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耐熱ABS的成型加工指南

作者:admin    添加時間:2012-09-21 02:39:39    瀏覽量:6274

上海錦湖日麗塑料有限公司結合自有的相容改性技術,通過添加α-甲基苯乙烯接枝共聚物和N-苯基馬來酰亞胺接枝共聚物的方法,開發了一系列耐熱ABS樹脂,耐熱等級可以從HDT90℃到120℃。該系列產品具有流動性好、易于成型加工、底色更白、更利于著色等特點,因而廣泛應用于汽車、家電、小家電等行業。其牌號及特性見下表:

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?表1??錦湖日麗耐熱ABS牌號及特性表

牌號

耐熱等級

特性

應用

ABS730

低耐熱

準耐熱,良流動

汽車零件(后視鏡、散熱格柵、燈體)、吹風機、電烤箱部件、微波爐

ABS730EM

準耐熱,低氣味

HU621

中耐熱

耐熱,超高沖擊

H2938

耐熱,HDT96℃

HU600

高耐熱

高耐熱,HDT100℃

650SK

高耐熱,HDT104℃

650M

超高耐熱,HDT108℃

HGX4400

超高耐熱

耐熱

儀器儀表殼體、散熱格柵、吹風機、咖啡壺等

HGX4500

超耐熱

HGX4300

極超耐熱

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由于耐熱ABS的分子結構中含有高剛性的苯環和N-苯基基團,在提高材料耐熱性的同時,也增加了分子鏈的空間位阻效應,使分子鏈的松弛速度降低,易使制品存在較大的內應力,從而導致?制品應力開裂、應力發白、產品發脆等缺陷。因此,降低耐熱ABS成型內應力,是注塑成型的關鍵,本指南主要從產品及模具的設計、成型工藝等方面加以闡述。

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一、產品及模具設計:

針對耐熱ABS材料的內應力問題,從產品及模具設計上應注意以下幾點:

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1.產品設計?

1)?壁厚均一,ABS產品的壁厚差異應控制在25%以內,防止壁厚差異大局部應力集

中。

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2)?強度較弱的柱子或肋需追加加強筋,防止柱子或肋易斷及開裂。

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3)?卡扣設計,卡扣的根部需要倒R角,R角的大小取決于產品的壁厚,壁厚和R角比在0.3以上,內應力逐步減小,如下圖。

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2.模具設計?

1)?流道:最優采用圓形流道使之在同等截面積壓力損失最小,U行流道次之。

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2)?澆口?:澆口盡量設計在產品的肉厚處,同時考慮流動平衡,耐熱ABS入澆口應盡量設計的大些,一般采用側澆口,澆口厚度大于產品壁厚的70%以上。?

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H澆口厚度

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3)?冷卻水路:為了使產品各部分冷卻均勻,水道的排布盡量接近產品的形狀。

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二、?注塑工藝參數設定:

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1、溫度

對耐熱ABS而言,較高的熔體溫度用以保證材料塑化均勻和充分,以及較低的熔體粘度;而較高的模溫可以減少凍結層的厚度,提高熔體的填充性,確保耐熱ABS在較低的注塑壓力和保壓壓力下順利成型,以降低制品的內應力。各種耐熱等級ABS的參考成型加工溫度如下表:?

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表2?錦湖日麗耐熱ABS各牌號加工溫度及干燥時間參考表

牌號

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項目

ABS730

ABS730EM

ABSHU621

ABSH2938

ABSHU600

ABS650SK

ABS650M

ABSHGX4300

ABSHGX4400

ABSHGX4500

干燥溫度(℃)

85-90

90-95

90-95

93-98??????????

干燥時間(h)

3-4

3-4

3-4

3-6

模具溫度(℃)

60-80

60-80

60-80

60-80???????

成型溫度(℃)

220-240

230-250

230-260

240-270

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干燥溫度

通常情況下,耐熱ABS樹脂在儲存運輸過程中會吸收空氣中的水分,其吸水率隨空氣濕度變化而變化,一般為0.2~0.4%之間,所以必須對材料進行充分干燥,使材料含水率降至0.05%以下,最好在0.02%以下,否則易造成材料表面水花、銀絲現象。不同耐熱等級的材料,達到相同干燥效果的干燥溫度及時間并不相同,請根據選用的牌號參照上表設定。

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成型溫度

成型溫度是耐熱ABS加工時需特別關注的一個參數,其設定是以確保耐熱ABS充分塑化為基準,應盡量使用中間值偏上的溫度區域,以保證材料有足夠的填充能力和分散能力,盡量降低材料內應力。成型溫度增加會明顯地降低耐熱ABS的粘度,增加樹脂的流動性,使流動距離變長。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,避免材料降解。建議最好用手持式高溫計,來測量熔融材料的實際溫度。

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模具溫度

模具溫度對最終制件的充填程度、外觀、殘余應力的影響是非常重要的。我們建議在成型耐熱ABS時使用模溫機來控制模具溫度,建議的模溫是60-80℃。較高的模具溫度,往往會產生良好的流動、較高的熔接線強度、較小的產品內應力,但成型周期會延長。若模具溫度比建議的低,就會導致高內應力并損壞制件的最佳性能,致使制件發脆、應力開裂。就制件表面和循環周期而言,模具溫度為建議溫度范圍的中間值時,可望得到較好的結果。

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2、壓力及速度

壓力主要包括注射壓力、保壓壓力和背壓。注射壓力主要是為了克服熔體在流動過程中的阻力;保壓壓力主要是為了對型腔內的熔體進行補縮;背壓主要是為了提高熔體的密實度??偟膩碚f壓力的增加均會使分子間隙變小,鏈段活動范圍減小,熔體的體積縮小,密度變大,分子之間的作用力增加,導致內應力變大,因此,在保證產品質量的前提下盡量選用較低的注射壓力,塑料所承受的最大壓力不應超過150MPa,合適的保壓壓力一般為注射壓力的60~80%,背壓一般為10~15bar。

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注射速度

選擇注射速度時,主要考慮制品的外觀、模具的排氣以及型腔內樹脂流動的阻力。另外對于不同的澆口結構形式,對注射速度的敏感度及要求也不同,如:對于點澆口和潛伏澆口,過快的注射速度產生強剪切導致材料降解,從而出現銀絲、變色、分層和燒焦等不良現象。慢速多用于直澆口和邊緣澆口進膠的制件,可以幫助避免澆口白暈、噴射痕和流痕等缺陷。對于厚壁部件(一般指壁厚在5mm以上),慢速充填,有助于減少凹陷和空隙。速度設定的一般原則為:盡量采用分段階梯式速度設定,以確保充填順暢和良好的制品外觀。

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3、時間

???對于耐熱ABS來說,保壓時間和冷卻時間的設定是否合理,直接影響了制件內應力的大小。

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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。時間過長,容易使材料填充過分,分子間隙變小,內應力變大,所以此時間設定為制品重量不再變化時的最短時間為最佳保壓時間。

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圖二?制品重量隨保壓時間變化圖

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冷卻時間

冷卻時間的設定是基于產品固化開模取出后不產生變形為宜,時間過短,則材料內應力未得到充分釋放,制件脫模后因應力的作用,會產生變形等缺陷。開始設定時可以先設定長一點,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:

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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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三、?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(10~15分鐘)停機,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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四、?清機

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用高密度聚乙烯、聚丙烯或AS樹脂來清洗耐熱ABS,料筒可在加工溫度下清洗,然后應逐漸降低溫度。在清洗過程中,合適的通風非常重要。

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五、?常見不良處理指南

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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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