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特殊塑胶材料模具设计 及成型工艺标准,塑胶模具公司,由于公司的不断发展,新产品的不断增加,要求产品性能的不 断提升, 公司采用特殊塑胶材料越来越多;于此,现制定特 殊塑胶材料模具设计以及成型工艺标准: 我司采用的特殊塑胶材料有以下几种: 1、PPS 2、TRITAN2001/ TRITAN1001 3、PEI 4、PPE 5、LDPE 6、TOPAS,一、模具设计标准: PPS塑胶材料: PPS的耐热性高(连续使用温度达240)、机械强度、刚性、难燃性、耐化学药品性,电气特性、尺寸稳定性都优良的树脂,耐磨、抗蠕变性优,阻燃性优。有自熄性。达UL94V-0级,高温、高湿下仍保持良好的电性能。流动性好,易成型,成型时几乎没有缩孔凹斑。与各种无机填料有良好的亲和性。,一、模具设计标准: 2.TRITAN2001TRITAN1001塑胶材料: TRITAN2001TRITAN1001的耐热性高(连续使用温度达240)、机械强度、刚性、难燃性、耐化学药品性,电气特性、尺寸稳定性都优良的树脂,耐磨、抗蠕变性优,阻燃性优。有自熄性。达UL94V-0级,高温、高湿下仍保持良好的电性能。流动性好,易成型,成型时几乎没有缩孔凹斑。与各种无机填料有良好的亲和性。,一、模具设计标准: 3. PEI塑胶材料: PEI树脂是一种非晶透明,呈琥珀色,具有出色的耐高温、高强度、高模量以及宽 广的耐化学腐蚀性;具有天然环保薄壁型阻燃,耐高温、强度和模量以及化学性 能最佳的非晶聚合物,并且有优异的尺寸稳定性,可回收重复使用。,一、模具设计标准: 4. PPE塑胶材料: PPE材料一般都混入了其它热塑型材料,例如PS、PA等。这些混合材料一般仍称之为PPE。PPE具有良好的机械性能及热性能,同时还具有较高的耐热性,受温度变化影响较小,玻璃化温度高达211度,熔点温度为268度;还有优异的耐水性和阻燃性,具有自熄灭性;收缩率低,尺寸稳定较好,无毒密度小,流动性较好。PPE的最大弱点是耐光性差。,一、模具设计标准: 5.LDPE塑胶材料: LDPE - 花料。低密度軟聚乙烯分子量較低, 分子鏈有支鏈, 結晶度較低 (55-60%), 密度小(0.92), 質地柔軟, 透明性較HDPE好;耐冲击、 耐低溫性極好, 但耐熱性及硬度都低;結晶性原料, 吸濕性小, 可不必乾燥 ,流動性好, 流動性對 壓力敏感,收縮率大易變形, 翹曲, 必須控制模溫, 保持冷卻均勻。,一、模具设计标准: 6.TOPAS塑胶材料: TOPAS -是一种无定形高分子聚合物。这种材料主要用于要求玻璃般清晰包括镜头、瓶、显示器和医疗设备的应用程序;具有与PMMA相匹敌的光学性能以及具有高于PC的耐热性,还具有比PMMA和PC更加优良的尺寸稳定性等,是玻璃材料的最佳替代材料。此材料不吸湿(吸水率0.01以下),但空气却可以溶入。空气中所含的 氧气会导致烧焦、变色等,因此成型前应去除粒料中的空气。,二、成型工艺标准: PPS塑胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的50%75%。 2.材料干澡温度:建议干燥温度120-140/4小时。 3.模具温度:130-150. 4.注塑成型温度:300-310. 5.压力:30-98Mpa (可根据产品大小调整) 6.保压:尽量要降低 7.螺杆转速:40-100R/min,以中速校正,高速会分解及脆化。 8.材料在料桶里的停留时间、尽量不要超过15秒,过长的时间同样会分解及脆化。 9.注塑的周期,尽量不要超过1分钟(可视产品大小调整),二、成型工艺标准: 2.TRITAN2001塑胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的40%75%。 2.材料干燥:除湿式干燥机 (露点达到 -40度) 88C,46小时。 3.模温:建议使用冻水或机水冷却模具,模温范围:38C66C建议测量胶料的实际温度,正常料温范围为260C280 4.螺杆转速:较低的螺杆转速可防止胶料温度过高,建议选用:60-90RPM 5.缓冲层:建议使用5-10mm的缓冲层范围 6.停留时间:胶料在炮筒中的停留时间应控制在5分钟之内,否则应打清空胶才可啤塑 7.背压:适当的背压可加强胶料的塑化及有帮助排气的功能,建议选用:5-10kg/cm28.清机:使用聚酯TX1001之前,一定要用透明PC。,二、成型工艺标准: 3.TRITAN1001塑胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的40%75%。 2.材料干燥:除湿式干燥机 (露点达到 -40度) 88C,46小时。 3.模温:建议使用冻水或机水冷却模具,模温范围:38C66C建议测量胶料的实际温度,正常料温范围为260C280 4.螺杆转速:较低的螺杆转速可防止胶料温度过高,建议选用:60-90RPM 5.缓冲层:建议使用5-10mm的缓冲层范围 6.停留时间:胶料在炮筒中的停留时间应控制在5分钟之内,否则应打清空胶才可啤塑 7.背压:适当的背压可加强胶料的塑化及有帮助排气的功能,建议选用:5-10kg/cm28.清机:使用聚酯TX1001之前,一定要用透明PC。,二、成型工艺标准: 4.PEI塑胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的50%75%。 2.材料干燥处理:具有吸湿特性并可导致材料降解。要求湿度值应小于0.02%。建议干燥条件为150C、4小时的干燥处理。 3.熔化温度:普通类型材料为350400C;增强类型材料为340415(观察熔胶的外观,表面光滑,射出有力,没有气泡。表面粗 糙则是温度不够;射出无力,则是温度太高;有气泡则是料 没烘干或是温度太高造成材料分解有降解气出来)。 4.模具温度:135165C,建议模具温度为140C(模温越高,外观越好,熔接线强度越高,内应力越小 )。 5.注射压力:7001500bar。 6.注射速度:使用尽可能高的注射速度。 7.胶料在料筒内的停留时间建议尽量短,控制在7分钟以内。,二、成型工艺标准: 5.PPE塑胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的50%75%。 2.材料干燥处理:建议在加工前进行24小时、100C的干燥处理。 3.熔化温度:240320C。 4.模具温度:60105C。 5.注射压力:6001500bar。 6.注射速度:使用尽可能高的注射速度。 7.保压:尽量要降低 8.胶料在料筒内的停留时间建议尽量短,控制在5分钟以内。,二、成型工艺标准: 6.LDPE塑胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的50%75%。 2.吸濕性小, 胶料可不必乾燥 ; 3.成型温度:180-240; 4.模具温度:35-65; 5.注射压力: 30-90Mpa; 6.啤塑LDPE一般不需高压, 保压取第一段的30-60% ; 7.胶料在料筒内的停留时间建议尽量短,控制在5分钟以内。,二、成型工艺标准: 7.TOPAS塑胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的50%75%。 2.材料干燥处理:不吸湿(吸水率0.01以下),但空气却可以溶入。空气中所含的氧气会导致烧焦、变色等,因此成型前应去除粒料中的空气。 3.从机筒保温或从常温开始升温时,暂定在保温温度上也可防止烧焦。 4.作为温度以外的清洗条件,按“(A)在高速螺杆旋转高背压下进行高速流涎(Drooling)”和“(B)按止逆阀长度以上的冲程进行计量注射清洗”的顺序进行。清洗料斗和干燥机。透明树脂:不用清洗材料而是直接用TOPAS 进行清洗。 (a) PC 等高耐热性材料:使机筒温度适合成型温度更高的材料后进行清洗。 (b) COP、COC 等易氧化材料:清空机筒。在COP、COC 充满机筒的状态下投入TOPAS。清空机筒后,有些种类会出现明显的烧焦迹象。使机筒温度适合成型温度更高的材料。 (c) PMMA 等低耐热性材料:如果是热稳定性好的材料,请调至TOPAS 的成型温度。如果在该温度下发生分解,则可置换成TOPAS8007 类等耐热性低而热稳定性高的材料,然后升温至置换用树脂的成型温度。 (1-2) 非透明树脂:用HDPE 或粘度低的清洗材料等将树脂彻底洗净。此时切勿使用高粘度清洗材料。否则将无法置换到粘度低的TOPAS。,TOPAS专用螺杆的选取: 5. TOPAS 专用螺杆(screw)的选择要点如下。由于螺杆设计(screw design)也牵涉到机筒加热器(cylinder heater)的位置,因此最终要根据整个塑化装置来综合考虑。 螺杆种类 建议使用光学螺杆。TOPAS 成型时也可使用通用螺杆,但光学螺杆可防止碳化物混入并具有更好 的成型稳定性。除螺杆外,光学成型机的料筒(barrel)和喷嘴(nozzle)等也可防止碳化物的 发生,因此建议使用光学专用成型机。 螺杆设计 -1 进料区比:应选择进料区(feed zone)长的螺杆。 -2 长径比(L/D):应选择此比值较大的螺杆以使塑化更加稳定。 -3 压缩比:应选择2.02.5。高压缩比将导致变色和碳化。 -4 压缩方式:应选择快速压缩,以延长进料区。 螺旋样式(flight pattern) 应选择单螺旋(single flight)或(副螺旋(sub flight)位于计量段(metering zone)的) 双螺旋(double flight)。 TOPAS 的粒料(pellet)难以压碎,因此进入压缩区(compression zone)前应充分加热以加快熔 融速度。如果使用副螺旋位于压缩区初期那样的强力混炼螺杆等,塑化过程将产生波动,并导致 空气混入熔融树脂等问题。 止逆阀 应选择性能稳定可靠的止逆阀。TOPAS 粘度低,因此止逆阀的作用很重要。止逆阀的目的是在保 压过程中给模腔(cavity)施加足够压力以防止熔融树脂逆流到料斗(hopper)侧,但如果止逆 流效果不佳,则会导致凹痕、气泡(void)、尺寸偏差、强度下降等。 螺杆的表面处理 应选择表面光滑并且经过表面处理(CrN 等)的螺杆。粘着在螺杆上的熔融树脂将会因长时间加 热而变成碳化物。,6. TOPAS专用模具的用法: 模具清洗方法 请用低极性有机溶剂类清洗。甲苯(Toluene)和环己烷(Cyclo-hexane)等效果最佳。轻度污渍也可用IPA 等清洗。 清洗后的使用 不要将防锈剂和脱模剂用于阴模(cavity block)和顶针(ejector pin),否则会从部件表面甚 至空隙(clearance)渗出并导致长时间故障。去除油分后,徒手触摸会导致生锈,因此使用时要戴上手套。 成型后的使用 吹气(air blow)以彻底清除温调管内的水。管内的水分会腐蚀模具。在一定模温下吹气并放置数小时后,管内附着的水分就会蒸发干净。 保管方法 降低湿度以防止模具腐蚀。像图片1 所示的那样装入塑料袋(plastic bag),接着放入硅胶(Silicagel)并密封。应尽量使用挥发性防锈剂板(sheet)*1等。,
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