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热塑性塑料模具的工艺性能

文章来源: 科翔模具 人气:4328 发表时间:2023-03-14 09:39:08

[导读]:热塑性塑料模具的工艺性能,这类塑料模具品种繁多,性能各异。即使同一品种也由于树脂分子量及附加物配比不同而使其使用及工艺特性也有所不同。另外,为了改变原有品种的特性,可通过共聚、接枝、共混、交联、改性及增强等各种化学或物理方法,成为具有新的使用及工艺特性的改性品种。由于热塑性塑料模具品种多、性能复杂,即使同一种类的塑料模具也有供注射用或挤出用之分。这里主要介绍各种注射用的热塑性塑料模具。

(1)成型收缩性


热塑性塑料模具成型收缩的形式及计算与热固性塑料模具类似。影响热塑性塑料模具成型收缩的因素如下:


①塑料模具品种:热塑性塑料模具成型过程中由于存在结晶化引起的体积变化,内应力强,塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料模具相比收缩率大,方向性明显。另外,脱模后收缩和后处理也比热固性塑料模具大。


②塑件特性:塑件成型时,熔料与型腔表面接触外层立即冷却,形成低密度的固态外壳。由于塑料模具导热性差,使塑件内层缓慢冷却面形成收缩大的高密度固态层。因此塑件壁愈厚则收缩愈大,另外,有无旅伴及旅件布局、数量都直接影响料流方向、密度分布及收缩阻力大小等,所以银件的特性对收缩大小、方向性影响较大。


③浇口形式、尺寸及分布:这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间,采用直接浇口,浇口截面大时则收缩小,但方向性明显,浇口宽及长度短则方向性小,距进料口近或与料流方向平行则收缩大。


④成型条件:模具温度、注射压力、保压时间等成型条件对塑件收缩均有直接影响。模具温度高,熔料冷却慢,密度高,收缩大,尤其对结晶料,因其体积变化大,故收缩更大,模温分布是否均匀也直接影响到塑件各部分收缩量的大小及方向性。注射压力高,熔料黏度差小,层间剪切应力小,脱模后弹性回跳大,收缩也可适量减小。保压时间对收缩也有较大影响,保压时间长则收缩小,但方向性明显。因此在成型时调整模温、注射压力、保压时间等请因素也可适当地改变塑件的收缩情况。


热塑性塑料模具的工艺性能,注塑模具设计时根据各种塑料模具的收缩范围,塑件壁厚、形状、进料口形式、尺寸及分布情况,按经验确定塑件各部位的收缩率,再来计算型腔尺寸。对高精度塑件及难以掌握收缩率时,一般用以下方法设计模具。


a.对塑件外径取较小收缩率,内径取较大收缩率,以留有试模后修正的余地。


b.试模确定浇注系统形式、尺寸及成型条件。


c、要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况。


d.按实际收缩情况修正模具。


e.再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。


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(2)流动性


①塑料模具流动性分类:塑料模具流动性大小,可从塑料模具的分子量、熔融指数、阿基米德螺旋线长度、表观黏度及流动比等进行分析。分子量小、熔融指数高、螺旋线长度长、表观黏度小、流动比大的塑料模具,则流动性好。对同一品名的塑料模具必须检查其说明书判断其流动性是否适用于注射成型。按模具设计要求,可将常用塑料模具的流动性分为3类:


a.流动性好。尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素、聚4-甲基-1-戊烯。


b.流动性中等。改性聚苯乙烯、有机玻璃、聚甲醛、聚氯醚。


c.流动性差。聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料模具。


②影响各类塑料模具流动性的因素:各种塑料模具的流动性也随各成型因素而变,主要影响的因素有如下几点:


a.温度。料温高则流动性增大,但不同塑料模具也各有差异,聚苯乙烯、聚丙烯、尼龙、改性聚苯乙烯、有机玻璃、醋酸纤维素、聚碳酸酯等塑料模具的流动性随温度变化较大。对聚乙烯、聚甲醛等则温度增减对其流动性影响较小。


b.压力。注射压力增大则融料受剪切作用大,流动性也增大,特别是聚乙烯、聚甲醛较为敏感,所以成型时宜调节注射压力来控制流动性。


c.注塑模具结构。浇注系统的形式、尺寸、布置,冷却系统设计,融料流动阻力等因素都直接影响融料在型腔内的实际流动性,凡促使融料降低温度,增加流动阻力的则流动性就降低。


注塑模具设计时应根据所用塑料模具的流动性,选用合理的结构。成型时也可控制料温、模温及注射压力和注射速度等因素来适当地调节填充情况以满足成型需要。


(3)结晶性


热塑性塑料模具按其冷凝时有无出现结品现象可划分为结品型塑料模具和非结晶型塑料模具两类。塑料模具结晶现象是指塑料模具由熔融状态到冷凝的过程中,分子由无次序的自由运动状态而逐渐排列成为正规模型倾向的一种现象。


热塑性塑料模具的工艺性能,可根据塑料模具的厚壁塑件的透明性来判别这两类塑料模具,一般结晶型塑料模具是不透明和半透明的,非结晶型塑料模具是透明的。但也有倒外情况,如聚4-甲基-1-戊烯为结晶型塑料模具,却有高透明性、ABS为非结品形塑料模具,但却不透明。 东莞市马驰科注塑模具厂对结晶型塑料模具在模具设计及选择注射机时应注意以下几点:


①料温上升到成型温度所需的热量多,要选用塑化能力大的设备。


②冷凝时放出热量大,模具要充分冷却。


③塑件成型后收缩大、易发生缩孔、气孔。


④塑件壁薄,冷却快,结晶度低,收缩性小。塑件壁厚,冷却慢,结晶度高,收缩性大、物理性能好。所以对结晶型塑料模具应按塑料模具要求控制模温。


⑤塑料模具各向异性明显,内应力大,脱模后塑件易发生变形、翘曲。


⑥塑料模具结晶熔点范围窄,易发生未熔粉末注入模具或堵塞进料口。


(4)热敏性和水敏性


①热敏性:指某些塑料模具对热较为敏感,在料温高和受热时间长的情况下就会产生变色、降聚、分解的特性,具有这种特性的塑料模具称为热敏性塑料模具,如硬聚氯乙烯、聚甲醛、聚三氟氯乙烯、醋酸乙烯共聚物等。热敏性塑料模具在分解时产生单体、气体、固体等副产物,特别是有毒气体,对人体有害,对设备、模具有腐蚀作用。因此,在模具设计、选择注射机及成型时都应注意。为防止热敏性塑料模具在成型过程中出现变色、分解现象,一方面可在塑料模具中加入热稳定剂,另一方面应选用螺杆式注射机,正确控制成型温度和成型周期,同时应及时分解产物,对模具和设备采取防腐措施。


②水敏性:有的塑料模具即使含有少量水分,但在高温、高压下也会发生分解,这种性能称为水敏性,对此必须预先加热干燥。


(5)应力开裂及熔融破裂


①有些塑料模具对应力敏感,成型时易产生内应力且质脆易裂,塑件在外力作用下或在溶剂作用下会发生开裂现象。为此,除在原料内加入附加剂提高抗裂性外,对原料应注意干燥,同时选用合理的成型条件和使塑件形状结构尽量合理。在模具设计时应增大脱模斜度,选用合理的进料口和顶出机构。在成型时应适当调节料温、模温、注射压力及冷却时间,尽量避免塑件在冷脆的情况下脱模。在塑件成型后要进行后处理以提高抗裂性。


②当一定熔融指数的聚合物熔体,在恒温下通过喷嘴孔时,其流速超过一定值后,挤出的熔体表面发生明显的横向裂纹称为熔融破裂。发生熔融破裂会影响塑件的外观和性能,故若选择熔融指数高的聚合物,在模具设计时应增大喷嘴、流道和浇口截面,减少注射速度和提高料温。


(6)热性能及冷却速度


①各种塑料模具有不同的比热容、热导率、热变形温度等热性能。比热容高的塑料模具在塑化时需要热量大,应选用塑化能力大的注射机。热变形温度高的塑料模具冷却时间短,脱模早,但脱模后要防止冷却变形。热导率低的塑料模具冷却速度慢,必须充分冷却,要加强模具冷却效果。热浇道模具适用于比热容低、热导率高的塑料模具。比热容大、热导率低、热变形温度低、冷却速度慢的塑料模具则不利于高速成型,必须用适当的注射机及加强模具冷却。


②各种塑料模具按其品种特性及塑件形状,要求必须保持适当的冷却速度。所以模具必须按成型要求设置加热和冷却系统,以保持一定模温。当料温使模温升高时应宜冷却,以防止塑件脱模后变形,缩短成型周期,降低结晶度。当塑料模具余热不足以使模具保持一定温度时,则模具应设有加热系统,使注塑模具保持在一定温度,以控制冷却速度,保证流动性,改变填充条件或用以控制塑件使其缓慢冷却,防止厚壁塑件内外冷却不匀及提高结晶度等。有流动性好、成型面积大、料温不均的则按塑件成型情况需加热或冷却交替使用或局部加热与冷却并用。为此注塑模具应设有相应的冷却和加热系统。


(7)吸湿性


热塑性塑料模具的工艺性能,塑料模具中因有各种助剂,使其对水分各有不同的亲疏程度,所以塑料模具大致可分为吸水、黏附水分及不吸水也不易黏附水分两种。塑料模具含水量必须控制在允许范围内,不然在高温、高压下水分变成气体或发生水解作用,使树脂起泡、流动性下降、外观及机电性能不良。所以对吸湿性塑料模具必须按要求采用适当的加热方法及规范进行预热,在使用时还需用红外线照射以防止再吸湿。


标题:热塑性塑料模具的工艺性能 网址:http://www.szkexiang.com/news/show/id/1540.html

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