塑料及注塑模具设计与加工基础知识

塑料根底知识几种常见塑料的根本知识塑料的鉴别方法塑料的加工成型工艺塑料注射成型常见缺陷2021-6-11塑料根底知识-几种常见塑料的根本知识

1.聚乙烯塑料〔PE〕化学性能稳定，通常制作食品袋及各种容器，耐酸、耐碱及盐类水溶液的侵蚀，可用于耐腐蚀和绝缘零件，但不宜用强碱性洗涤剂擦拭或浸泡。参考收缩率：2.2%，加工特性：流动性极好，不宜用直接浇口，冷却速度慢。2.聚丙烯〔PP〕聚丙烯塑料，无毒、略带香味，可在100℃的沸水中浸泡不变形、不损伤，常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用。多用于食具、机械零件、耐腐蚀和绝缘零件。参考收缩率：2.0%，加工特性：流动性好，成型性好，冷却速度快。

2021-6-11塑料根底知识3.聚苯乙烯〔PS〕容易着色、透明性好，多用于制作灯罩、牙刷柄、玩具、电器零部件。它耐酸碱腐蚀，但易溶于氯仿、二氯乙烯、香蕉水等有机溶剂。用于绝缘透明件，装饰件，化学、光学件。

参考收缩率：0.5%

加工特性：流动性较好，材质较脆，易产生内应力，脱模角应大。〔HIPS〕参考收缩率：0.5%，加工特性：流动性较好，成型性好。用于减摩耐磨零件，结构件，外壳。

4.聚氯乙烯〔PVC〕色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用，由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料，故其产品一般不存放食品和药品。参考收缩率：加工特性：。

2021-6-11塑料根底知识5.ABS〔丙烯腈、丁二烯、苯乙烯聚合的塑料〕色彩醒目，用于减摩耐磨零件，结构件，外壳；

耐热、巩固、外外表可镀铬、镍等金属薄膜，可制作琴键、按钮、刀架、电视机外壳、伞柄等。参考收缩率：0.5%

加工特性：流动性较好，成型性好。6.聚碳酸酯〔PC〕

耐冲击，弹性及柔韧性好，用于仪表小零件，绝缘透明件，防弹窗；

参考收缩率：0.6%，加工特性：流动性差，尽量增大进浇口横截面积

2021-6-11塑料根底知识7.尼龙〔PA〕坚韧、牢固、耐磨，常用于制作梳子、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋，减摩耐磨零件，化工、电器，仪表件等。无毒性，但不可长期与酸碱接触。参考收缩率：1.5%加工特性：流动性极好，易产生毛刺〔飞边〕。

8.聚甲醛〔POM〕

耐磨，用于传动零件〔齿轮〕，化工容器等。参考收缩率：1.8%;加工特性：流动性好，成型稳定性好。9.聚苯醚〔PPO〕

流动性差，要增大进浇口横截面积，注塑时模具需升温，模具零件需耐热。热件，绝缘件，耐磨件，医疗器械和电子设备件。参加玻璃纤维等填料后，材质的流动性和收缩率都会大幅降低。2021-6-11塑料根底知识-塑料的鉴别方法1．塑料的外观鉴别

通过观察塑料的外观，可初步鉴别出塑料制品所属大类：热塑性塑料，热固性塑料或弹性体。

热塑性塑料有结晶和无定形两类：结晶性：外观呈半透明，乳浊状或不透明，只有在薄膜状态呈透明状，硬度从柔软到角质。无定形：一般为无色，在不加添加剂时为全透明，常加有增塑剂等添加剂，硬度硬于角质橡胶。热固性塑料：通常含有填料且不透明，如不含填料时为透明。弹性体：具橡胶状手感，有一定的拉伸率。2021-6-11塑料根底知识-塑料的鉴别方法2.塑料的加热鉴别：上述三类塑料的加热特征也是各不相同的，通过加热的方法可以鉴别。热塑性塑料：加热时软化，易熔融，且熔融时变得透明，常能从熔体拉出丝来，通常易于热合热固性塑料：加热至材料化学分解前，保持其原有硬度不软化，尺寸较稳定，至分解温度炭化弹性体塑料：加热时，直到化学分解温度前，不发生流动，至分解温度材料分解炭化。

常用热塑性塑料的软化或熔融温度范围见表2021-6-11塑料根底知识-塑料的鉴别方法3．塑料的溶剂处理鉴别

热塑性塑料在溶剂中会发生溶胀，但一般不溶于冷溶剂，在热溶剂中，有些热塑性塑料会发生溶解，如聚乙烯溶于二甲苯中，热固性塑料在溶剂中不溶，一般也不发生溶胀或仅轻微溶胀，弹性体不溶于溶剂，但通常会发生溶胀。2021-6-11塑料根底知识-塑料的鉴别方法4．

塑料的密度鉴别

塑料的品种不同，其密度也不同，可利用测定密度的方法来鉴别塑料，但此时应将发泡制品分别出来，因为发泡沫塑料的密度不是材料的真正的密度。在实际工业上，也有利用塑料的密度不同来分选塑料的。常用塑料的密度见下表：2021-6-11塑料根底知识-塑料的鉴别方法5.塑料的燃烧试验鉴别

燃烧试验鉴别法是利用小火燃烧塑料试样，观察塑料在火中和火外时的燃烧性，同时注意熄火后，熔融塑料的落滴形式及气味来鉴别塑料种类的方法。2021-6-11塑料根底知识-塑料的鉴别方法2021-6-11塑料根底知识-塑料的加工成型工艺塑料加工常见的五大工艺1；注塑工艺：注射成型(注塑)是使热塑性或热固性模塑料先在加热料筒中均匀塑化，而后由柱塞或移动螺杆推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。常见的有排气式注射成型、流动式注射成型、共注射注射成型、无流道注射成型。2：压延工艺：用或不用粘结剂，借加热、加压把相同或不相同材料的两层或多层结合为整体的方法。用或不用粘结剂，借加热、加压把相同或不相同材料的两层或多层结合为整体的方法。

3：浇铸工艺〔搪塑〕：模塑中空制品的一种方法。模塑时将塑料糊倒入开口的中空模内，直至到达规定的容量。

2021-6-114：挤出工艺：挤出成型也称挤压模塑或挤塑，它是在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法。挤出的制品都是连续的型材，如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆包覆层等。此外，还可用于塑料的混合、塑化造粒、着色、掺合等。5：吹塑工艺：借气体压力使闭合在模具中的热型坯吹胀成为中空制品，或管型坯无模吹胀成管膜的一种方法。常见的有注射吹塑成型，挤出吹塑成型，拉伸吹塑成型，另有二次加工工艺，成型后的塑料制品或型材，按需要进行的再加工：如先注射后吹塑、吸塑、喷漆、开孔割板、模塑、机械加工、连接、修饰、发泡、电镀等。

塑料根底知识-塑料的加工成型工艺塑料加工常见的五大工艺2021-6-11塑料根底知识-塑料的加工成型工艺二次加工工艺发泡成型:发泡成型是使塑料产生微孔结构的过程。几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料，常用的树脂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛等。

按照泡孔结构可将泡沫塑料分为两类，假设绝大多数气孔是互相连通的，那么称为开孔泡沫塑料；如果绝大多数气孔是互相分隔的，那么称为闭孔泡沫塑料。开孔或闭孔的泡沫结构是由制造方法所决定的。

(1)化学发泡。由特意参加的化学发泡剂，受热分解或原料组分间发生化学反响而产生的气体，使塑料熔体充满泡孔。化学发泡剂在加热时释放出的气体有二氧化碳、氮气、氨气等。化学发泡常用于聚氨脂泡沫塑料的生产。2)物理发泡。物理发泡是在塑料中溶入气体或液体，而后使其膨胀或气化发泡的方法。物理发泡适应的塑料品种较多。

(3)机械发泡。借机械搅拌方法使气体混入液体混合料中，然后经定型过程形成泡孔的泡沫塑料。此法常用于脲眠甲醛树脂，其它如聚乙烯醇缩甲醛、聚乙酸乙烯、聚氯乙烯溶胶等也适用。2021-6-11二次加工工艺电镀工艺湿法电镀工艺根本流程：除油(预处理)浸蚀中和(外表清洗)添加催化剂活化非电解电镀电镀。(1)除油(2)预浸蚀(3)浸蚀(4)中和(5)外表清理(6)添加催化剂及活化处理(7)非电解电镀-化学电镀(8)电镀塑料根底知识-塑料的加工成型工艺2021-6-11塑料注射成型常见缺陷

注塑成型各种缺陷及原因一、龟裂

龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷，产生的主要原因是由于应力变形所致。主要有剩余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。

〔－〕剩余应力引起的龟裂

剩余应力主要由于以下三种情况，即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为在充填过剩的情况下产生的龟裂，其解决方法主要可在以下几方面入手：

〔1〕由于直浇口压力损失最小，所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附近，那么可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。

〔2〕在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。

〔3〕一般情况下，模温较低时容易产生应力，应适当提高温度。但当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。

〔4〕非结晶性树脂，如AS树脂、ABS树脂、PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生剩余应力。

在注射成型的同时嵌入金属件时，最容易产生应力。因为金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊，而且随着时间的推移，应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。2021-6-11塑料注射成型常见缺陷〔二〕外部应力引起的龟裂主要是因设计不合理而造成应力集中，特别是在尖角处更需注意。〔三〕外部环境引起的龟裂

化学药品、吸潮引起的水降解，以及再生料的过多使用都会使物性劣化，产生龟裂。二、产品变形2021-6-11塑料注射成型常见缺陷三、产品有气泡2021-6-11四、产品分层五、产品外表光泽不良注塑工艺方面模具方面材料方面加热缸温度太低模具温度太低材料没有完全干燥有水分加热缸温度太高模具表面研磨不良含有挥发性物质塑料注射成型常见缺陷2021-6-11六、产品填充不满塑料注射成型常见缺陷2021-6-11七、产品有飞边沿分型线的地方或模具密封面出现薄薄的飞边。塑料注射成型常见缺陷2021-6-11八、白点料头附近有未熔化的颗粒。对薄壁制品来说是不可能获得光滑的外表。对于薄壁制品，其生产成型周期短，因此必须以很高的螺杆转速进行塑化从而使熔料在螺杆料筒内残留时间缩短。加工参数方面：1、熔料温度太低增加料筒温度2、螺杆转速太高3、螺杆背压太低4、循环时间短，即熔料在料筒内残留时间短设计方面：1、不合理的螺杆几何形状选用适当几何形状的螺杆〔含计量切变区〕

塑料注射成型常见缺陷2021-6-11九、灰黑斑纹灰黑斑纹可能发生在浇口附近、流道的中间和远离浇口的局部。只能在透明的零件中可看出，并且往往用PMMA，PC和PS料制成的产品有此现象。料筒内熔料中被挤入的空气就会使制品内产生灰黑斑纹。熔料和挤入的气泡交接的地方由于压缩作用产生高温，同时空气内的氧气通过氧化作用使熔料产生断裂。加工参数方面：1、螺杆背压太低2、喂料区的料筒温度过高3、螺杆转速过快4、循环时间短，即熔料在料筒内残留时间短设计方面：1、不合理的螺杆几何形状，加料段的螺槽较浅。

塑料注射成型常见缺陷2021-6-11十、放射纹从浇口喷射出，有灰黯色的一股熔流在稍微接触模壁后马上被随后注入的熔料包住。此缺陷可能局部或完全隐藏在制品内部。放射纹往往发生在当熔料进入到模腔内，流体前端停止开展的方向。它经常发生在大模腔的模具内，熔流没有直接接触到模壁或没有遇到障碍。通过浇口后，有些热的熔料接触到相对较冷的模腔外表后冷却，在充模过程中不能同随后的熔料紧密结合在一起。除去明显的外表缺陷，放射纹伴随不均匀性，熔料产生冻结拉伸，剩余应力和冷应变而产生，这些因素都影响产品质量。在多数情况下不太可能只通过调节成型参数改进，只有改进浇口位置和几何形状尺寸才可以防止。

加工参数方面：1、注射速度太快2、注射速度单级3、熔料温度太低设计方面：1、浇口和模壁之间过渡不好2、浇口太小3、浇口位于截面厚度的中心塑料注射成型常见缺陷2021-6-11塑料注射成型常见缺陷十一、冷料头有一块冷料卡在或粘在料头附近的外表上。冷料头会导致制品外表出现痕迹，严重的还会降低制品的力学性能。当熔料可以在机器喷嘴或热流道附近冷却时往往会产生冷料头，由于先注射进的熔料总是聚集在浇口附近，在此区域就会产生缺陷。它的成因是因为机器喷嘴或热流道喷嘴周围的温度控制不合理。

加工参数方面：a、热流道温度太低b、喷嘴温度太低设计方面：a、喷嘴横截面太小b、浇口几何尺寸不合理c、热流道几何尺寸不合理

2021-6-11十二、唱片纹在整个料流方向上甚至到流道末端可以看出很深的槽。在采用高粘性〔流动性差〕材料和厚壁的制品生产时出现这种现象，这些槽看上去象唱片上的纹路。在PC料做成的产品上非常清晰，但在ABS制品上更大，并且呈灰黯色。如果在注射过程中—特别时在低注射速度的条件下，接触模具外表的熔体凝结速度太快，流动阻力太高，就会在流体前端产生扭曲。凝固的外层材料不会完全接触模腔壁而形成波浪状。这些波浪状的材料会冻结，保压也不再能够将它们弄平整。

加工参数方面：1、注射速度太低2、熔料温度太低3、模具外表温度太低4、保压太低设计方面：1、浇口横截面太小2、喷嘴孔太小塑料注射成型常见缺陷2021-6-11十三、熔接缝〔Weldline〕熔接缝是指各流体前端相遇时的一条线。特别是模具有高抛光外表的地方，制品上的熔接缝很象一条刮痕或一条槽，尤其是在颜色深或透明的制品上更明显。熔接缝的位置总是在料流方向上。

熔接缝形成的地方为熔料的细流分叉并又连接在一起的地方，最典型的是型芯周围的熔流或使用多浇口的制品。在细流再次相遇的地方，外表会形成熔接缝和料流线。熔料周围的型芯越大或浇口间的流道越长，形成的熔接缝就越明显。细小的熔接缝不会影响制品的强度。然而，流程很长或温度和压力缺乏的地方，充模不满会造成明显的凹槽。原因主要是流体前端未均匀熔合产生弱光点。聚合物内参加颜料的地方可能会产生斑点，这是因为在取向上有明显的差异。浇口的数量和位置决定了熔接缝的数量和位置。流体前锋相遇时的角度越小，熔接缝越明显。大多数情况下，工艺调试不可能完全防止熔接缝或料流线。所能做到的是降低其亮度，或将它们移到不显眼或完全看不见的地方

加工参数方面：1、注射速度太低2、熔料温度太低3、模具外表温度太低4、保压太低设计有关方面：1、浇口位置不合理2、料流道处无排气孔塑料注射成型常见缺陷2021-6-11十四、水迹纹〔Moisturestreaks〕水迹纹是在制品外表有很长的银丝，水迹纹的开口方向沿着料流方向。在制品未完全充满的地方，流体前端很粗糙。

一些塑料如PA、ABS、PMMA、SAN和PBT等容易吸水。如果塑料储藏条件不好，潮气就会进入颗粒或附在外表。当颗粒熔化时，潮气会转变成蒸汽形成气泡。在注射期间，这些气泡会暴露在流体前锋的外表，爆裂然后产生不规那么的纹路加工参数方面：1、颗粒内残留的水分太高，2、颗粒在料斗内的时间过长，塑料注射成型常见缺陷2021-6-11十五、颜色不均：颜色不均是制品外表的颜色不一样，可在料头附近和远处，偶尔也会在锐边的料流区出现。颜料分配不均而造成的，尤其是通过色母、色粉或液态色料加色时。在温度低于推荐的加工温度情况下，母料或色料不能完全均匀化。当成型温度过高，或料筒的残留时间