PC PMMA等工程塑料注塑模具设计与成型工艺的20个注意事项

 

PC篇

PC是一种非晶体工程材料,透明度较高可达到98%,冲击韧性好,耐蠕变,使用温度范围敏感性大。

 

PC有很好的机械特性,但流动特性较差,因此这种材料的注塑过程较困难。

针对这些特性,我们特别要注意区别对待:

要增加熔体的流动性,不是用增大注射压力而应采用提高注射温度的办法来达到;

要求模具的流道、浇口短而粗,以减少流体的压力损失,同时要较高的注射压力;

1. 结合材料特性,在进行胶口设计是,需采购S形侧进胶,或者扇形进胶,因为PC的流动性差,在设计胶口时,进胶口厚度可以设计厚一点,避免在高压充填中,增加材料的剪切应力,另外在成型中表面易产生气泡、或者进胶口附近会产生银纹等异常现象,所以在设计中需要优化成S形进胶样式,让材料在充填过程中,先在流道中进行缓冲。注意PC材料不允许设计点进胶或者潜水进胶,因为PC俗称防弹玻璃胶。

 

 

2. 如果是在设计长条性的产品时,收缩率可以正常缩放,但在长度方向单边再向内缩小0.2~0.4MM,防止长度方向收缩率比宽度方向小,如果长度方向尺寸大的话,整个模仁会有报费有风险,因为PC透明件,严格上讲模仁是不允许进行烧焊的,所以先做小,如果尺寸不在公差范围以内的话,再加大就比较方便了。

3. 顶出设计,如果是外观表的情况下,通常采用周圈顶块顶出,或者追加溢料包进行顶出

4. 排气设计:因为PC材料成型中流动性差,建议前模仁周圈排气,排气深度可以做到0.03~0.04MM。

5. PC对水极其敏感,所以注塑前必须充分干燥,使其含水量降低到0.02%以下,PC一般干燥条件:100~120℃,时间至少4小时以上。

6. 炮筒温度一般选用温度在270~320℃之间,过高的料温如超过340℃时,PC将会出现分解,制品颜色变深,表面出现银丝、暗条、黑点、气泡等缺陷,同时物理机械性能也显著下降。PC对温度也很敏感,熔体粘度随温度升高而明显下降,炮筒温度250~320℃.(最好不要超过350℃),适当提高温度料筒温度对PC塑化有好处,但材料停留炮筒时间不要超过15分钟。

7.注射压力:流动性差,需用高压注射,但需顾及胶件残留大的内应力(可能导致开裂),注射速度:壁厚取中速,壁薄取高速。

8.保压压力的大小及保压时间的长短对PC制品的内应力有较大的影响,保压压力过小,补缩作用小易出现真空泡或表面出现缩凹,保压压力过大,浇口周围易产生较大的内应力,在实际加工中,常以高料温,低保压的办法来解决。保压时间的选择应视制品的厚薄,浇口大小,模温等情况而定,一般小而薄制品不需很长的保压时间,相反,大而厚的制品保压时间应较长。保压时间的长短可通过浇口封口时间的试验予以确定。

9.注射速度:对PC制品的性能无十分明显的影响,除了薄壁,小浇口,深孔,长流程制品外,一般采用中速或慢速加工,最好是多级注射,一般采用慢-快-慢的多级注射方式

10.模具温度:模温控制:85~120℃,一般控制在80-100℃就可以,对形状复杂,较薄,要求较高的制品,也可提高到100-120℃,但不能超过模具热变形温度。模温高以减少模温及PC料温的差异,可以降低制件的内应力。

 

 

 

PMMA篇

PMMA俗称有机玻璃、亚加力等。化学名为聚甲基丙烯酸甲酯。由于PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点,PMMA的改性相继出现。

PMMA俗称有机玻璃、亚加力,是一种非晶体工程材料,透明度较高可达到92%,韧性比硅玻璃大10倍,耐热变形温度80°C,耐候性和耐老化性能优异,成型后加工性能优异。

PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点,所以在成型中不易充填。

针对这些特性,我们在设计的时候同部也要考虑进去

1.模具设计时进胶建议设计S形,侧进胶,在去除胶口时,建议使用加热工装来去除,如果直接采用人工去除的话,会增加产品的报废率。

2.模仁材质的选择,优先采用S136,其次选用日本大同NAK80,如果材料选择不对的话,会造成在抛光过程中,表面会产生波浪纹,达不到透光效果的情况下,只能报废现有的模仁,造成很大的经济损失。

3.产品在做拔模时,尽量将拔模角度大一点,防止产品表面有拉伤。

4.顶针出同样需要采用顶块顶出,防止表面有顶针印,影响产品透光效果。

5.零件排气时,建议做周圈排气,增加充填的顺畅性。

6.PMMA镜片模具关键是抛光,必须按照标准的镜面步骤进行抛光,不能为了节省时间,采用跳级来抛光,如果前期达不到效果,后续进行追加抛光也是不行的,因为前期抛光面已经抛不平了。

7.模具在注塑时要加温保持在一定温度才行,模温一般采用模温机加热,温度控制在110~120°C。

8.PMMA具有一定的吸水性,其吸水率达0.3-0.4%,而注塑须在0.1%以下的温度,通常是0.04%。水份的存在使熔体出现气泡、气纹,透明度降低等。所以要进行干燥处理。干燥温度80-90℃,时间为3小时以上。

回收料在某些情况下可100%的使用,实际份量要视品质要求而定,通常可过30%,回收料要避免污染否则会影响透明度和成品的性质。

9.可用快速注射,但要避免产生高度内应力,宜用多级注射,如慢-快-慢等,注塑厚件时,则采用慢速。

10.PMMA零件,基本上为镜面外面,建议在无尘车间,进行量产,增加产品的良率,包装也要每个进行PE膜,或者气泡袋进行包装。

 

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