常用塑料注塑工艺参数详述(doc 11页)

常用塑料注塑工艺参数详述(doc 11页)

浅述冷/热模注塑成型技术

2010-2-25 来源：网络文摘

【全球塑胶网2010年2月25日网讯】

所谓的“冷/热模注塑成型”技术，是一种可在注塑成型周期内，使模腔表面温度实现冷热循环的工艺。其特点是：在注射前，先加热模腔，使其表面温度达到加工材料的玻璃化转变温度（Tg）以上；当模腔填满后，迅速冷却模具，以使制件在脱模前完全冷却。

这种冷/热模注塑成型工艺可以大幅度地改善注塑制品的外观质量，而且可以省去某些二次加工（如旨在掩盖表面缺陷的底漆和磨砂处理）过程，从而降低整体生产成本。在某些情况下，甚至还可以省去上漆或粉末涂布工艺。在那些对表面光泽度有较高要求的应用中，冷/热模注塑成型工艺还允许使用玻纤增强材料。该工艺的其他优势还包括：降低注塑内应力、减少甚至消除喷射痕和可见的熔接线，以及增强树脂的流动性，从而生产出薄壁产品等。

通常情况下，冷/热模注塑成型工艺适用于所有的传统注塑机。但是，如果希望模具表面得到快速加热或冷却，还需要配合使用特定的辅助系统，目前常用的辅助系统是高温热水系统和高温蒸汽系统。这些辅助系统中的蒸汽，要么来自外部锅炉，要么由其自身的控制设备产生。早在几年前，沙伯基础创新塑料就开始在日本研究冷/热模注塑成型技术。目前，该公司在其亚太区的开发中心中使用的是高温蒸汽系统，而在位于马萨诸塞州匹兹菲尔德的聚合物加工开发中心（PPDC）中，该公司则使用了德国Single Temperiertechnik公司的高温热水系统，它可以提供200℃的高温热水。

为了实现有效的工艺控制，模具必须配备热电偶，并且热电偶最好被安置在靠近模腔表面的位置，以便监控温度。为了确保工艺的稳定性，注塑模具、注塑机和冷/热控制器还必须集成在一起。沙伯基础创新塑料在该工艺的生产体系中配备了一台控制设备，以将各个要素有效地集成在一起。

在该工艺的开始阶段，利用在模内循环的蒸汽或高温热水来加热模腔表面，使其温度达到高于被加工树脂的玻璃化转变温度10~30℃的水平。一旦模腔表面达到这一温度值，系统便向注塑机发出信号，以将塑料注射到模腔中。当模腔被填满（注射阶段完成）后，冷水开始在模具中循环流动，以快速带走热量，从而使注塑部件在脱模前完全冷却。利用一个阀站，即可方便地实现从蒸汽或高温热水到冷水的切换，反之亦然。当部件冷却后，模具打开，部件被顶出，然后重复上述过程。

工艺优化：模具的设计和构造

减小内应力

内应力通常是导致产品翘曲变形的主要原因之一，在某些情况下,它还有可能缩短部件的使用寿命。一般，采用传统方法注塑成型的部件具有较高的内应力，此时如果应用四氯化碳（CCl4）这种广为熟知的应力开裂促进剂作溶剂进行试验，就会导致部件的开裂。而采用冷/热模技术注塑成型的制件由于具有较低的内应力，因此即使采用了CCl4溶剂，也不会导致部件的开裂。显然，采用冷/热模技术注塑成型的部件在使用前可取消退火处理。

冷/热模注塑成型技术的首次应用是生产汽车车顶的行李支架，该产品被用来替代原来的金属制件。沙伯基础创新塑料采用了玻纤增强Xenoy* 1760树脂（即11%玻纤增强PC/PBT）来生产该行李支架部件。当采用传统的注塑成型工艺时，制品表面出现了明显的喷射痕和熔接线，以至于无法满足表面质量要求。同时，玻纤增强材料还使得制品表面非常粗糙，因此需要在上漆之前进行打磨。而采用冷/热模注塑成型技术后，上述各种表面质量问题都得以避免，从而满足了高表面质量的要求。

总之，当使用PC、PC/ABS和PC/PBT等材料生产电视屏幕边框、导光板、汽车音响组件和笔记本电脑外壳等产品时，利用冷/热模注塑成型工艺，可以最大程度地减少影响制品外观的质量问题。

第三节常用塑料注塑工艺参数

一、热塑性塑料注塑特性

1、塑料材料的聚集态

（1）结晶型塑料

（2）无定型塑料

2、热稳定性

（1）热敏性塑料

（2）非热敏性塑料

3、表观粘度的温度敏感性

（1）表观粘度对温度敏感的塑料

（2）表观粘度对温度不敏感的塑料

4、吸湿性与高温水解敏感性

二、PS塑料注塑工艺特性与工艺参数的设定

1、PS为无定型塑料，熔融温度范围较宽，热稳定性较好；

2、热变形温度为70～100℃，粘流温度为150～204℃，300℃以上出现分解；

3、PS熔体的粘度对温度的敏感性和对剪切速率的敏感性都适中，流动性好，易成

型；

4、PS树脂的吸水率很低，一般为0.01～0.03%，成型前可不干燥，[必要时，

可在70～80℃的循环热风中干燥2～3h]。

5、注塑时的料筒温度控制在180～215℃范围内，喷嘴温度比料筒最高温度低10～

20℃。

6、注射压力一般控制在60～150MPa。大浇口、形状简单及厚壁制品，注射压力可

选低些，约60～80MPa。

7、易形成内应力并引起开裂，残余应力问题较为突出。为减小内应力，加工时往

往需要较高的料温、模温，以使熔体缓慢冷却，取向的分子得到松弛。也可选择流动性高的品级，或添加流动性助剂；

8、典型牌号加工参数（奇美公司PG－33）

透明塑料的应力检验

PG－33加工参数

三、HIPS塑料注塑工艺特性与工艺参数的设定

1、HIPS为苯乙烯单体与聚丁二烯橡胶的接枝共聚共混物，故其基本加工特性与PS

相似，但由于不饱和橡胶的存在，高温稳定性不及PS，而对内应力的敏感性比PS 小得多。

2、橡胶胶粒影响熔体的流动性，与PS相比熔体流动性稍差，因此，加工时的注射

压力要比PS高。

3、HIPS中可以掺入PS使用。随着PS掺入量的增加，熔体流动性变好，制品的刚性、

表面光洁度提高，但脆性也加大。

4、典型HIPS－－奇美公司的POLYREX®，如PH－88（高冲击级）

的主要加工参数

四、ABS塑料注塑工艺特性与工艺参数的设定

1、其结构中有极性基团，所以易吸湿。加工前通常要进行干燥，以消除制品上因

水份而产生的银纹及气泡等缺陷。干燥条件为：在80～90℃的循环热风干燥器中干燥2～4h。

2、熔体粘度适中，熔体的粘度对成型温度和注射压力都比较敏感。提高料筒温度

和注射压力，熔体粘度都能明显下降，流动性增加，有利充模。

3、一般成型成型加工温度在190～230℃。高温热稳定性不及聚苯乙烯，熔体温度一般不要超过250℃。

4、注射压力的选取与制品的壁厚、设备的类型及树脂的品级等有关。对薄壁长流

程、小浇口的制品或耐热级、阻燃级树脂，要选取较高的注射压力，为100～140MPa；对厚壁、大浇口的制品，注射压力可低些，为70～100MPa。

5、在生产中，除充模有困难时采用较高的注射速率外，一般情况下宜采用中、低

的注射速率。

6、典型牌号LG化学公司，ABS121H,ABSTR-558,ABS HF380 加工参数HT－121加工参数