塑胶材料产品培训教材

塑胶材料产品培训教材塑胶材料特性\识别\运用第一节1.什么是塑料塑料是一种合成的\用天然材料改性而得到的以高分子化合物为基体的固体材料,它的组成除了称为树脂的高分子化合物基体外,还有某些具有特定用途的添加剂;2.塑料的分类;按分子结构和类型分为:热固体塑料和热塑性塑料.前者在成型前是可熔的,而经成型固化就成不熔的了(环氧树脂EP);后者是反复可熔的,因而可以多次成型按应用角度分为:常用塑料和工程塑料.

一、塑胶的定义及分类质量轻:密度小（）,泡沫塑料0.189g/cm3比强度高:是金属材料强度的10%化学稳定性好电气绝缘性能优良绝热性好易成型加工性,比金属易不足:强度刚度不如金属,不耐热,100度以下膨胀系数大,易老化易变形

二、塑料的基本特点总热容量:指在注塑物料在注塑工艺温度下的总容量玻璃化温度:熔化温度;分解温度相容性:熔融状态下两种塑料能否相熔到一起,不能则会分层,脱皮收缩性:PP料吸湿性吸水的(ABS,PA66)含水量大,易起泡,需干燥

三、塑料的性能

四、塑料的识别方法燃烧识别法:通过对塑料的燃烧所产生的火焰;塑胶名称燃烧易难移火是否继续燃烧火焰颜色燃烧后状态气味成型品的特征聚丙烯胶，丁二烯，苯乙烯(ABS)易是黄色黑烟熔融落下橡胶味.辣味不透明稍具蜡质聚甲醛(POM)易不熄灭尖端黄色下端青色边滴边燃福马林气味乳白色不透明.强韧聚丙烯,百折胶(PP)易不熄灭黄色蓝色火焰迅速完全燃烧柴油味乳白色.表面光泽良好尼龙(PA)慢慢燃烧熄灭黄色熔融落下特殊味有弹性.不透明.耐磨聚碳酸酯树脂(PC)稍难熄灭黄色黑烟软化特殊味淡黄色.耐冲击外观识别法手触感,敲击时声响,变形度,比重,颜色等;五、我司常用塑料的性能及应用

ABS(苯乙烯,丁二烯,丙烯腈共聚物)

无毒,无味,电绝缘性好有优良的刚性及尺寸稳定性,易加工成型,热稳定性差易燃,在紫外线的作用下,是被氧化降解非结晶型塑料,品种牌号多,各品种的机电性能和成型性能也各有差异,应按品种确定成型方法和成型工艺条件.吸湿性强,成型前需充分干燥,要求含水量小于0.3%,对于表面光泽要求较高的制品,需要长时间预热干燥.4.流动性一般,溢料间隙约0.04mm(流动性比聚苯乙烯AS差,但比PC好)5.成型难度较PS大,宜采用较高的料温和模温(对耐热,高抗冲击型和中抗冲击型品种,应在充许范围内,将其料温取最大值)6.料温对制品物性影响较大，若料温过高，很容易使熔体分解（分解温度约250度）7.若制品精度要求较高，模温宜取50-60度，若制品表面要求具有光泽或对于耐热型品种，模温宜取60-80度8.注射压力高，注射时，料温可取180-230度，注射压力可取110-140Mpa，采用螺杆式时，料温可取160-220度，注射压力可取70-100Bar。1Bar=100000Pa=0.1MPa(1MPA=10大气压力=10.3323kg/cm2.)9.设计模具时需注意，浇注系统的流动阻力应尽可能小，浇口形式及其位置合理并能防止产生熔接痕或咸少熔接痕数量，另外，脱模斜度宜取2度以上，顶出不宜过大，否则，成型时或成型后对制品时行机械加工时，制品表面容易“发白”变浑，对于有发白现象的制品，需要在热水中加热或用风筒吹以消除发白现象。

PP（聚丙烯）

1.结晶型塑料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期与热金属接触容易发生分解2.流动性好，溢料间隙约为0.03mm.3.冷却速度快,应合理控制浇注系统和冷却散热速度4.收缩值大,收缩率波动范围大,容易取向,容易发生缩孔,凹陷和变型.5.注意控制成型温度,料温低时各向异性显著,尤其低温高压时更为强烈,模温低于50度时,制品表面无光泽,且容易产生熔接不良和流痕,模温高于90度时,容易发生翘曲,变形.6.制品壁厚应均匀,避免了现缺口,尖角,以防止应力集中

PC（聚碳酸酯）非结晶型塑料，热稳定性好，成型温度范围宽，温度超过330度才会呈现严重分解，分解时产生的气体无毒，无腐蚀性。吸湿性极小，但水敏性强，成型前必须进行干燥预热处理，含水量不得超过0.2,%否则,会出现银纹,气泡以及制品强度显著下降等问题.流动性差,对温度变化敏感,溢料间隙约0.06mm.收缩值小,如果成型工艺条件合理,制品尺寸可控制在较小的分差范围内,并因此而获得精度较高的制品5.成型过程中可能会发生熔体破裂,并容易产生较大的应力,故应严格控成型工艺条件,成型后宜对制品采取退火处理,以消除残余应力6.熔融温度高,粘度大,对于200g以上的制品应采用螺杆式注射机,喷咀宜采用开敞式延伸喷咀.7.由于粘度大,流动性对切变速率不太敏感,且冷却速度快,故流道应尽量设计得粗而短,并尽量选用截面较大的直接浇口,环形浇口或扇形浇口等.但应防止流动取向而产生过大的应力,特别是要防止在浇口附近产生较大的残余应力,必要时可采用护耳浇口.8.机筒温度是控制品质质量的重要因素之一,机筒温低时料温亦低,因此制品将会出现缺料,表面银纹和无光泽等缺陷,机筒温度高时料温亦高,这将引起溢料现象,并使制品出现银纹,暗斑和气泡等缺陷.9.注射压力不宜取低,虽然塑料本身冷却速度快,但如果模具带有加热装置,亦应保证制品具有适当的冷却时间.10.设计模具时,脱模斜度宜取较大值,顶出力应分布均匀,并注意在适当位置设置冷料穴,以防止出熔接痕强度不足之缺陷,模腔应采用耐磨钢材并时行淬火处量.11.模具一般要加热,模温约取70-120度,模温对制品成型质量影响很大,须要根据壁厚确定具体数值,薄壁件家取80-100度,厚壁件宜取80-120度,模温过底时收缩值大,制品伸长率,抗冲击性能高,但抗弯,抗压,抗拉强度低,模温超过120度时,制品冷却慢,成型易变形粘模,导致脱模困难.

POM(聚甲醛)

结晶型塑料,熔融温度范围很窄,熔融及固化速度快,结晶速度快,料温稍低于熔融温度即会发生结晶,结晶后流动性变差.热敏性强,极易分解(但比聚氯乙烯较弱(PVC),共聚物比均聚物稍弱),分解温度为210度,在200度中滞留3min以上也会发生分解,分解时会产生有刺激性和有腐蚀性的气体.流动性一般,对温度变化不敏感,但对注射压力变化敏感,溢料间隙约0.04mm,吸湿性小,水分对成型影响及小,一般可以不作干燥处理,但为了防止物料表面粘附水分,不利于成型,成型前亦有必要时行干燥,且这一过程又会兼起预热作用,此种作法对于提高大面积薄壁制品的表面光泽度具有较好的效果,干燥处理一般采用烘箱加热,温度约90-100度,时间约4H,料层厚度约30mm.4.磨擦系数低,弹性大,对于带有浅侧凹的制品,可采用强制接脱模.5.制品表面可带有披纹花样,但容易产生毛斑,折皱,熔接痕,缩孔和凹陷等表面缺陷.6.宜用螺杆式注射机成型,余料量不宜过多,不宜在机筒中滞留过长时间,一次注射量不应超过注射量的75%,塑化时螺杆宜取较低转速,螺杆宜用多头,金属纹,等距,压缩突变型结构.7.喷咀须用直通式结构,喷咀孔径尽量取大一些,并不得带有死角,以避免滞料分解,为了防止发生流涎,喷咀孔可呈喇叭状,同时还需要设置能够单独控制的加热装置,以适当地调节控制喷咀温度.8.浇注系统的流动阻力应尽量小,浇口截面高度宜取较大值,整个浇注系统均应避免出现死角滞料.9.模具应有加热装置,模温对制品成型质量影响较大,提高模温有助于改善流动性,可促使制品内外均匀冷却,对于防止出现缺料,缩孔和折皱等缺陷均有帮助,另外,模温对结晶度和收缩值也有很大影响,为了确保成型质量,需要正确控制模温,其值一般取75-120度,当制品壁厚大于4mm时,可取90-120度,壁厚小于4mm时,可取75-90度.10.除了模温外,还应严格控制其他成型工艺条件,若制品带有嵌件,嵌件必须预热(预热温度取100-150度),余料量不应过大,料量取值稍高于熔点即可,通常为170-200度,对薄壁制品可用到210度,但注意不要轻易随便提高料温,宜用高压,高速注射,制品可以较高温度下脱模,故冷却时间可取短一些,但为防止脱模后因继续收缩而变形,高温下脱模的制品宜放在90度左右的热水中缓冷,或对它们采用冷却定型夹具.11.在料温偏高,喷咀温度偏低时,若高压对空注射,容易发生爆炸性伤人事故,分解时有刺激性气体,另外,物料易燃,应远离明火.12.成型零部件应选用耐磨,耐磨,耐腐蚀材料,需要淬硬,镀络,并注意对模腔排气.PA（聚酰胺）又称（尼龙）结晶型塑料，品种牌号很多，各品种的物生和成型性能也各有差异，应按品种确定成型方法和成型工艺条件。熔点较高，熔融温度较窄，熔融状态下热稳定性差，故应避免在高温机筒中停留时间过长。容易吸温，成型前需要预热干燥，并应防止干燥后再次吸湿，成型时的含水量不得超过0.3%,否则,流动性下降,制品容易出现气泡和银纹缺陷,对于精度要求较高的制品,成型后须作调湿处理,调湿后制品会生尺寸胀大现象.流动性好,溢料间隙约为0.02mm,成型过程中容易发生溢料和流涎现象,采用螺杆式注射机时,螺杆需要带止逆环,喷咀宜用自锁式结构,并能对其加热.

收缩值大,收缩率波动范围大,各向异性明显,容易发生缩孔,凹陷和变形等缺陷,成型条件应稳定熔体冷却速度对结晶度和制品性能影响较大,故应根据制品壁厚等因素,正确选择和控制模温,模温范围20-90度,模温过低时容易产生缩孔和结晶度等问题,对伸长率或透明度要求较高,以及在使用过程中要求变形较小的厚壁制品,宜取较高模温.收缩量,缩孔和凹陷等问题对成型工艺条件敏感,机筒温度需要根据品种,制品形状及注射机类型设定,对于柱塞式注射机,机筒宜取较高温度,但一般不应使料温超过300度,受热时间亦不宜超过30min，如果料温过高,不仅收缩量大而且还容易溢料产生飞边.注塑压力根据注射机类型,料温,制品的形状尺寸和浇注系统的特性等因素设定,注射压力过大时,虽可减小收缩值,但容易出现溢料飞边,且制品各向异性明显,注射压力低时,制品容易出现凹陷和波纹等缺陷.成型周期需按制品壁厚因素而设定,壁厚大时,成型周期宜延长,壁厚小时,成型周期应适当缩短,注射时间及保压时间对制品收缩,凹陷,变形,缩孔等缺陷影响较大,为了减小收缩,凹陷和缩孔,可以采用较低的模温,料温及熔体粘度,同时提高注射压力,延长注射时间和保压时间,并采用白油作为脱模剂.浇注系统的型式及尺寸可与成型聚苯乙烯时相似,但增大流道及浇口截面尺寸可以改善缩孔和凹陷情况,设计模腔工作尺寸时,对于预定收缩率一般要按制品壁厚而取,厚壁取较大值,薄壁取较小值,另外模温分布应均匀,应设置排气结构并防止溢料产生飞边.

制品壁部不宜过厚并应均匀,脱模斜度不宜过小(尤其对于厚壁及深高制品更应如此)塑胶件常见缺陷的判别/分析/处理第二节

塑胶件成型后,与制定的质量标准有一定的差异,而不能满足下工序要求,这就是塑胶件的缺陷,也是常说的品质问题,产生胶件缺陷的原因有几个方面造成:模具.原材料.工艺参数.设备.环境.人为等;常见的注塑胶件缺陷主要有:色差.缺胶.变形.熔接纹.波纹.批锋.银丝纹.混色.脱模不良.裂纹和破裂.烧焦.尺寸不符.缩水.冷料料花.顶白.白点.脆裂与结构不良等；

一.色差：1.描述：注塑件颜色与标准色样用肉眼在标准的光源下观看有差异，（我司常用色差仪打点，若大于标准值）为色差；2.产生的原因与解决方法

A.

原材料方面的因素：包括色粉更换，塑胶材料牌号更改，定型剂更换；

B.

原材料品种不同：如PP料与ABS料PC料要求同一种颜色，但因材料品种不同而有轻微色差，可有接受范围；

C.

设备工艺原因：温度。压力。熔胶时间等工艺因素影响；

D.

环境因素：料筒没清干净，烘料斗有灰尘，模具有油污等；

E.色粉本身因素：色粉不受温，且制品很易受温度变化而变化；

二．缺胶：1.描述:注塑胶件不饱满,出现气泡.空隙.缩孔等,与标准样板不符称为缺胶;2.产生原因及解决方法有以下几种:a.

模具方面浇注系统设计不合理,浇注系统是熔体进入模腔的通道,对塑料件成型质量有很大关系,浇口不平行,浇口位置不是在壁部位;模具排气结构不良;熔体中的杂质\冷料阻塞流道;模具温度没达到要求;b.

原料方面原材料含水量过大;原材料中易挥发物超标;原材料中杂质\水品料过多;c.

注塑机方面注塑量不足:如用180T的机台生产250T的产品;喷嘴为异物堵塞,喷嘴孔太小;原料供应不足:如料筒堵塞,水口料影响下料;止逆阀故障;注塑行程不够d.

成型操作方面模具温度过低;注射压力太低;保压时间太短;注射速度太慢;熔体温度太低;

三.变形描述：塑胶件形状在塑件脱膜后或稍后一段时间内产生旋转和扭曲现象,如有直边朝里,或朝外变曲或平坦部分有起伏,如产品脚不平等与原模具设计有差异称为变形,有局部和整体变形之分.产生的原因及解决方法：模具方面：主要是针对模具设计方面不合理原因造成，在此不作讲述。原材料方面：PP/PA料容易变形;成型操作方面有以下几种:注射压力过高，流体方向和垂直流向方向分子取向相差较大，塑胶力图恢复原有的卷曲状态，所以流体流动方向上的收缩大于垂直流动方向上的必缩；熔体温度过高；保压压力过商：保压压力高时，塑料中的内压力过高，在脱模后内应力的释放使塑胶件产生翘曲变形；熔体流速太慢；回火温度过高或时间太长。翘曲变形解决方法：

A、降低注射压力；B、降低熔体温度；C、降低保压压力；D、增加熔体流速；

E、有内应力制品用低温回火10-20分钟，如ABS料用60-65摄氏温度；PC/PMMA用90-100摄氏度温度回火。

四．熔接痕（纹

)1．问题描述：在塑胶件表面的线状痕迹，由塑胶在模具内汇合在一起所形成，而熔体在其交汇处未完全熔为一体即产生熔接纹，多表现为一直线，由深向浅发展，此现象对外观和力学好性能有一定影响。2．产生的原因及解决方法：◆模具方面：

A、浇口数量太多，即进胶点多，进胶口截面积过小；

B、模具无冷料穴或冷料穴位置不正确；

C、模具冷却系统设计不合理，熔体在模中冷却太且不均匀。◆原料方面：

A、脱模剂用量过多，使用不符合的脱模剂；

B、熔体的流动性差，在成型时易产生熔接纹；

C、原材料中含水量较多挥发物含量过高；◆成型操作方面

A、熔体温度过低，低温熔体的分流汇合性能较差，容易形成熔接纹；

B、熔体注射压力过低，使得注射速度慢，熔体在型腔中的温度不同，这时熔体裁在分流汇合时就易产生熔接纹；

五．波纹1.描述:注塑件表面有螺旋状\云雾状的波形凹凸不平的表征现象,透明产品的里面有波状纹,称为波纹;2.产生的原因\解决方法◆原料方面:A.熔体流动性差是产生波纹的主要原因,如PC,AS等透明料产品;B.当ABS材料是经改性为共聚型高分子材料时,如加工温度过高,树脂及润滑剂会产生挥发性气体,这些气体使塑胶件表面形成波纹.◆模具方面:与熔接纹大同小异,但冷料对波纹影响最大;◆成型操作方面:注射速度过小;熔体流进过大;模具温度偏低;保压时间短;射嘴温度低;

六.批锋

1.描述:在注塑件四周沿分型线的地方\模具密封面出现飞边的胶料,称为批锋;2.产生的原因与解决方法◆模具方面:产生飞边的最大原因

a.模具分型面加工粗糙;b.型腔及抽芯部分的滑动件磨损过多;c.原料方面:熔体流动性好的材料易产生,如PP,PA料;◆成型操作方面:a.注射压力过大;b.熔体温度高;c.注射压力大;d.注射压力分布不均,充模进度不均;e.注射量过多,使模腔内压力过大;

七.银丝纹:1.描述:注塑件表面的很长的.针状银白色如霜一般的细纹,开口方向沿着料流方向,在塑件没完全充满的地方,流体前端较粗糙,称为银丝纹;2.

产生的原因与解决方法◆原料方面:a.原料水份是产生水气银丝纹的原因;b.原料受高温降解;c.脱模剂产生少量挥发性气体;◆成型操作方面:a.熔体温度过高;b.熔体在高温下停留的时间过久;c.熔体在模腔中保压时间过久;d.注射速度过快

八.混色1.

描述:注塑件表面的色泽不是均一的,有深浅和不同色相,称为混色;2.产生的原因与解决方法◆原料方面:a.着色剂的热稳定性差;b.着色剂分散效果不理想;c.色粉份量太大,如1包料25KG用色粉300G以上;d.加波纤产品容易有浮纤,造成原料不均,产生混色;e.原料杂质多,使产品表面色泽不一;◆成型操作方面:a.料筒温度过高,使熔体在料筒内分解;b.塑化不良,熔体不能完全均匀的相熔;c.熔体在料筒中停留的时间过长;d.注射和保压时间太长,背压大;

九.脱模不良:1.描述:与变形相似,注塑件成型后不能顺利的从模具中脱出，有变形、拉裂、拉伤等为脱模不良;2.产生的原因与解决方法:模具方面:主要的原因是由于模具设计不当造成,占90%以上.◆原料方面:a.原料中混入异物;b.脱模剂效果不良;c.软质塑件比硬塑件难脱模◆成型操作方面:a.注射压力过大,熔体温度过高,流动性差;b.塑性产生飞边;c.喷嘴温度过低,冷却时间太短;d.注塑时间和保压时间过长;

十.裂纹及破裂:1.描述:塑胶件表面出现空隙的裂纹和由此形成的破损现象；2.产生的原因与解决方去：模具与注塑机台方面◆原料方面:a.原料吸水性大,加热后易分解脆化,造成破裂；

b.原料中加入再生料较多；

c.两种不能相熔的组分混合在一起；

d.材料本身轫度太低,刚性太强和有内应力,如等◆成型操作方面：

a.注射压力过大,使得残余应力增大；

b.保压时间过长；

c.内应力未消除；3.解决内应力的方法有:适当的温度进行回火处理;避免内应力的方法有产品不可急冷放入冷水中,材料要烘干.少用水口料,少用脱模剂；

十一.烧焦:1.描述.在塑胶件表面\内部出现许多暗黑的条纹\黑点,称为烧焦;2.产生的原因◆原料方面:a.原材料中水分和易挥发物含量过高;b.原料熔融指数太大,使用润滑剂过多;c.原料需高温才能塑化招PBT、PPS等。◆成型操作方面：注射速度过大；熔体的温度高；注射压力大。

十二.尺寸不符

1.问题描述：注塑件在成型过程中，不能保持原来预定的尺寸精度称为尺寸不符。2.产生的原因及解决方法：模具及塑机方面在此不讲述。3.原料方面：

a.不同塑料的收率不同，造成尺寸不稳定，所以模具设计分PP/ABS/PPS/PS料模；

b.水口料添加量及定型剂的添加量。4.成型操作方面：

a.注射压力过小或注射速度过低；

b.充模时间和保压时间较短；

c.模温过低。

十三、凹陷（缩水）：1.问题描述：注塑件表面不平整、光滑、向内产生浅坑或陷窝。2.产生的原因及解决方法：◆模具和塑机方面不讲述。◆原料方面：

a.熔体（树脂）收缩率太大，没加定型剂；

b.流动性差，润滑剂太少；

c.填充剂少.◆成型操作方面：

a.注射压力过低，速度太慢；

b.注射时间和保压时间太短；

c.熔体温度和模具温度太高；

d.制件胶位较厚，特别是丝筒针位。十四、冷料（冷胶）：1.问题描述：注塑件表面由冷胶形成的色泽、性能与本体均不同的塑料。2.产生产原因及解决方法：

a.模具和注塑机方面不讲述。

b.原料方面：韧性大的材料易造成冷胶，由于产品脱模时，水口胶丝易拉长且断后粘附于模具上，造成第二PCS产品有冷胶。3.成型操作方面：

a.熔体温度太低，塑化不良；

b.模具温度过低和