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高光ABS的成型加工指南

作者:admin    添加時間:2012-09-21 02:39:18    瀏覽量:10568

? ?上海錦湖日麗的高光ABS是針對家電市場上對高光黑亮塑料面板的大量需求專門研制的新產品,它不僅具有普通ABS易于成型的特點,而且能更好的復制模具表面,呈現良好的光澤度。因此其被應用于LCD電視、顯示器、底座及需要高光要求的地方。

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???高光ABS主要采用注射成型方法,工藝上有其顯著的特殊性,如不注意就體現不出產品的高品質要求。常見的問題有表觀不亮、白霧、熔合線明顯,流痕等缺陷,因此對其成型加工需要規范,請參考以下指南。

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表1??錦湖日麗高光ABS牌號及特性表

牌號

等級

特性

應用

ABS722

高光澤

高流動、耐刮擦

復雜制件、薄壁制品、小家電產品

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ABS728

高光澤

高流動

底座,顯示器邊框

ABS705G

阻燃

HAM8541

超高光澤

抗刮擦性能好

大型家電,尤其是液晶電視,顯示器等外框

HAM8560

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高光澤

抗刮擦性能好

黑色家電,實現無需噴漆免噴涂化

HAM8560F

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一、產品及模具設計:

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針對高光ABS材料的特性,從產品及模具設計上應注意以下幾點:

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高光ABS只有在高光模具的配合下才能達到高光效果,而高光模具的設計方面要考慮表面的鏡面拋光處理、耐高溫設計、適用水路設計等因素。

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高光ABS的成型過程是高溫或驟冷驟熱的成型過程,因此對模具的選材很重要,模具材料要求拋光性佳,耐腐蝕性,低的熱膨脹系數以及高耐磨性,目前使用較多的的高光模具材料有日本大同NAK80或S-STAR、瑞典一勝百(ASSAB)的S136或S136H等。

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高光模具鏡面加工的標準分為四級:A0=Ra0.008μm,A1=Ra0.016μm,A3=Ra0.032μm,A4=Ra0.063μm,根據產品的要求,選擇不同的標準。一般采用機械拋光的方法,最高可達到Ra0.008μm的表面粗糙度。

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1)流道設計?

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???高光ABS分流道主要采用圓形和半圓形,見圖1。通常先是熱流道然后轉到冷流道,大多采用外部加熱式的熱流道。

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圓形澆口

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半圓澆口

??????????????????????圖1?澆口形狀

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2)澆口設計

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???高光ABS制品表面要求極高,澆口的設計要考慮不影響外觀,因此可以設在產品背面、側面的潛伏式澆口是首選。塑件和流道分別設置頂出機構,開模時澆口被自動切斷,流道自動脫落,提高了注塑效率,容易實現自動化生產。但由于澆口凝料在脫模時必須要較大幅度的彈性變形,因此澆口應選用較小的尺寸。

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圖2?潛伏式澆口

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3)模具排氣

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??模具內的氣體不僅包括型腔里的空氣,還包括流道里的空氣和塑料熔體產生的分解氣體。在注塑時,這些氣體都應順利的排出。高光ABS常用的排氣方法有如下幾種:

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◆開排氣槽

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排氣槽一般開設在前模分型面熔體流動的末端,如圖3所示,寬b=(5-8)mm,長度?L為8.0mm?-10.0mm左右,深度為0.04mm左右。

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◆??利用頂桿排氣

制件中間位置的困氣,可加設頂針,利用頂針和型芯之間的配合間隙,或有意增加頂針之間的間隙來排氣。

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◆??排氣鑲塊

熔體熔合線位置氣體較多,如不排出則會影響外觀,所以經常需要排氣鑲塊,一般設計成前面淺后面深的形狀。

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圖4?排氣鑲塊

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4)?冷卻水路

為保證模具表面溫度的均勻性和快速變化,模具內部必須開設合理的管道確??焖偕郎睾徒禍?。一般采用貼近型腔的隨形水道,如圖5,并在背面增加隔熱層或利用空隙隔熱。

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????????????????????圖5??水路排布

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二、材料的干燥

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??與一般ABS相同,高光ABS有一定的吸濕性,一般為0.3%-0.6%。根據含水量的多少,在成型前應在80℃左右干燥2-4h,控制含水量小于0.1%。常用的是鼓風式循環干燥方式,如料斗式干燥機,通常加入的材料要大于料斗容量50%而小于90%,以確保足夠的熱風阻力和干燥效率,同時要監控出風量和出風口溫度,進風口和出風口的溫差控制在20度以內,最好10度以內。料斗的容量必須確保材料干燥時間達到4-6小時。也可采用普通廂式烘箱,將材料平鋪在托盤內,但料層厚度應小于50mm。高光ABS干燥時間和含水率的關系可見下圖:

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圖六?高光ABS干燥時間與含水率趨勢圖

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?????通常高光ABS是比較容易干燥的,除非浸入水里或淋雨干燥時間可延長至10個小時,不需要太長時間,否則也容易造成樹脂顏色變黃變暗,影響制品的整體外觀。

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三、注塑設備的選擇

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1)????注塑機容量

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當總注塑重量(所有型腔,包括流道和注道)等于注塑機最大注塑容量的50~80%時,一般可以獲得最佳效果。使用大料筒機器時,極小的注射量會造成樹脂的滯留時間不必要地延長,從而導致樹脂降解。如果必須在建議溫度范圍的高溫段進行注塑,應選擇較小的注塑機料筒容量,建議注塑量大于最大注塑容量的60%,以縮短材料的停留時間,降低材料降解的可能性。我們建議的最長熱停留時間應小于10分鐘,最佳的熱停留時間小于5分鐘。

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粗略估算材料停留時間的經驗公式如下:

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其中????x???代表螺桿最大計量

x1????代表每模的注射用量

t????代表成型周期

????校正系數,根據產品結構及設備選用大小取1.5~2.5

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2)?鎖模力

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制品所需鎖模力的估算:鎖模力(T)?=?塑件投影面積(c㎡)?x?塑料鎖模力常數(t/c㎡),?ABS推薦常數是0.30~0.48,?而計算出的鎖模力應不超過注塑機最大鎖模力的85%。

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3)螺桿

為了防止螺桿旋轉對材料產生較強的剪切而導致ABS的降解,應選用中低壓縮比的螺桿。建議螺桿要求如下:長徑比:20:1-25:1;壓縮比:2:1-2.5:1

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四、?注塑工藝參數設定:

注塑工藝參數的設定對于高光ABS成型品的質量非常重要,由于其外觀要求極高,工藝的配合就顯得尤為重要,當然還應考慮制品的尺寸精度,成型效率等因素。高光ABS的參考成型工藝見下表:

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項目

單位

ABS728

ABS722

HAM8541

ABS705G

干燥溫度

80-90

80-90

85-95

70-80

干燥時間

小時

3-5

3-5

3-5

3-5

模具溫度

70-100

70-100

80-120

70-100

成型溫度

220-250

230-260

230-260

210-240

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1.料筒溫度

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料筒溫度的設定一般比通用ABS略高,以ABS728為例,在220-250℃之間最佳。較高的成型溫度對高光ABS的成型與外觀都比較有利。原則上,當使用建議的成型溫度上限時,應使熔膠滯留時間盡可能短,避免降解的產生。如無法確定時間溫度,建議用手持式高溫計,來測量熔融材料的實際溫度。

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2.?模具溫度

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為了達到優異的表面效果,模具溫度在成型時必須足夠高,但之后則需要快速冷卻以使制品在有限的成型周期內順利脫模。常見的油溫模溫機是直接采用液壓油作為傳熱媒介來給模具加溫,一般模具溫度設定在75℃以上。但此種方法冷卻較慢,成型周期會比較長,因此現在主要采用蒸汽模和E-MOLD這兩種比較先進的模溫控制技術,前者通過鍋爐產生蒸汽來加熱模具,模具溫度可達到100℃以上,而后者利用更為簡便的電加熱,模具溫度一般在120℃以上。冷卻的方式如同一般的水冷模溫機,使用普通水或冰水。

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3.?螺桿轉速

一般以在冷卻時間內盡量完成計量來設定螺桿回轉數(RPM)。同時要考慮材料塑化狀態、螺桿回轉時發生的剪切熱、計量時間的穩定性和最小殘留量的穩定性。過高的螺桿轉速會導致過大的剪切熱,從而使熔融材料的實際溫度大大高于設定溫度,就有可能導致材料降解。?螺桿的轉速與螺桿的外徑有關,ABS建議最佳螺桿線速度是200mm/s,其轉速通過下面公式計算:螺桿轉速RPM=〔最佳線速度200mm/s×60〕/〔D*π〕。推薦的螺桿轉速如下圖:

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圖七?螺桿轉速圖

4.?背壓

背壓的作用是提高材料的塑化質量、使材料更密實及排氣。背壓的調校應視原料的性能、干燥情況、產品結構及質量狀況而定,高光ABS的背壓一般調校在3-6kg/cm2?。過高的背壓,也會導致過大的剪切熱,注塑時要留意。當產品表面有少許銀絲、混色、縮水及產品尺寸重量變化大時,可適當增加背壓;當射嘴出現漏膠、流涎、材料過熱分解、產品變色及回料太慢時可考慮適當減低背壓。

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5.松退

松退是指為了防止熔膠流延而設定的螺桿最小后退量,它可以降低料筒內的材料壓力,減少內應力。松退量與背壓大小和射嘴結構和溫度密切相關。背壓較小時可以不設松退量;通常情況松退設定為2-5mm。過大的松退量會使料筒內的熔料夾雜氣體,嚴重影響制品質量。

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6.?最小殘余量

殘余量一方面可防止螺桿頭部和噴嘴接觸發生機械碰撞事故;另一方面可通過此余料墊來控制注射量的重復精度,達到穩定注塑制品質量的目的。殘余料量過小,則達不到緩沖的目的,易導致每次注塑的質量不穩定;過大則會使熔膠受熱時間變長而降解。通常建議殘余量為5-10mm。

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7.??注射速度

為了使制品外觀更加良好且一致,注射速度除了通過澆口時考慮剪切過大的因素可能比較低外,在主要的充模階段要求快速充滿模腔,否則很容易出現制品表面光澤不均的情況,往往可以看到一條涇渭分明的分界線,影響高光ABS制品的整體外觀。通常選用的注射速度以不產生飛邊和困氣為佳,范圍大致在60-95%之間。

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8.注塑壓力和保壓壓力

?在設備和模具條件允許的情況下,對高光ABS的注射壓力,從改善熔體充模性及復制模具高光表面出發,宜采用較高的注射壓力,基本要求在90MPa以上,保壓壓力通常比注射壓力小,大約在60-80MPa之間,應以制品無表面縮水,內應力較小為宜。

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9.保壓時間

保壓時間的設定是根據澆口隨著冷卻完成其固化﹐螺桿再推進已不再對成型品施加壓力為止的時間。保壓時間的設定以射出時間和壓力為基準﹐然后漸漸延長時間來測定成型品的重量,成型品重量不再變化為止即是要設定的保壓時間。

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??????????????????圖八?制品重量隨保壓時間變化圖

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10.冷卻時間

冷卻時間的設定是基于產品固化開模取出后不致產生變形,先可以設定長一點,然后根據產品及冷卻效果的不同慢慢減少,以產品不變形的最少冷卻時間為最佳冷卻時間。也可按下列公式估算:

式中??δ??是需要冷卻的制品厚度,單位為mm

α??是塑料的熱傳導系數

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五、?停機

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當注塑循環中斷時,建議根據停機時間不同采取不同的處理方法:

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短期:短期(15~30分鐘)停機,高光?ABS樹脂可以保留在料筒內,不用排出。建議料筒采取保溫措施,保溫溫度為150℃。

長期?:?完全清除料筒內的樹脂材料,按照以下標準停機步驟操作:

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1.?關閉料斗進料滑閥,繼續按周期注塑,直到螺桿不再回轉后退。

2.?排出殘留的物料。最好進行清機處理。

3.?螺桿應停留在前進位置,切斷料筒加熱器。

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六、?開機

開機時,把料筒加熱器設置為正常加工溫度,溫度達到后再保持20分鐘左右,開始對空射出,直到殘留物料全部排出,然后開始注塑。應檢查開始的注塑件是否被初始注塑物污染。

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七、?清機

高光ABS一般選用本色的SAN、GPPS作為其清機料。料筒可在加工溫度下清洗,直至排出的物料基本都是清機料為止,然后可降低溫度待機。

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八、?回用料(破碎料)

如果應用中允許使用回用料,可以把流道、水口及非降解制件破碎后均勻加入新料中,最高添加量應小于25%。破碎料一定要過篩去除粉屑,控制破碎顆粒的尺寸為5~9mm。由于粉屑的比表面積大,吸收的水分不易烘干,易導致制品銀絲;同時粉屑受熱易降解炭化,導致制品黑點不良。

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另外,應特別注意保持顆粒清潔,避免被其它物料污染。由于回用料與純顆粒的尺寸不同,水分擴散不同,因此,干燥的時間要增加。使用回用料對顏色可能會有一定影響。實際回用料的使用,應視具體產品的要求而定。

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九、?常見不良處理指南

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不良現象

產生原因

對策

1.?表面白霧:

局部表面呈白霧狀

1.?材料組分相容性差

2.?橡膠粉受剪切變形

3.?模具溫度過低

1.提高模具溫度

2.降低成型速度

3.增加保壓壓力

4.改善模具設計

2.熔合線明顯

熔合線處表觀不佳

???1.材料組分相容性差

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???2.剪切過大造成相分離

???3.澆口延遲設置不當

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1.降低成型速度和壓力

2.提高模具溫度

3.延遲注射時間

4.提高材料流動性

3.油點

表面有一個個污點

1.?阻燃劑析出后污染表面

2.?現場環境差

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1.?改用其他阻燃劑

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2.?整改工作環境

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技術服務電話:021-62969612

欲知更多信息,敬請訪問上海錦湖日麗塑料有限公司的網站:www.kumhosunnny.com

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