阻燃PC/ABS材料的加工成型
干燥处理
重要性:阻燃 PC/ABS 材料对水分较为敏感。因为材料中含有 PC 成分,少量的水分在高温加工过程中会导致 PC 发生水解反应,产生银丝、气泡、材料变脆等质量问题。所以在加工成型前,干燥处理是必不可少的环节。
干燥条件:通常建议使用除湿干燥机进行干燥。干燥温度一般设置在 70 - 90℃,干燥时间大约为 3 - 4 小时,使材料的含水量降低到 0.02% - 0.05% 左右。需要注意的是,累积干燥时间不宜过长,否则可能会对材料性能产生不良影响。
注塑成型
注塑机选择:
注塑量适配:应选用最大注塑量与实际注塑量相匹配的注塑机。一般来说,当总注塑重量等于注塑机最大注塑容量的 50% - 80% 时,能够获得较好的成型效果。因为注塑量过大或过小都可能影响材料的塑化质量和成型精度。
工艺参数设定:
温度控制:料筒温度一般在 230 - 270℃之间。由于阻燃剂的存在,温度过高可能会导致阻燃剂分解,影响阻燃效果,所以要尽量使用低温区域。同时,要注意不同加热区温度的合理分布,确保材料均匀塑化。模具温度建议在 50 - 80℃之间,合适的模具温度有助于提高产品的表面质量和尺寸精度。
螺杆转速和背压:螺杆转速不宜过高,一般在 30 - 70RPM。过高的螺杆转速会产生较大的剪切热,使熔融材料的实际温度远高于设定温度,导致材料降解。阻燃 PC/ABS 的背压一般调校在 3 - 10kg/cm²,合理的背压可以保证材料的塑化质量,但过高的背压也会增加材料的内应力。
注塑速度:注塑速度的选择要综合考虑产品的外观、模具的排气以及型腔内塑料流动的阻力。对于复杂形状的产品,建议采用分段阶梯式速度设定,以确保充填顺畅和制品外观质量。例如,在产品的薄壁部分可以适当提高注塑速度,而在厚壁部分或容易产生困气的部位要适当降低注塑速度。
保压压力和时间:合适的保压压力为注射压力的 60% - 80%。保压时间的设定要根据浇口随着冷却完成其固化,螺杆再推进已不再对成型品施加压力为止的时间来确定。保压过程对于产品的尺寸精度和密度控制非常重要,不合理的保压参数可能导致产品出现缩痕、尺寸不稳定等问题。
冷却时间:冷却时间要根据产品的壁厚和形状来确定。冷却时间过短,产品脱模后可能会因内部应力而变形;冷却时间过长则会延长成型周期,降低生产效率。一般先设定较长的冷却时间,然后根据产品及冷却效果的不同慢慢减少,以产品不变形的最少冷却时间为建议冷却时间。
挤出成型
挤出机螺杆选型:
螺杆长径比和压缩比:螺杆的长径比(L/D)一般在 20:1 - 25:1 之间,压缩比在 2.5 - 3.0 之间。这种螺杆能够提供足够的剪切力,使阻燃 PC/ABS 材料均匀地塑化和挤出,保证挤出制品的质量。
工艺参数控制:
挤出温度:挤出温度一般在 190 - 230℃之间。温度过低,材料塑化不完全,会导致挤出制品表面粗糙、强度不足;温度过高,材料容易分解,产生发黄、变脆等问题。在挤出过程中,要根据材料的实际挤出情况,对不同的加热区进行微调。
牵引速度和压力:牵引速度要与挤出速度相匹配,以保证挤出制品的尺寸稳定。牵引压力要适中,过大的牵引压力可能导致制品变形或破裂,过小则无法保证制品的正常牵引。
加工注意事项
避免材料降解:在加工过程中,要严格控制温度、螺杆转速、背压等参数,避免材料因过热或过度剪切而降解。特别是阻燃剂在高温下可能会分解,影响阻燃性能,所以要确保加工条件在合适的范围内。
模具排气良好:无论是注塑还是挤出成型,模具或口模的排气都非常重要。如果排气不良,会导致产品出现气泡、熔接痕等缺陷。可以通过设置排气孔、排气槽等方式来改善模具的排气性能。
防止材料水解:除了在加工前进行干燥处理外,在加工过程中也要注意防止材料再次吸水。例如,在使用料斗式干燥机时,要确保料斗密封良好,避免潮湿空气进入。