拜耳工程塑料的注射成型

拜耳(Bayer)工程塑料的注射成型

王凯产品总览ApecHTPC-HTBayblendPC+ABSDesmopanTPUMakroblend

PC+PBT;PC+PETMakrolonPCDurethanPA6;PA66LustranSAN

SANNovodur/LustranABSABSPocanPBT;PETTriaxABS+PA拜耳材料科技贸易（上海）有限公司LANXESS（朗盛）EnergizingChemistry2004年拜耳将其部分业务分拆成立LANXESS公司1.生产准备1.干燥如果塑料熔体中含湿量过高,将导致制品表面缺陷和制品内在性能的下降.所以这些塑料在加工前必须进行干燥处理.2.干燥工艺建议值工程塑料干燥温度(°C)干燥时间(小时)循环干燥器新鲜空气干燥器去湿干燥器ApecHT1304--122--42--3BayblendBayblendFR100-11075-1004--82--42--4MakroblendPC/PBTPC/PET100-105100-1104-122-42-4Desmopan100-1101--21--21--2Durethan80不适用2--20Novodur/LustranABS803--62--31--2LustranSAN802--31--21--2Makrolon1204--122--42--3Pocan1204--82--32--3Triax80有限制的适用2--4(20)2.生产器械/机器及设备；

生产器械/机器及设备；2.1 螺杆及料筒 螺杆设计 螺杆直径,计量 滞留时间2.2 喷嘴2.3 锁模力2.4 模具加热/冷却系统計量行程１至３Ｄ（特別情況最高４Ｄ）計量段壓縮段加料段餘下長度對分螺桿長度為１８到２２Ｄ（根據EUROMAP）标准螺杆几何尺寸(三段式螺杆)螺杆直径和螺槽深度的比例关系螺槽深度H加料段非結晶性材料半結晶性材料計量段等螺槽深度壓縮比螺桿直徑D壓縮段特殊的螺杆1止膠環計量段壓縮段加料段止膠環混練段剪切段計量段壓縮段加料段特殊的螺杆2止膠環計量段壓縮段加料段止膠環混練段剪切段障壁段加料段混練段剪切段固體通道熔體通道注射螺杆合理有效的计量行程1D~3D:最佳范围3D~4D:特殊情况下可接受<1D或>4D:不推荐太长的加料行程导致的气纹和气泡太长的计量行程导致熔料中包裹空气一般允许的滞留时间4~6分钟：PC+ABS,PC+ASA,PBT+PC及阻燃材料；4~8分钟：ABS,PC,PC-HT,PET,PBT4~10分钟：PA螺杆直径,注射重量和计量行程的测定喷嘴如果可能,应该首选使用开式喷嘴.应该注意要确保喷嘴的开口和口径与所有模具的主浇套相匹配.建议值:喷嘴口径=主浇套口径－(0.5～1.0)mm喷嘴和浇口衬套的配合斷裂點d:噴嘴直徑r:噴嘴半徑R:注道襯套的半徑锁模力的估算办法锁模力胀模力(KN)=投影面积(cm²)*平均模腔压力(bar)/100其它的影响因数：机器和模具的刚度模具排气加工参数注塑原料制件设计胀模力的估算办法平均模腔压力（胀模力）模具的加热和冷却(建议的模具温度)通过外接软管连接加热冷却流道的模具开机后模腔表面的平衡态温度曲线溫度模腔表面溫度入口介質溫度時間不同温度不同模具尺寸需要的加热能力3.成型参数及建议3.1熔体温度及影响的参数3.2模具温度3.3注射及保压压力,注射速度3.4冷却时间熔体温度及其影响参数下表中给出的模具温度和熔体温度适用于所有的热塑性塑料注射品级(特殊品级出外),因而可作为加工建议值.一般,易流动塑料的熔体温度取下限值,高粘度塑料的熔体温度取上限值.由于螺杆几何尺寸和加工参数的不同(转速,背压和注射时间等),实际的熔体温度常常与料筒上的设定温度存在相当大的偏差.建议的模具及熔体温度过高的螺杆转速将导致：变窄的成型窗口及成型问题如：熔体不均一，不熔的微粒将会在制件上出现（隆起，气纹）；增大剪切（气纹）；加热段温度过高（差的控制能力，物料降解）色纹（局部过热）增加了单体的重新形成增大了磨损空气进入（气纹）螺杆转速范围高的螺杆转速对成型窗口的限制螺桿圓周線速度熔體溫度不理想螺桿圓周線速度範圍適當的加工範圍增加表面不良及物料降解的危險背压的经验法则为确保塑化均匀的背压通常在100±50bar范围内(液压压力通常为5~15bar)提高熔体均匀性：增大背压防止不稳定的螺杆回退(木螺拴效应)：增大背压熔体输送的偶然中断：减小背压塑化计量时间太长：减小背压模具温度提高带来的好处A)对于所有材料：更好的模面复制(光泽面，结构，蚀纹面)更长的流程长度更底的内应力(无定型材料)b)另外，对于结晶性材料：更高的结晶度更低的后结晶及后收缩更高的刚性，硬度和更耐磨损提高了表面润滑性减底了吸水率(特别是尼龙)更高的尺寸稳定性注射及保压压力(模腔压力曲线)注射及保压压力影响注射阶段的因数:注射速度油温,料温,模温聚合物粘度注射阶段影响:a)材料:粘度分子降解结晶度表层的取向b)制品:表面质量注射及保压压力压实阶段影响压实阶段的因数:保压转换压力限度设定影响:a)材料:结晶度各向异性b)制件：完全成型飞边的形成重量注射和保压压力保压阶段影响保压阶段的因数:保压水平及持续的时间模壁温度模具变形锁模系统的稳定性锁模力水平影响:a)材料:结晶度制件内的取向收缩b)制件:重量尺寸稳定性真空泡收缩痕应力松弛脱模性能注射速度速度设定的基本建议：a)尽可能快且稳定；(正常状况)b)逐步降低(为了避免出现的缺陷)c)分段注射(为了避免出现的缺陷)注射速度a)尽可能快且稳定的注射速度是为了：最大的流程长度冷却时较平衡更多的时间来舒缓取向（降低取向）半结晶材料避免熔体提前冻结结晶注射速度b)降低速度是为了防止：细小的浇口导致材料降解薄壁及较长的流程长度导致的材料降解及颜色变化避免困气导致的烧黄注射速度c)分段注射可以：浇口位置不合适及浇口结构不合理时避免射纹在壁厚突然改变时避免唱片纹根据部件的特殊几何形状来调节速度形成一致的流动避免由于混入空气产生的气泡或困气产生的气纹避免飞边压力分段及保压切换時間模腔壓力充模階段保壓階段壓實階段不理想設定理想設定保压压力总的建议：

保压只需要高到模塑件没有空洞或缩水即可冷却时间评估冷却时间时应考虑如下因素：材料或材料型号模塑件壁厚模温实际脱模温度熔体温度（对冷却时间仅有轻微影响）下图显示的是:中间曲线表示的是平均标准的情况上下两条曲线表示的是在建议成型的料温及模温的上限及下限时的情况ApecHT和Bayblend的冷却时间/壁厚图Makrolon的冷却时间/壁厚图Makroblend的冷却时间/壁厚图4.生产中废料的再使用需要特别注意的几点：所有被回用的制品必须是同一种塑料所有的废品都必须是采用正确工艺加工的原料不能使用那些有热降解迹象（由于过热）的废品也不能使用那些由于湿气导致由银纹缺陷的制品，尤其是Bayblend、Makrolon和Pocan成型的制品，因为这些原料可能已经出现水解脏的和受污染的制品不能回用再生料的颗粒大小应该与新料相当再生料必须遵循干燥规程生产中废料的再使用再生料的添加比例通常新料中再生料的添加比例为10%~20%高达100%的加入比例意味着低的性能要求（允许的加入比例必须建立在性能测试的基础上）5.制品缺陷的原因及消除措施缺陷现象原因解决措施原料不干净从不同角度观看呈现闪亮的灰色颗粒黑点，变色条纹彩色条纹或制品靠近流道处出现分层现象原料输送管道、容器和加料斗的磨损灰尘或脏东西混有其它塑料最好不用铝、锡原料制造的原料输送管道、容器和加料斗，而要选用钢或不锈钢，输送管道应尽量平直．保持干燥器的清洁并经常清洁空气过滤网，仔细开合包装塑料的袋子和容器．分离不同塑料，不要同时烘干不同塑料，清洁塑化部件，检查不同批次的洁净度．制品缺陷的原因及消除措施缺陷现象原因解决措施被污染的再生料从不同角度观看呈现闪亮的灰色颗粒黑点，变色条纹彩色条纹或制品靠近流道处出现分层现象粉碎机磨损产生的异物灰尘或脏东西其它再生料经常检查粉碎机的磨损和损坏情况，必要时及时检修．保存再生料时远离灰尘，在粉碎前清洁制品，丢弃那些已经水解（PC，PBT）或热降解的制品．始终区分不同种类的再生料．制品缺陷的原因及消除措施缺陷现象原因解决措施银纹拉长的银色条纹．由于过高的熔体温度、太高的螺杆转速、喷嘴或流道通径太窄导致的熔体过热．检查熔体温度，采用更合理大小的螺杆直径、降低螺杆转速、加大喷嘴和流道的通径．湿气条纹沿流动方向开口的U型拉长条纹或不明显很细条纹．原料含湿量太高．检查干燥器或干燥工艺，测量颗粒料温度，严格遵循干燥时间．制品缺陷的原因及消除措施银纹、湿气条纹、空气条纹制品缺陷的原因及消除措施缺陷现象原因解决措施空气条纹（原料或模腔中夹裹气体）大面积拉长的条纹，通常只限于个别位置．对透明原料而言，气泡可能很明显，在熔料汇合处出现条纹、变黑色（内燃效应）．注射速度太高，不正确的计量或背压太低导致夹裹空气．模腔中夹裹空气．降低注射速度、尽量提高背压、选择更合理的塑化计量行程（1D~3D）．改进模腔排气，尤其是靠近流线或凹下（法兰、螺纹、字体等）的地方，修正流动前锋（改变壁厚、浇口位置等）．制品缺陷的原因及消除措施缺陷现象原因解决措施焦烧条纹褐色或变色的条纹偶尔出现的褐色或变色的条纹熔体温度太高停留时间太长热流道中不合理的温度分布塑化部件磨损或靠近密封面的死点塑化部件和热流道设计的不合理导致流动阻力太大注射速度太高检查和降低熔体温度，检查温度控制．降低成型周期，采用更小螺杆直径的塑化部件．检查热流道、温度控制和热电偶．检查机筒、螺杆、止逆阀密封面的磨损及死点消除流动阻力降低注射速度制品缺陷的原因及消除措施焦烧条纹制品缺陷的原因及消除措施缺陷现象原因解决措施分层在流道附近的表层剥落（尤其是采用共混料）其它不相容的塑料的污染清洗塑化部件、检查后续原料的清洁度灰色条纹灰色或黑色条纹，不均匀分布塑化部件磨损塑化部件不干净更换整个塑化部件或已磨损的部件，采用具有抗磨损、耐腐蚀涂层的塑化部件清洗塑化部件云彩表面云彩中有非常细的斑点或金属颗粒云彩状的深颜色变色塑化部件磨损塑化部件不干净螺杆转速太高更换整个塑化部件或已磨损的部件，采用具有抗磨损、耐腐蚀涂层的塑化部件清洗塑化部件降低螺杆转速制品缺陷的原因及消除措施缺陷现象原因解决措施黑点小于1mm2的黑点大于1mm2的黑点塑化部件磨损螺杆或机筒表面损坏和剥落更换整个塑化部件或已磨损的部件，采用具有抗磨损、耐腐蚀涂层的塑化部件清洗塑化部件，采用抗磨损和耐腐蚀涂层的部件．对Makrolon而言，生产中断时将机筒加热器设定在160~180°C（Apec设定在180~220°C）乌斑在流道附近、尖锐边缘和壁厚变化处的绒状斑在浇口系统中，熔料从大直径到小直径的过渡区或拐弯处出现的紊流（剪切，外层以固化表面被撕裂）优化浇口设计，避免尖锐边缘，尤其是浇口与模腔的连接处．在靠近流道处和壁厚剧烈变化处圆化过渡区并进行抛光处理，将注射速度设定成由慢到快．制品缺陷的原因及消除措施乌斑分层制品缺陷的原因及消除措施缺陷现象原因解决措施唱片密纹或圆环制品表面有非常细的一系列沟槽（PC制品），或灰色的消光圆环（ABS）模具中的流动阻力太大，以致熔料流动受阻；熔体温度、模具温度和注射速度太低提高熔体温度和模具温度，增大注射速度冷料头冷料夹杂在制品表面喷嘴温度太低，喷嘴口径太小采用更大功率的加热器，安装带有热电偶和控制器的喷嘴，增大喷嘴口径，减小浇口衬套的冷却，尽量减少喷嘴与浇口衬套的接触时间．空穴和凹陷在透明制品内可见的圆形或被拉长的空泡，表面凹陷熔料在冷却阶段的体积收缩没有得到补偿制品的不正确设计（例如：壁厚变化太大）延长保压时间，提高保压压力，降低熔体温度，改变模具温度（对空穴而言，提高模具温度；对凹陷而言，降低模具温度），检查熔体料垫，提高喷嘴温度．重新设计制品，避免壁厚的剧烈变化和熔料的积聚，改善流道与浇口的截面尺寸．制品缺陷的原因及消除措施唱片密纹空穴和凹陷制品缺陷的原因及消除措施空穴和凹陷制品缺陷的原因及消除措施缺陷现象原因解决措施小气泡非常象空穴，但直径更小且数量更多熔料中的含湿量太高，也可能是原料颗粒中的残余含湿量太高优化干燥工艺，如果需要，采用普通螺杆来代替排气螺杆和对原料进行预干燥；检查干燥器和干燥工艺，如果需要，使用去湿干燥器．欠注模腔未完全充满，尤其在流程末端或薄壁区域塑料不具备足够的流动性注射速度太低制品壁厚太薄喷嘴与模具未完全接触浇注系统直径太小模具排气不好提高熔体温度和模具温度提高注射速度或（和）注射压力加大壁厚提高喷嘴的顶推压力，检查喷嘴与浇口衬套的口径及对中加大浇口和流道的截面改进模具排气制品缺陷的原因及消除措施缺陷现象原因解决措施喷射最早注入模腔的熔料能在制品表面可见不合理的浇口布置和尺寸注射速度太高熔体温度太低将浇口移到其它位置以防止喷射（将料注到模腔壁上），增大浇口直径降低注射速度或进行分级注射：由慢到快提高熔体温度熔接痕强度不足沿熔接痕有清晰可见的凹槽塑料不具备良好的流动性注射速度太低壁厚太薄模具排气不好提高熔体温度和模具温度，如需要将浇口移到其它位置来改进流动条件提高注射速度加大壁厚改进模具排气制品缺陷的原因及