注塑制品工藝的前處理
注塑制品工藝的前處理
注塑工藝過程包括:成型前的準備、注塑過程、制品的后處理。本章講述成型前的準備。
為了讓注塑過程順利進行,保證產品質量,應該對塑料原料和設備做好以下準備工作:
⒈塑膠原料的預處理:根據各種原料的特性,一般要在成型加工前對其進行外觀(色澤、粒子大小、均勻性等方面)和工藝性能(熔融指數、流動性、熱性能、收縮率等方面)的檢驗;如果是粉料,有時還要進行配色和造粒;對有些原料還需要進行干燥。
象PC、PBT、PET、PA、PMMA、PSU等塑料,因其大分子上含有親水基團,容易吸濕,以致原料中含有一定的水分;如果水分含量超過規(guī)定量時,在成型加工中會導致產品表面出現(xiàn)銀絲、斑紋、氣泡等缺陷,嚴重的甚至會引起材料中高分子物產生裂解,影響制品的外觀及品質,并使各項性能指標顯著降低;所以在注塑成型前必須進行充分的干燥。而象PE、PP、PS、POM等不吸濕的塑料,如果包裝嚴密、儲存運輸良好,一般可以不需預干燥。
對各種塑料的干燥方法應根據其性能和具體條件來選擇。小批量生產用的塑料常采用熱風循環(huán)烘箱、料斗或者紅外線加熱烘箱來干燥;高溫下長時間受熱易氧化變色的塑料,比如尼龍PA,適宜用真空烘箱干燥;大批量生產用的塑料,則可以采用干燥效率較高且能連續(xù)化的沸騰干燥或氣流干燥。
干燥所用的溫度,在常壓時應選擇在100℃以上;如果塑料的玻璃化溫度不到100℃,那么干燥溫度應控制在玻璃化溫度之下。一般來說,延長干燥時間有利于提高干燥效果,但超過*佳干燥時間后效果不大。干燥好還未使用的塑料應注意防潮。
⒉料筒的清洗:在新用塑料或注塑機前,或者在生產過程中換模、換料、換色,或者發(fā)現(xiàn)材料有分解現(xiàn)象時,需要對注塑機料筒清洗或拆換。
柱塞式注塑機料筒內的存料量較大,且不易對其轉動,必須拆卸清洗或者采用專用料筒,比螺桿式注塑機的清洗困難。
螺桿式注塑機通常是直接換料清洗。換料清洗應采取正確的操作步驟,并掌握材料的熱穩(wěn)定性、成型溫度范圍、各種塑料之間的相容性等技術資料。例如要更換的塑料A的成型溫度比料筒中殘留塑料B的溫度高時,應先將料筒和噴嘴溫度升高到準備更換的塑料A的*低加工溫度,然后加入塑料A(也可以用塑料A的回料)并連續(xù)空射,直到料筒中殘留的塑料B全部清洗完畢時才開始調整溫度進行正常生產。再例如替換塑料C的成型溫度比料筒中殘留塑料D的溫度低,則應將料筒和噴嘴溫度升高到塑料D的*好流動溫度后,切斷加熱電源,用塑料C在降溫的情況下進行清洗。如果替換塑料的成型溫度高,熔融粘度大,而料筒中的殘留塑料又是熱敏性的(比如PVC、POM、聚三氟氯乙烯等),為預防其降解,應選用流動性好、熱穩(wěn)定性高的PS或LDPE等塑料作為過渡換料。
⒊嵌件的預熱:帶金屬嵌件的塑料制品,在嵌件周圍容易出現(xiàn)裂紋,導致制品強度下降,這是因為金屬嵌件和塑料的熱性能、收縮率差別較大而引起的。所以除了在制品設計時加大嵌件周圍的壁厚來克服問題外,成型前對金屬嵌件進行預熱是較有效的措施,因為預熱后可以減少熔料與嵌件的溫度差,從而在成型中可以使嵌件周圍的熔料冷卻較慢,收縮比較均勻,發(fā)生一定的熱料補縮作用,以防止嵌件周圍產生過大的內應力。
嵌件的預熱要根據塑料的性質和金屬嵌件的大小而定:對具有剛性分子鏈的塑料(如PC、PPO、聚砜等),因其制件在成型中容易產生應力開裂,故所用的金屬嵌件一般都應進行預熱;對于小嵌件,容易被塑料熔體直接在模具內加熱,因此可以不用預熱。嵌件的預熱溫度以不損傷金屬表面鍍層為限,一般在100~130℃;沒有鍍層的鋁合金或銅嵌件,預熱溫度可適當提高到150℃左右。
⒋脫模劑的選用:脫模劑是讓塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面的一種助劑。一般注塑制品的脫模主要靠合理的工藝條件和正確的模具設計;但是在生產上為了順利脫模,也常采用脫模劑。
常用脫模劑有三種:
①硬脂酸鋅:除聚酰胺(PA)外,一般塑料都可以使用;
②液體石蠟(又稱白油):作為聚酰胺類的脫模劑效果較好,除具有潤滑作用外,還有防止制件內部產生空隙的作用;
③硅油:潤滑效果良好,但價格較貴,使用較麻煩,需配制成甲苯溶液,涂抹在模腔表面,經加熱干燥后才能顯示優(yōu)良的效果。
無論使用哪種脫模劑都應適量,過少起不到應有的效果,過多或涂抹不均勻會影響制品外觀和強度;特別對透明制品更為明顯,會出現(xiàn)毛斑或混濁現(xiàn)象。