1.注塑的基本常識
注塑成型是一門工程技術(shù),它所涉及的內(nèi)容是將塑料轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏貌⒛鼙3衷行阅艿闹破?。注射成型的重要工藝條件是影響塑化流動和冷卻的溫度,壓力和相應(yīng)的各個作用時間。
一、溫度控制
1、料筒溫度:注射模塑過程需要控制的溫度有料筒溫度,噴嘴溫度和模具溫度等。前兩程溫度主要影響塑料的塑化和流動,而后一種溫度主要是影響塑料的流動和冷卻。每一種塑料都具有不同的流動溫度,同一種塑料,由于來源或牌號不同,其流動溫度及分解溫度是有差別的,這是由于平均分子量和分子量分布不同所致,塑料在不同類型的注射機內(nèi)的塑化過程也是不同的,因而選擇料筒溫度也不相同。
2、噴嘴溫度:噴嘴溫度通常是略低于料筒最高溫度的,這是為了防止熔料在直通式噴嘴可能發(fā)生的“流涎現(xiàn)象”。噴嘴溫度也不能過低,否則將會造成熔料的早凝而將噴嘴堵死,或者由于早凝料注入模腔而影響制品的性能
3、模具溫度:模具溫度對制品的內(nèi)在性能和表觀質(zhì)量影響很大。模具溫度的高低決定于塑料結(jié)晶性的有無、制品的尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求,以及其它工藝條件(熔料溫度、注射速度及注射壓力、模塑周期等)。
二、壓力控制: 注塑過程中壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種,并直接影響塑料的塑化和制品質(zhì)量。
1、塑化壓力:(背壓)采用螺桿式注射機時,螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力稱為塑化壓力,亦稱背壓。這種壓力的大小是可以通過液壓系統(tǒng)中的溢流閥來調(diào)整的。在注射中,塑化壓力的大小是隨螺桿的轉(zhuǎn)速都不變,則增加塑化壓力時即會提高熔體的溫度,但會減小塑化的速度。此外,增加塑化壓力常能使熔體的溫度均勻,色料的混合均勻和排出熔體中的氣體。一般操作中,塑化壓力的決定應(yīng)在保證制品質(zhì)量優(yōu)良的前提下越低越好,其具體數(shù)值是隨所用的塑料的品種而異的,但通常很少超過20公斤/厘米2。
2、注射壓力:在當(dāng)前生產(chǎn)中,幾乎所有的注射機的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對塑料所施的壓力(由油路壓力換算來的)為準(zhǔn)的。注射壓力在注塑成型中所起的作用是,克服塑料從料筒流向型腔的流動阻力,給予熔料充模的速率以及對熔料進(jìn)行壓實。
三、成型周期
完成一次注射模塑過程所需的時間稱成型周期,也稱模塑周期。它實際包括以下幾部分:
成型周期:成型周期直接影響勞動生間率和設(shè)備利用率.因此,在生產(chǎn)過程中,應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下,盡量縮短成型周期中各個有關(guān)時間.在整個成型周期中,以注射時間和冷卻時間最重要,它們對制品的質(zhì)量均有決定性的影響.注射時間中的充模時間直接反比于充模速率,生產(chǎn)中充模時間一般約為3-5秒.
注射時間中的保壓時間就是對型腔內(nèi)塑料的壓力時間,在整個注射時間內(nèi)所占的比例較大,一般約為20-120秒(特厚制件可高達(dá)5~10分鐘).在澆口處熔料封凍之前,保壓時間的多少,對制品尺寸準(zhǔn)確性有影響,若在以后,則無影響.保壓時間也有最惠值,已知它依賴于料溫,模溫以及主流道和澆口的大小.如果主流道和澆口的尺寸以及工藝條件都是正常的,通常即以得出制品收縮率波動范圍最小的壓力值為準(zhǔn).冷卻時間主要決定于制品的厚度,塑料的熱淚盈眶性能和結(jié)晶性能,以及模具溫等.冷嘲熱諷卻時間的終點,應(yīng)以保證制品脫模時不引起變動為原則,冷卻時間性一般約在30~120秒鐘之間,冷卻時間過長沒有必要,不僅降低生產(chǎn)效率,對復(fù)雜制件還將造成脫模困難,強行脫模時甚至?xí)a(chǎn)生脫模應(yīng)力.成型周期中的其它時間則與生產(chǎn)過程是否連續(xù)化和自動化以及兩化的程度等有關(guān).
2.聚酯塑料的性質(zhì)
聚對苯二甲酸乙二醇酯化學(xué)式為COC6H4COOCH2CH2O
英文名: polyethylene terephthalate,簡稱PET。
PET 是乳白色或淺黃色、高度結(jié)晶的聚合物,表面平滑有光澤。在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機械性能,長期使用溫度可達(dá)120℃,電絕緣性優(yōu)良,甚至在高溫高頻下,其電性能仍較好,但耐電暈性較差,抗蠕變性,耐疲勞性,耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好。
作為包裝材料PET優(yōu)點:
①有良好的力學(xué)性能,沖擊強度是其他薄膜的3~5倍,耐折性好。
②耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀堿,耐大多數(shù)溶劑。
③具有優(yōu)良的耐高、低溫性能,可在120℃溫度范圍內(nèi)長期使用,短期使用可耐150℃高溫,可耐-70℃低溫,且高、低溫時對其機械性能影響很小。
④氣體和水蒸氣滲透率低,既有優(yōu)良的阻氣、水、油及異味性能。
⑤透明度高,可阻擋紫外線,光澤性好。
⑥無毒、無味,衛(wèi)生安全性好,可直接用于食品包裝。
3.PET注塑工藝
聚對苯二甲酸乙醇酯(PET)的注塑工藝
PET化學(xué)名為聚對苯二甲酸乙醇酯,又稱聚酯。目前在客戶中使用最多的是GF-PET。
PET在熔融狀態(tài)下的流變性較好,壓力對粘度的影響比溫度要大,因此,主要從壓力著手來改變?nèi)垠w的流動性。
1、塑料的處理
由
于PET大分子中含有脂基,具有一定的親水性,粒料在高溫下對水比較敏感,當(dāng)水份含量超過極限時,在加工中PET分子量下降,制品帶色、變脆。困此,在加
工前必須對物料進(jìn)行干燥,其干燥溫度為150℃,4小時以上,一般為170℃,3-4小時??捎每丈浞z驗材料是否完全干燥。
回收料比例一般不要超過25%,且要把回收料徹底干燥。
2、注塑機選用
PET由于在熔點后穩(wěn)定的時間短,而熔點又較高,因此需選用溫控段較多、塑化時自摩擦生熱少的注射系統(tǒng),并且制品(含水口料)實際重量不能小于機器注射量的2/3?;谶@些要求,華美達(dá)近年開發(fā)了中小系列的PET專用塑化系統(tǒng)。鎖模力按大于6300t/m2選用。
3、模具及澆口設(shè)計
PET瓶胚一般用熱流道模具成型,模具與注塑機模板之間最好要有隔熱板,其厚度為12mm左右,而隔熱板一定能承受高壓。排氣必須充足,以免出現(xiàn)局部過熱或碎裂,但其排氣口深度一般不要超過0.03mm,否則容易產(chǎn)生飛邊。
4、熔膠溫度
可用空射法量度。270-295℃不等,增強級GF-PET可設(shè)為290-315℃等。
5、注射速度
一般注射速度要快,可防止注射時過早凝固。但過快,剪切率高使物料易碎。射料通常在4秒內(nèi)完成。
6、背壓
越低越好,以免磨損。一般不超過100bar。通常無須使用。
7、滯留時間
切勿使用過長的滯留時間,以防止分子量下降。盡量避免300℃以上的溫度。若停機少于15分鐘。只須作空射處理;若超過15分鐘,則要用粘度PE清潔,并把機筒溫度降至PE溫度,直至再開機為止。
8、注意事項
⑴回收料不能太大,否則易產(chǎn)生在下料處"架橋"而影響塑化。⑵如果模溫控制不好或料溫控制不當(dāng),易產(chǎn)生"白霧"而不透明。模溫低且均勻,冷卻速度快,結(jié)晶少則制品透明。
4.塑料助劑的基本知識及用途
塑料助劑在塑料中加入助劑的目的主要是為了改善加工性能,提高使用效能和降低成本。助劑在塑料用料中所占比例較少,但對塑料制品的質(zhì)量卻有很大影響。不同種類的塑料,因成型加工方法以及使用條件不同,所需助劑的種類和用量也不同。主要的助劑有以下幾類:
1、穩(wěn)定劑
我們都知道塑料制品在加工、貯存和使用過程中,在光、熱、氧的作用下,會發(fā)生褪色、脆化、裂開的老化現(xiàn)象。為延緩和阻止老化現(xiàn)象的發(fā)生,必須加入穩(wěn)定劑。主要用來防止熱老化的,叫熱穩(wěn)定劑;主要用來防止氧化老化的,叫做抗氧劑;主要用來防止光老化的,叫做光穩(wěn)定劑,它們統(tǒng)稱為穩(wěn)定劑。
當(dāng)今性能最優(yōu)秀的塑料穩(wěn)定劑是甲基錫熱穩(wěn)定劑(簡稱181),對硬質(zhì)聚乙烯(pvc)的壓延,擠塑,注塑和吹塑成型都非常有效。又由于它安全性高,所以特別用于食品包裝和高清晰度的硬質(zhì)聚乙烯制品,同時,它也被普遍應(yīng)用于塑料門窗,上水管道,裝飾材料中,以取代其他高毒性的塑料熱穩(wěn)定劑。它在美國,歐洲,日本得到了廣泛的應(yīng)用。近幾年,181甲基錫熱穩(wěn)定劑在我國開始大量應(yīng)用。
2、增塑劑
增塑劑能增加塑料的柔軟性、延伸性、可塑性,降低塑料流動溫度和硬度,有利于塑料制品的成型。常用的有苯二甲酸酯類、癸二酸酯類、氯化石蠟及樟腦等。我們最常見的是樟腦。
3、阻燃劑
能夠提高塑料耐燃性的助劑叫做阻燃劑。含有阻燃劑的塑料大多數(shù)具有自熄性,或燃燒速率減緩等。常用的阻燃劑有氧化銻及鋁、硼的化合物,鹵化物和磷酸酯、四氯苯二甲酸酐、四澳苯二甲酸酐等。
4、抗靜電劑
抗靜電劑起著消除或減少塑料制品表面產(chǎn)生靜電的作用??轨o電劑大多數(shù)是電解質(zhì),它們與合成樹脂的相溶性有限,這樣可以遷移至塑料表面,達(dá)到吸潮和消除靜電的作用。
5、發(fā)泡劑
塑料發(fā)泡劑是一種在一定溫度下可以氣化的低分子有機物,如二氯二氟甲烷;或者受熱時會分解出氣體的有機化合物。這些氣體留在塑料基體中便形成有許多細(xì)微泡沫結(jié)構(gòu)的泡沫塑料。常用的有偶氮化合物、亞硝基化合物等。
6、著色劑
著色劑用于塑料的著色。主要起美化、修飾作用。塑料制品中約有80%是經(jīng)過著色后制成最終制品的。
7、潤滑劑
潤滑劑是為了改善塑料加熱成型時的脫模性和提高制品的表面光潔度而加入的物質(zhì)。常用的潤滑劑有:硬脂酸及其鹽類、石蠟、合成蠟等。
8、增強材料和填料
在許多塑料中,增強材料和填料占有相當(dāng)?shù)谋戎?,尤其是增強塑料和鈣塑材料。主要目的是:為了提高塑料制品的強度和剛性,一般加入各種纖維材料或無機物。最常用的增強材料有:玻璃纖維、石棉、石英、炭黑、硅酸鹽、碳酸鈣、金屬氧化物等。
5.注塑生產(chǎn)原料混合的一般常識
一.目的:規(guī)范混料操作,穩(wěn)定生產(chǎn)狀況。
二.適用范圍:適用于注塑部混料人員的作業(yè)。 三.職責(zé): 按生產(chǎn)單、配料單及混料工藝要求進(jìn)行配料,保證混出的料均勻,無雜質(zhì)雜料等,并且能及時供應(yīng)生產(chǎn)用料。
四.流程: 五.作業(yè)控制: a.注意安全生產(chǎn),開機前檢查設(shè)備狀況,定時器等是否正常。設(shè)備出現(xiàn)故障時,應(yīng)立即停機,不用或下班時須關(guān)掉電源;白礦油及其他易然品必須封閉分開放置; b.每換一種材料、顏色都須將混料機內(nèi)外清潔干凈,清潔時先用棉布將表面灰塵、色粉清理然后用白色棉布沾白電油進(jìn)行擦洗,再用干凈白色棉布擦凈。
c.。
6.常用塑料知識
日常生活中常見的塑料很多,主要有以下幾種: (1)聚乙烯(PE)塑料:化學(xué)性能穩(wěn)定,耐酸、耐堿及鹽類水溶液的侵蝕,常用于制作食品包裝膜(袋)、容器、管道、玩具、農(nóng)用棚膜及地膜等。
常見聚乙烯有高密度(低壓)聚乙烯(PE-HD)、低密度(高壓)聚乙烯(PE-LD)、線形低密度聚乙烯(PE-LLD)等。以前PE-HD寫作HDPE、PE-LD寫作LDPE、PE-LLD寫作LLDPE。
(2)聚丙烯(PP)塑料:質(zhì)輕、無毒、無味,在熱水中浸泡不變形、不損傷,常見的酸、堿有機溶劑對它幾乎不起作用。PP常用于制作薄膜、包裝袋、食品容器、單絲、日用品、玩具、管道、注射制品等。
(3)聚氯乙烯(PVC)塑料:常用于制作管道、門窗、薄膜等,色澤鮮艷、耐腐蝕、牢固耐用,在制造過程中往往添加穩(wěn)定劑、增塑劑等輔助材料,產(chǎn)品一般用于直接接觸食物。PVC配方不同,性能不同。
如改變增塑劑的添加量,可制成從很軟到很硬各種不同的聚氯乙烯塑料制品。增塑的聚氯乙烯符號為PVC-P,未增塑聚氯乙烯(也稱硬(質(zhì))聚氯乙烯)符號為PVC-U,以前寫為UPVC。
(4)聚苯乙烯(PS)塑料:容易著色、透明性好,電性能好。它耐酸堿腐蝕,但易溶于氯仿、二氯乙烯、香蕉水等有機溶劑。
PS常用于制作電器零部件、儀器殼罩、燈罩、牙刷柄、玩具等,PS比較脆,常用的是抗沖擊改性聚苯乙烯(PS-HI)。PS-HI以前寫作HIPS。
(5)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料:色彩鮮艷,耐熱、堅固、外表面可鍍鉻、鎳等金屬薄膜,可制作電器外殼、冰箱內(nèi)殼、日用品、運動用品等。 (6)聚碳酸酯(PC)塑料:強度較高,韌性好,光學(xué)性能好,綜合性能好。
PC常用于光盤,眼鏡,水罐(桶),陽光板等。 (7)聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料:俗稱聚酯(實際上聚酯還有多種,但以PET最為常見),強度較高,韌性好,力學(xué)綜合性能好。
PET常用于制作飲料瓶、錄音帶、軸承、鏈條、齒輪等。 (8)聚酰胺(PA)塑料:它的特性堅韌、牢固、耐磨,常用于制作魚線、魚網(wǎng)、梳子、牙刷、衣鉤、扇骨、網(wǎng)袋繩、水果外包裝袋等。
PA無毒性,但不可長期與酸堿接觸。PA有很多種,常見的有PA6、PA66、PAlol0、PAll等。
PA俗稱尼龍(NyIon)。
7.注塑PET料需要多少溫度
1. 一般為260至300攝氏度,有超高性能的300至350攝氏度。
2. 塑膠材料PET分為纖維級聚酯切片和非纖維級聚酯切片。
①纖維級聚酯用于制造滌綸短纖維和滌綸長絲,是供給滌綸纖維企業(yè)加工纖維及相關(guān)產(chǎn)品的原料。滌綸作為化纖中產(chǎn)量最大的品種。
②非纖維級聚酯還有瓶類、薄膜等用途,廣泛應(yīng)用于包裝業(yè)、電子電器、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑、汽車等領(lǐng)域,其中包裝是聚酯最大的非纖應(yīng)用市場,同時也是PET增長最快的領(lǐng)域。
3. 塑膠材料:以聚合物為基本成分﹐加入添加劑后在一定溫度﹑壓力下﹐經(jīng)加工塑制成型或交聯(lián)固化成型而得的固體材料。由于多數(shù)聚合物具有良好的絕緣性能﹐它被廣泛用作絕緣材料。塑膠按熱行為分為熱塑性與熱固性兩類。
8.誰能告訴我有關(guān)塑料的知識
一、塑料的定義 塑料是以樹脂為主要成分,在一定溫度和壓力下塑造成一定形狀,并在常溫下能保持既定形狀的高分子有機材料。
樹脂是指受熱時通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍,轉(zhuǎn)化時受外力作用具有流動性,常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機聚合物,它是塑料最基本的,也是最重要的成分。廣義地講,在塑料工業(yè)中作為塑料基本材料的任何聚合物都可稱為樹脂。
二、塑料的分類 塑料目前尚無確切的分類,一般分類如下:1.按塑料的物理化學(xué)性能分熱塑性塑料:在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。
熱固性塑料:因受熱或其它條件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、環(huán)氧塑料等。
2.按塑料用選分 通用塑料: -般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
工程塑料: -般指能承受一定的外力作用,并有良好的機械性能和尺寸穩(wěn)定性,在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能,可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等。
特種塑料: -般指具有特種功能(如耐熱、自潤滑等),應(yīng)用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有機硅等。
3.按塑料成型方法分 模壓塑料:供模壓用的樹脂混合料。如一般熱固性塑料。
層壓塑料:指浸有樹脂的纖維織物,可經(jīng)疊合、熱壓結(jié)合而成為整體材料。 注射、擠出和吹塑塑料: -般指能在料筒溫度下熔融、流動,在模具中迅速硬化的樹脂混合科。
如一般熱塑性塑料。 澆鑄塑料:能在無壓或稍加壓力的情況下,傾注于模具中能硬化成一定形狀制品的液態(tài)樹脂混合料。
如MC尼龍。 反應(yīng)注射模塑料:一般指液態(tài)原材料,加壓注入模腔內(nèi),使其反應(yīng)固化制得成品。
如聚氨脂類。 4.按塑料半制品和制品分 模塑粉:又稱塑料粉,主要由熱固性樹脂(如酚醛)和填料等經(jīng)充分混合、按壓、粉碎而得。
如酚醛塑料粉。 增強塑料:加有增強材料而某些力學(xué)性能比原樹脂有較大提高的一類塑料。
泡沫塑料:整體內(nèi)合有無數(shù)微孔的塑料。 薄膜:一般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔軟的塑料制品。
三、塑料的基本性能 1.質(zhì)輕、比強度高。塑料質(zhì)輕,一般塑料的密度都在0.9~ 2.3克/厘米3之間,只有鋼鐵的1/8~1/4、鋁的1/2左右,而各種泡沫塑料的密度更低,約在0.01~ O.5克/厘米3之間。
按單位質(zhì)量計算的強度稱為比強度,有些增強塑料的比強度接近甚至超過鋼材。例如合金鋼材,其單位質(zhì)量的拉伸強度為160兆帕,而用玻璃纖維增強的塑料可達(dá)到170~ 400兆帕。
2.優(yōu)異的電絕緣性能。幾乎所有的塑料都具有優(yōu)異的電絕緣性能,如極小的介電損耗和優(yōu)良的耐電弧特性,這些性能可與陶瓷媲美。
3.優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性能。一般塑料對酸堿等化學(xué)藥品均有良好的耐腐蝕能力,特別是聚四氟乙烯的耐化學(xué)腐蝕性能比黃金還要好,甚至能耐"王水"等強腐蝕性電解質(zhì)的腐蝕,被稱為"塑料王"。
4.減摩、耐磨性能好。大多數(shù)塑料具有優(yōu)良的減摩、耐磨和自潤滑特性。
許多工程塑料制造的耐摩擦零件就是利用塑料的這些特性,在耐磨塑料中加入某些固體潤滑劑和填料時,可降低其摩擦系數(shù)或進(jìn)一步提高其耐磨性能。 5.透光及防護(hù)性能。
多數(shù)塑料都可以作為透明或半透明制品,其中聚苯乙烯和丙烯酸酯類塑料象玻璃一樣透明。有機玻璃化學(xué)名稱為聚甲基丙烯酸甲酯,可用作航空玻璃材料。
聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能,大量用作農(nóng)用薄膜。塑料具有多種防護(hù)性能,因此常用作防護(hù)保裝用品,如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。
6.減震、消音性能優(yōu)良。某些塑料柔韌而富于彈性,當(dāng)它受到外界頻繁的機械沖擊和振動時,內(nèi)部產(chǎn)生粘性內(nèi)耗,將機械能轉(zhuǎn)變成熱能,因此,工程上用作減震消音材料。
例如,用工程塑料制作的軸承和齒可減小噪音,各種泡沫塑料更是廣泛使用的優(yōu)良減震消音材料。 上述塑料的優(yōu)良性能,使它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中具有廣泛用途;它已從過去作為金屬、玻璃、陶瓷、木材和纖維等材料的代用品,而一躍成為現(xiàn)代生活和尖端工業(yè)不可缺少的材料。
然而,塑料也有不足之處。例如,耐熱性比金屬等材料差,一般塑料僅能在100℃以下溫度使用,少數(shù)200℃左右使用;塑料的熱膨脹系數(shù)要比金屬大3~ 10倍,容易受溫度變化而影響尺寸的穩(wěn)定性;在載荷作用下,塑料會緩慢地產(chǎn)生粘性流動或變形,即蠕變現(xiàn)象;此外,塑料在大氣、陽光、長期的壓力或某些質(zhì)作用下會發(fā)生老化,使性能變壞等。
塑料的這些缺點或多或少地影響或限制了它的應(yīng)用。但是,隨著塑料工業(yè)的發(fā)展和塑料材料研究工作的深入,這些缺點正被逐漸克服,性能優(yōu)異的新穎塑料和各種塑料復(fù)合材料正不斷涌現(xiàn)。
四、塑料的用途 塑料巳被廣泛用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑、包裝、國防尖端工業(yè)以及人們?nèi)粘I畹雀鱾€領(lǐng)域。 農(nóng)業(yè)方面:大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、魚網(wǎng)、養(yǎng)殖浮漂等。
工業(yè)方面:電氣和電于工業(yè)廣泛使用塑料制作絕緣材料和封裝材料;在機械工業(yè)中用塑料制成傳動齒輪、軸承、軸瓦及許多零部件代替金屬制品;在化學(xué)工業(yè)中用塑料作管道、各種容器及其它防腐材料;在建筑工業(yè)中作門窗、樓梯扶手、地板磚、天花板、。