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热固性塑料注塑加工工艺性能
返回列表 来源: 马驰科注塑加工厂 发布日期: 2022.05.23 浏览次数:1

热固性塑料注塑加工工艺性能,东莞市马驰科注塑加工厂热固性塑料的注塑加工工艺性热固性塑料同热塑性塑料相比,具有制件尺寸稳定性好、耐热好和刚性大等特点,所以在工程上应用十分广泛。热固性塑料在热力学性能上明显不同于热塑性塑料。其主要的注塑加工工艺性能指标有收缩率、流动性、水分及挥发物含量、硬化速度等。

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1.收缩率

同热塑性塑料一样,热固性塑料也具有因成型注塑加工而引起的尺寸减小。计算方法与热塑性塑料收缩率相同。产生收缩的主要原因有:

(1)热收缩 这是因热胀冷缩而引起的尺寸变化。由于塑料是由高分子化合物为基础组成的物质,线胀系数比钢材大几倍至十几倍,制件从成型注塑加工温度冷却到室温时,就会产生远大于模具尺寸收缩的收缩,这种热收缩所引起的尺寸减小是可逆的。收缩量大小可用塑料线胀系数的大小来判断。

(2)结构变化引起的收缩 热固性塑料的成型注塑加工过程是热固性树脂在型腔中进行化学反应的过程,即产生交联结构,分子链间距离缩小,结构紧密,引起体积收缩。这种由结构变化而产生的收缩,在进行到一定程度时,就不会继续产生。

(3)弹性恢复 塑料制件固化后并非刚性体,脱模时,注塑加工成型压力降低,产生一弹性恢复值,这种现象降低了收缩率。在成型以玻璃纤维和布质为填料的热固性塑料时,这种情况尤为明显。

(4)塑性变形 这主要表现在制件脱模时,注塑加工成型压力迅速降低,但模壁紧压着制件的周围,产生塑性变形。发生变形部分的收缩率比没有发生变形部分的收缩率大,因此,制件往往在平行加压方向收缩较小,而垂直加压方向收缩较大。为防止两个方向的收缩率相差过大,可采用迅速脱模的办法补救。

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影响收缩率的因素与热塑性塑料相同,有原材料、模具结构或成型方法及成型注塑加工工艺条件等。塑料中树脂和填料的种类及含量,直接影响收缩率的大小。当所用树脂在固化反应中放出的低分子挥发物较多时,收缩率较大;放出低分子挥发物较少时,收缩率也小。在同类塑料中,填料含量增多,收缩率小;填料中无机填料比有机填料所得的塑料件收缩小,例如以木粉为填料的酚醛塑料的收缩率,比相同数量无机填料的酚醛塑料收缩率大. 凡有利于提高成型压力,增大塑料充模流动性,使塑件密实的模具结构,均能减少制件的收缩率,例如用压缩或压注成型的塑件比注射成型的塑件收缩率小。凡能使塑件密实,成型前使低分子挥发物溢出的注塑加工工艺因素,都能使制件收缩率减少,例如成型前对酚醛塑料的预热、加压等。

2.流动性

流动性的意义与热塑性塑料流动性类同,但热固性塑料通常以拉西格流动性来表示,而不是用熔融指数表示。将一定重量的欲测塑料预压成圆锭,将圆锭放入 压模中,在一定的温度和压力下,测定它从模孔中挤出的长度,此即拉西格流动性,数值大则流动性好。

每一品种的塑料分为三个不同等级的流动性:拉西格流动值为100~130mm,适用于压制无嵌件、形状简单、厚度一般的塑件;拉西格流动值为131~150mm,用于压制中等复杂程度的塑件;拉西格流动值为151~180mm,可用于压制结构复杂、型腔很深、嵌件较多的薄壁塑件,或用于压注成型。流动性过大容易造成溢料过多,填充不密实,塑件组织疏松,树脂与填料分头聚积,易粘模而使脱模和清理困难以及过早硬化等缺陷;流动性过小则填充不足,不易成型,成型压力增 大。因此选用塑料的流动性必须与塑件要求、成型注塑加工工艺及成型条件相适应。模具设计时应根据流动性来考虑浇注系统、分型面及进料方向等。影响流动性的因素主要有以下三点:

(1)塑料品种 不同品种的塑料,其流动性各不相同,即使同一品种塑料,由于其中相对分子质量的大小、填料的形状、水分和挥发物的含量以及配方不同,其流动性也不相同。

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(2)模具结构 模具成型表面光滑,型腔形状简单,采用不溢式压缩模(与溢式或半溢式压缩模相比)等都有利于改变流动性。

(3)成型工艺 采用压锭及预热,提高注塑加工成型压力,在低于塑料硬化温度的条件下提高注塑加工成型温度等都能提高塑料的流动性。

3.比体积和压缩率

比体积是单位质量的松散塑料所占的体积,以cm3/g计;压缩率是塑料的体积与塑件的体积之比,其值恒大于1.比体积和压缩率都表示粉状或短纤维状塑料的松散性。它们都可用来确定模具加料室的大小。比体积和压缩率较大,则要求模具加料室尺寸要大,这样便使模具体积增大,操作不便,浪费钢材,不利于加热。同时,比体积和压缩率大,使塑料内充气增多,排气困难,成型周期变长,生产率降低;比体积和压缩率小,使压锭和压缩、压注体积易,而且压锭质量也较准确。但是,比体积太小,则影响塑料的松散性,以体积积法装料时造成塑件质量不准确。比体积的大小也常因塑料的粒度及颗粒不均匀度不同而有误差。

4.硬化速度

热固性塑料注塑加工工艺性能,热固性塑料在注塑加工成型过程中要完成交联反应,即树脂分子由线型结构变成体型结构,这一变化过程称为硬化。硬化速度通常以塑料试样硬化1mm厚度所需的秒数来表示,此值越小时,硬化速度就越快。硬化速度与塑料品种、塑件形状、壁厚、成型温度及是否预热、预压等有密切关系。例如,东莞市马驰科注塑加工厂采用压锭、预热,提高注塑加工成型温度,增加加压时间,都能加快硬化速度。此外,硬化速度还应适应注塑加工成型方法的要求。例如,压注或注射成型时,应要求在塑化、填充时化学反应慢,硬化慢,以保持长时间的流动状态,但当充满型腔后,在高温、高压下应快速硬化。硬化速度慢的塑料,会使成型周期变长,生产率降低;硬化速度快的塑料,则不能成型大型复杂的塑件。

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5.水分及挥发物含量

热固性塑料注塑加工工艺性能,东莞市马驰科注塑加工厂塑料中的水分及挥发物来自两个方面:一方面是塑料在制造中未能全部除净水分,或在储存、运输过程中,由于包装或运输条件不当而吸收水分;另一方面是来自压缩或压注过程中化学反应的副产物。塑料中水分及挥发物的含量,在很大程度上直接影响塑件的物理、力学和介电性能。塑料中水分及挥发物的含量大,在成型时产生内压,促使气泡产生或以内应力的形式暂存于塑料中,一旦压力除去后便会使塑件变形,力学强度降低。压制时,由于温度和压力的作用,大多数水分及挥发物逸出。但尚未逸出时,它占据着一定的体积,严重地阻碍化学反应的有效发生,当塑件冷却后,则会造成组织疏松。当逸出时,挥发物气体又像一把利剑割裂塑件一样,使塑件产生龟裂,降低机械强度和介电性能。此外,水分及挥发物含量过多时,会促使流动性过大,容易溢料,成型周期增长,收缩率增大,塑件容易产生翘曲、波纹及光泽不好等现象。但是,塑料中水分及挥发物的含量不足,会导致流动性不良,注塑加工成型困难,同时也不利于压锭。水分及挥发物在成型时变成气体,必须排出模外,有的气体对模具有腐蚀作用,对人体也有作用。为此,在模具设计时应对这种特征有所了解,并采取相应措施。

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