特殊塑胶材料的模具设计及成型工艺标准.doc..ppt

特殊塑胶材料模具设计及成型工艺标准塑胶模具公司塑胶模具公司由于公司的不断发展由于公司的不断发展,新产品的不断增加，要求产品性能的不新产品的不断增加，要求产品性能的不断提升断提升,公司采用特殊塑胶材料越来越多；于此，现制定公司采用特殊塑胶材料越来越多；于此，现制定特特殊塑胶材料模具设计以及成型工艺标准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：我司采用的特殊塑胶材料有以下几种：1、PPS 2、TRITAN2001/TRITAN1001 3、PEI 4、PPE5、LDPE6、TOPAS一、模具设计标准：一、模具设计标准：1.PPS塑胶材料:2.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。3.4.用材标准进胶标准冷却标准顶出以及排气标准前后模以及大行位全部采用加硬材料，加硬到HRC5256度;采用一胜百S136，型芯嵌件应有足够强度、防止变形、位移与损坏，采用XFS136加硬到HRC4246度。尤其对细长型芯与型腔间空隙较小时更应注意。所有胶位部分尽量避免利角或薄片的产生。不宜采用牛角和潜入水以及热咀进胶,如果采用热咀进胶时需与热咀供应商沟通确认;其余进胶方式均可。常见进胶方式为大水口扇形进胶。浇口厚度做到制品胶厚的0.60.8T；主流道单侧斜度23度，长度越短越好，不允许超75。分流道的选用，当产品重量在80以下时流道为D5，在80克以上200克以下时流道为D6，在200克以上时流道为D8。前后模水路设计要均匀且足够，后模加油温机，注：模具最好预留加发热管位置，以防止油温机不能把模具加热到所需的模温时，可以用发热管加热。必须采用耐高温的运水接头、封水圈（O Ring）。顶出力大，顶杆应有足够强度（不宜做小于D4.0的顶针），顶出应均匀，顶杆不宜兼作型芯;顶杆以及司筒材质应为耐热。此胶料流动性相对较好，易成型，需在冲胶的末端和难以充填的部位做排气，排气槽深度为0.030.04MM。一、模具设计标准：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。用材标准进胶标准冷却标准顶出以及排气标准接触胶位的所有钢料全部采用加硬材料，抛光性能良好,采用一胜百S136加硬到HRC5256度或GS128H,;模具型芯嵌件应有足够强度、防止变形、位移与损坏。尤其对细长型芯与型腔间空隙较小时更应注意。不建议做潜进胶、牛角进胶以及小水口进胶。最好采用侧进胶浇口及护耳式浇口，浇口厚度建议做到制品胶厚的0.60.8T;主流道单边斜度为23，长度越短越好，不允许超75MM。可采用热流道，尽可能采用针阀式。分流道的选用，当产品重量在80以下时流道为D5，在80克以上200克以下时流道为D6，在200克以上时流道为D8。前后模运水需充分并均匀冷却,特别留意唧嘴及模芯部位的冷却，对于较小的模芯，可考虑使用铍铜制造或使用冷却棒冷却。当采用热咀进胶时,进胶口附近必须要有足够的冷却，建议采用热咀冷却套。顶出力大，顶杆应有足够强度，顶出应均匀，顶杆不宜兼作型芯。此胶料流动性相对较好，易成型，需在冲胶的末端和难以充填的部位做排气，排气槽深度为0.020.03MM。一、模具设计标准：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。用材标准进胶标准冷却标准顶出以及排气标准接触胶位的所有模料全部采用加硬材料，加硬到HRC5256度，建议采用一胜百S136加硬，模具型芯嵌件应有足够强度、防止变形、位移与损坏，采用XFDACR钢料。尤其对细长型芯与型腔间空隙较小时更应注意。不宜采用牛角和潜入水进胶，当采用热咀进胶时,仅可采用针阀式进胶；其余进胶方式均可以采用。常见进胶方式为大水口扇形进胶。浇口厚度做到制品胶厚的0.60.8T。主流道单边斜度为23，长度越短越好，不允许超75。分流道的选用，当产品重量在80以下时流道为D5，在80克以上200克以下时流道为D6，在200克以上时流道为D8。前后模水路设计要均匀且足够，后模加油温机，注：模具最好预留加发热管位置，以防止油温机不能把模具加热到所需的模温时，可以用发热管加热。必须采用耐高温的运水接头、封水圈（O Ring）。顶出力大，顶杆应有足够强度，顶出应均匀，顶杆不宜兼作型芯，顶杆以及司筒材质应为耐热。此胶料流动性欠佳，难易成型，需在冲胶的末端和难以充填的部位做排气，排气槽深度为0.030.04MM。一、模具设计标准：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。用材标准进胶标准冷却标准顶出以及排气标准接触胶位的所有钢料全部采用加硬材料，建议采用S136加硬到HRC4246度或直接采用XFDACR（3842度）;模具型芯嵌件应有足够强度、防止变形、位移与损坏。可以使用所有类型的浇口。特别适合于使用护耳式浇口和扇形浇口,浇口厚度为制品胶厚的0.50.7T。主流道单边斜度为12，长度越短越好，不允许超75MM。分流道的选用，当产品重量在60以下时流道为D4，在60以上150克以下时流道为D5，在150以上300克以下时流道为D6。前后模需做足运水，保证冷却均匀且足够，特别是后模芯，当单薄细高的模柯可采用喷管或冷却棒冷却。此胶料的产品包紧力不大,较易顶出，顶杆应有足够强度，顶出应均匀，不宜兼作型芯。此胶料流动性较好，易成型，需在冲胶的末端和难以充填的部位做排气，排气槽深度为0.020.03MM。一、模具设计标准：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。用材标准进胶标准冷却标准顶出以及排气标准接触胶位的所有钢料全部采用718H。可采用任意形式的进胶，浇口厚度建议做到制品胶厚的0.50.7T;潜水口进胶点尺寸直径0.81.2mm;小水口浇口尺寸设计为0.81.2mm。热咀进胶有良好的表现。主流道单边斜度为12，长度越短越好，不允许超75MM。分流道的选用，当产品重量在60以下时流道为D4，在60以上150克以下时流道为D5，在150以上300克以下时流道为D6。前后模需做足运水，保证冷却均匀且足够，特别是后模芯，当单薄细高的模柯可采用喷管或冷却棒冷却。可考虑后模加模温机控制，此胶料受温度影响较大。此胶料的产品包紧力大,不易顶出，顶杆应有足够强度，且不易下小于D4.0的顶针顶出，顶出应均匀。此胶料流动性很好，易成型，需在冲胶的末端和难以充填的部位做排气，排气槽深度为0.010.02MM。一、模具设计标准：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。用材标准进胶标准冷却标准顶出以及排气标准接触胶位的所有钢料全部采用加硬材料，抛光性能良好,采用一胜百S136加硬到HRC5256度或GS128H,模具型芯嵌件应有足够强度、防止变形、位移与损坏。尤其对细长型芯与型腔间空隙较小时更应注意。侧进胶浇口及护耳式浇口厚度建议做到制品胶厚的0.60.8T;不能采用潜水口和牛角进胶;小水口点浇口尺寸设计为1.22.0。主流道单边斜度为23，长度越短越好，不允许超75MM。可采用热流道，尽可能采用针阀式。分流道的选用，当产品重量在80以下时流道为D6，在80克以上200克以下时流道为D8，在200克以上时流道为D10。前后模需做足运水，保证冷却均匀且足够，特别是后模芯，当单薄细高的模柯可采用喷管或冷却棒冷却。后模可考虑加模温机控制，此胶料成型对模很敏感。此胶料的产包紧力不大,易顶出，顶杆应有足够强度，且不易下小于D4.0的顶针顶出，顶出应均匀。此胶料流动性相对欠佳，难易成型，需在冲胶的末端和难以充填的部位做排气，排气槽深度为0.030.04MM。二、成型工艺标准：二、成型工艺标准：1.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：300-310.1.5.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：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260C2804.螺杆转速：较低的螺杆转速可防止胶料温度过高，建议选用：60-90RPM5.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：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260C2804.螺杆转速：较低的螺杆转速可防止胶料温度过高，建议选用：60-90RPM5.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：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（观察熔胶的外观，表面光滑，射出有力，没有气泡。表面粗面粗 糙则是温度不够；射出无力，则是温度太高；有气泡则是料糙则是温度不够；射出无力，则是温度太高；有气泡则是料 没没烘干或是温度太高造成材料分解有降解气出来）。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，（模温越高，外观越好，熔接线强度越高，内应力越小外观越好，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：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：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：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：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（screwdesign）也牵涉到机筒加热器（cylinderheater）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（feedzone）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（flightpattern）应选择单螺旋（singleflight）或（副螺旋（subflight）位于计量段（meteringzone）的）双螺旋（doubleflight）。TOPAS的粒料（pellet）难以压碎，因此进入压缩区（compressionzone）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：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（cavityblock）和顶针（ejectorpin），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（airblow）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（plasticbag），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。