A、行业:塑料行业
B、材质:ABS
C、生产工艺:注塑
耐热型ABS注塑成型,
需要注意哪些关键问题?
耐热级ABS注塑成型的关键就在于降低制品的内应力,而影响内应力主要是材料干燥、模具设计、保压压力、成型温度、和时间、模具温度等5个方面,下面总结了这5个方面需要注意的关键点。
普通级的ABS耐热性能不够好,通过添加ɑ-甲基苯乙烯共聚物和N-苯基马来酰亚胺共聚物等耐热剂开发了一系列耐热ABS树脂,热变形温度(HDT)为90-120℃。
由于在耐热级ABS的分子结构中有高刚性的苯环和N-苯基基团,虽然提高了耐热性,但是也增加了分子链的空间位阻效应,使得分子链的松弛速度降低,会使制件产生较大的内应力,导致应力开裂、发白、发脆等缺陷发生。要解决这些问题就需要从降低内应力着手,这才是耐热级ABS注塑成型的关键。
1、产品模具设计
产品的壁厚需要平均统一,差异应该要控制在25%以内,因为壁厚差异过大会让应力集中。对于强度较弱的柱子可以在根部增加R角或追加加强筋,防止柱子断裂。
对于卡扣来说,根部同时也需要倒R角,R角的大小是有产品壁厚决定的,R角和壁厚比应在0.3以上,这个比值越高内应力越小,不过也需要考虑产品表面缩水问题。同时对于模具的冷却水道来说,从设计上也要保证冷却的均匀性,冷却不均、收缩不一也会产生内应力。
2、材料干燥
通常,耐热级ABS树脂都会存在吸收空气中的水分的问题,吸水率一般在0.2~0.4%之间,所以在注塑前必须对材料进行干燥处理,保证材料含水率在0.05%以下,越低越好,否则可能出现水花、银丝等缺陷。在对耐热级ABS树脂进行干燥的时候,保持温度在80~95℃之间,一般维持3~4个小时。
3、成型温度
成型温度对于耐热级ABS来说非常关键,合适的温度可以保证ABS能够充分塑化,可以考虑使用供应商建议的成型温度之中间值偏上的温度区域,提高成型温度会降低耐热级ABS的粘度,增加材料流动性,保证材料充足的填充能力。
4、保压压力和时间
对于耐热级ABS来说,保压压力和时间会直接影响内应力,保压压力的增加会减少分子间隙,链段活动范围、熔体的体积、密度会变大,分子之间的作用力增加,这样可以改善产品的缩水、提高内部质量,但会造成内应力增加,所以在保证要求的外观质量的前提下,可以选择较低的保压压力来降低内应力。
保压时间设定的依据是浇口随着冷却完成其固化,螺杆再推进已经不再对成型品施加压力为止的时间。保压时间如果过长,材料会填充过分,分子之间间隙会变小,内应力会变大;如果时间过短,则容易产生缩水,造成尺寸的不稳定,保压时间应该以制品重量不再变化时的最短时间为佳。
5、模具温度
耐热级ABS建议模温60-80℃。较高的模具温度,流动性好、较高的熔接线强度、产品内应力小,但会延长成型周期。较低的模具温度,会导致内应力过高,制品性能下降,出现脆裂、螺丝孔开裂或喷漆开裂等缺陷。
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