在现代工业和日用产品制造领域,塑料凭借重量轻、韧性好、成型易、成本低等显著优点,正越来越多地替代玻璃,尤其在光学仪器和包装工业方面,其应用发展态势迅猛。不过,由于这些替代玻璃的透明塑料需要具备良好的透明性、较高的耐磨性以及优异的抗冲击韧性,因此在塑料成分、注塑全过程的工艺、设备以及模具等方面,都需要开展大量工作,以确保透明塑料制品表面质量良好,满足使用要求。​
        目前市场上常见的透明塑料有聚甲基丙烯酸甲酯(俗称亚加力或有机玻璃,PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、透明尼龙、AS(丙烯腈 – 苯乙烯共聚物)、聚砜(PSF)等,其中 PC、AS 是我们接触较多的品种。​
        透明塑料的性能要求较为严格。首先必须具备高透明度,其次要有一定的强度和耐磨性,能抗冲击,还要有良好的耐热性、优异的耐化学性以及较小的吸水率,如此才能在使用过程中长久保持透明度。通过对 PMMA、PC 和 PET 的性能比较可知,PC 在性能上是较理想的选择,但由于其原料价格昂贵且注塑工艺难度较大,所以一般要求的制品仍主要选用 PMMA;而 PET 需要经过拉伸才能获得良好的机械性能,因此多在包装、容器领域使用。​
        在惠州注塑加工厂进行透明塑料注塑时,有诸多共同问题需要注意。透明塑料对制品表面质量要求极高,不允许出现任何斑纹、气孔、泛白、星点、黑点、变色、光泽不佳等缺陷,这就使得在整个注塑过程中,从原料、设备、模具到产品设计,都需要严格甚至特殊的要求。同时,透明塑料大多熔点高、流动性差,为保证产品表面质量,需要对机筒温度、注射压力、注射速度等工艺参数进行细微调整,确保注塑料既能充满模,又不会因产生内应力而导致产品变形和开裂。
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一、原料准备与干燥​

        塑料中若含有杂质,哪怕是极少量,都可能影响产品的透明度。所以在原料的储存、运输和加料过程中,必须注意密封,保证原料干净。特别是当原料中含有水分时,加热后会导致原料变质,因此一定要进行干燥处理,并且在注塑时使用干燥料斗加料。此外,干燥过程中输入的空气最好经过滤、除湿,防止污染原料。​

二、机筒、螺杆及其附件的清洁​

        为避免原料污染以及螺杆及附件凹陷处残留旧料或杂质,尤其是防止热稳定性差的树脂存在,在使用前和停机后,都要用螺杆清洗剂将各部件清洗干净,确保无杂质粘附。若没有螺杆清洗剂,可用 PE、PS 等树脂清洗螺杆。临时停机时,为防止原料在高温下停留时间过长而分解,应降低干燥机和机筒温度,如 PC、PMMA 等的机筒温度要降至 160℃以下(PC 的料斗温度应降至 100℃以下)。​

三、模具设计注意事项(含产品设计)​

        为避免出现熔体流动不畅或冷却不均,导致塑料成型不良并产生表面缺陷和变质,在模具设计时需注意以下几点:​
  1. 制品壁厚应尽量均匀一致,脱模斜度要足够大,以确保制品顺利脱模。​
  1. 过渡部分应逐步、圆滑过渡,避免尖角、锐边产生,特别是 PC 产品,一定不能有缺口,以防应力集中。​
  1. 浇口、流道应尽可能宽大、粗短,并根据收缩冷凝过程设置浇口位置,必要时添加冷料井,以保证熔体顺利填充模具并减少缺陷。​
  1. 模具表面应光洁,粗糙度低(最好低于 0.8),以保证制品表面质量。​
  1. 排气孔、槽必须足够,以便及时排出空气和熔体中的气体,避免产生气穴等缺陷。​
  1. 除 PET 外,制品壁厚不要太薄,一般不得小于 1mm,以保证制品强度。​

四、注塑工艺注意事项(含注塑机要求)​

        为减少内应力和表面质量缺陷,在注塑工艺方面需注意以下几点:​
  1. 应选用专用螺杆、带单独温控射咀的注塑机,以满足透明塑料的注塑要求。​
  1. 在塑料树脂不分解的前提下,注射温度宜采用较高温度,以改善熔体流动性。​
  1. 注射压力一般较高,以克服熔料粘度大的问题,但压力过高会产生内应力,导致脱模困难和变形,需合理控制。​
  1. 在满足充模的情况下,注射速度一般宜低,最好采用慢 – 快 – 慢多级注射,以保证熔体填充均匀。​
  1. 保压时间和成型周期在满足产品充模,不产生凹陷、气泡的情况下,应尽量短,以减少熔料在机筒内的停留时间,避免分解。​
  1. 在满足塑化质量的前提下,螺杆转速和背压应尽量低,防止产生分解的可能。​
  1. 模具温度对制品冷却影响极大,必须能精确控制其过程,在可能的情况下,模温宜高一些,以利于熔体流动和制品成型。
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