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谈谈工程塑料注塑成型加工时熔化温度的控制

      工程塑料在注塑成型时,选择正确的熔化温度对产品品质的控制非常重要。通常工程塑料注塑允许熔化温度误差比成型非结晶树脂更严格,机器的成型条件直接影响产品的最终品质。如下是结晶型工程塑料POM(聚甲醛)、PA(尼龙)、PBT和PET(聚酯)的熔化温度及注塑成型温度设定参数表。

       工程塑料注塑成型时熔化温度不允许太高或太低,正确的工程塑料熔化温度应在材料的熔胶温度分布范围之内。温度太高会使聚合物降解或分解,破坏聚合物高分子的链结,同时熔胶中的添加剂,如颜料、抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂等,也会一起分解。结果会因较短的分子链产生而降低了制品的物理机械性质,外观出现各种明显缺陷和难闻的气味。当温度太低时,材料不能达到充分的熔融,聚合物结构无法完成成型要求的同质性,严重降低制品的抗冲击强度,并导致制品其它物理性质降低。除了熔化温度之外,工程塑料聚合物在料管内的驻留时间同样起着重要的作用。正常情况下,聚合物在料管内的驻留时间应在2到9分钟。如果驻留时间延长,即是熔化温度的设定是正确的,也可能发生热分解。如果驻留时间过短,熔胶通常不能完全达到均匀同质。

       再来看看熔化温度设定错误而造成的制品缺陷。对POM而言,极度的热应力会造成制品的分解。当清理注塑机炮筒时,可清楚地观察到熔胶中形成气泡,并且会产生模具模垢和难闻的气味;PA在极端的熔化温度时会变色,喷嘴过热也会导致这样的结果。各类PA产生的热分解,可由制品机械性质的降低来识别。在实验室中,热分解能通过测量熔解粘度确认,但是注塑成型时不能够应用这种方法;PBT和PET对过热的反应更强烈,导致制品强度降低。在成型时仅凭PBT和PET制品外观很难识别熔化温度是否恰当。如果没有适当的质量控制措施,产品质量缺陷只有在组装阶段或该零件使用时才表现出来。当制品的变色时表示已发生严重缺陷。对于PA或PBT工程塑料,如果在清理注塑机炮筒时观察到有未熔融颗粒,说明熔化温度太低,或者过大的射出容量。

       正确设定工程塑胶注塑时的熔化温度,如上表中列出的各种工程塑料的最佳熔化温度范围。通过注塑机炮筒的加热温度设定确定最佳塑料熔化温度不可靠,因为除了加热圈提升熔融温度外,螺杆旋转摩擦也产生热量。由此产生热量的多少取决于螺杆形状、转速及背压,影响塑料的熔化。下列建议可提升温度量测的精度,保持熔化温度探针直径小于1.5mm;预热熔化温度探针;当量测温度时搅动熔胶。

       只有烘烤料温测量或没有准确的熔化温度时,注塑机进料段温度范围应设定高于熔点10℃到15℃,计量段温度设定比需求熔融温度低5℃到10℃,根据量测熔胶温度再作细微的调整。对于熔胶在炮筒内长时间滞留和短的计量行程注塑机,推荐使用炮筒各加热段上升的温度设定;对于在炮筒内熔胶短时间滞留和长的计量行程注塑机, 炮筒各加热段较平坦的温度设定可达到最好的胶料熔化效果。加热温度区域的温度设定不能低于聚合物的熔点。

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