂直注入厚壁部。提高模具温度。降低料筒温度。增加注塑压力和保压压力。熔接痕料筒温度不合适。注塑压力不合适。模具温度不合适。模槽内未设排气孔或排气不理想。提高料筒温度。增大注塑压力。提高模具温度。设置排气孔或改善排气条件。续表一产品缺陷产生原因解决方法凹痕因冷却速度较慢的厚壁内表的收缩而产生凹痕（壁厚设计不合理）。注塑压力不够。注塑量不够。模具温度过高或注塑后的冷却不够。保压不够。浇口尺寸不合理。避免壁厚的不均匀。提高注塑压力。增大注塑量。如果模具温度合理则需加长冷却时间。延长保压时间。放大浇口尺寸，特别是其厚度。糊斑（产品全部或部分变色）料筒温度设定不合理。料筒内发生局部存料现象。树脂侵入料筒和注口的结合缝内（长期存料）。装有倒流阀或倒流环。因干燥不够而引起的水解。注塑机容量过大。降低料筒温度。避免死角结构。设法消除结合部的缝隙。避免使用倒流阀和倒流环。按规定条件进行预干燥。选择适当容量的注塑机。续表二产品缺陷产生原因解决方法银纹料筒温度不合适。流料的停留时间过长。注塑速度不合适。浇口尺寸不合理。粒料的干燥度不够。注塑压力不合适。降低料筒温度。消除存料现象。降低注塑速度。放大浇口尺寸。按规定条件进行预干燥。降低注塑压力。浇口处呈现波浪纹注塑速度不合适。保压时间不合适。模具温度不合理。浇口尺寸不合理。提高注塑速度。缩短保压时间，使充模后不再有熔料注入。提高模具温度。放大浇口尺寸。漩纹和波流痕模具温度不合适。注塑压力不合适。浇口尺寸不合理。提高模具温度。降低注塑压力。扩大浇口尺寸。续表三产品缺陷产生原因解决方法顶出故障（脱模故障）模芯或模槽的斜度不够。循环周期不合适。料筒温度不合适。顶杆的位置或数量不合理。模芯与成品间形成了真空状态。模具温度不合适。注塑压力过高，充模料量过大。保证适当的脱模斜度。冷却时间过长或过短。将温度降低到适当的成型温度值。设计合理的顶杆位置和数量。特别是模芯非常光滑时易出现此现象。可设法用顶板结构代替顶杆结构，设置曲形顶杆结构。降低模具温度，延长循环时间。降低注塑压力，减少原料计量。成型品脆化干燥度不够模具温度过低，注塑压力及保压压力过高。