无机填料填充 LCP 的加工成型主要有以下几种方式及要点:
注塑成型 干燥处理:在注塑前,需要对无机填料填充的 LCP 进行干燥处理,以去除水分,一般干燥温度在 130℃-150℃左右,干燥时间为 4-6 小时,避免因水分导致制品出现气泡、银丝等缺陷。 料筒温度:由于 LCP 的加工温度较高,且无机填料的加入可能会进一步提高体系的粘度,因此料筒温度通常设定在 300℃-390℃之间。喷嘴温度可略低于料筒前部温度,以防止流涎现象,一般为 320℃-350℃左右。 模具温度:模具温度对制品的性能和外观有重要影响。对于无机填料填充的 LCP,模具温度一般控制在 70℃-150℃之间,较高的模具温度有助于改善制品的表面质量、减少熔接痕,但会延长成型周期;较低的模具温度则可缩短成型周期,但可能导致制品表面质量下降、内应力增加。 注射压力与速度:LCP 本身流动性较好,但加入无机填料后,流动性可能会有所降低,因此需要适当提高注射压力,通常在 15MPa-45MPa 之间。注射速度则要根据制品的形状和尺寸来确定,一般来说,较快的注射速度有助于提高制品的表面质量和尺寸精度,但过快可能会导致飞边等缺陷。 保压与冷却:保压阶段对于保证制品的尺寸精度和密度非常重要,保压压力一般为注射压力的 50%-80% 左右,保压时间根据制品的厚度和尺寸而定。冷却时间则要确保制品充分冷却定型,以防止脱模后变形,冷却时间通常与制品的厚度成正比。 挤出成型 螺杆设计:挤出机的螺杆应具有特殊的设计,以适应无机填料填充 LCP 的加工。一般采用渐变型螺杆,长径比在 25-30 之间,压缩比在 2.5-3.5 之间,以保证物料在挤出过程中的充分塑化和均匀混合。 温度控制:挤出机各段的温度控制也很关键,加料段温度一般较低,在 250℃-280℃之间,以防止物料过早熔化导致加料不畅;压缩段温度逐渐升高至 300℃-330℃,使物料充分塑化;计量段温度则保持在 330℃-360℃左右,以保证物料的流动性和挤出稳定性。 挤出速度:挤出速度要根据制品的尺寸和要求来调整,一般来说,挤出速度越快,生产效率越高,但过快的挤出速度可能会导致制品表面不光滑、尺寸不稳定等问题,因此需要在保证制品质量的前提下,选择合适的挤出速度。 牵引与冷却:挤出后的制品需要进行牵引和冷却,牵引速度应与挤出速度相匹配,以保证制品的尺寸和形状稳定。冷却方式可采用风冷、水冷或两者结合的方式,确保制品充分冷却定型,提高制品的力学性能和尺寸精度。 模压成型 预热处理:将无机填料填充的 LCP 预制成坯料后,在模压前需要进行预热处理,预热温度一般在 300℃-350℃之间,预热时间根据坯料的厚度和尺寸而定,以提高物料的流动性和成型性。 模压温度:模压温度通常在 350℃-400℃之间,较高的模压温度有利于物料的快速流动和填充模具型腔,但过高的温度可能会导致制品表面烧焦、颜色变深等问题,因此需要精确控制模压温度。 模压压力:模压压力一般在 10MPa-30MPa 之间,具体压力大小取决于制品的形状、尺寸和复杂程度。较大的模压压力有助于提高制品的密度和力学性能,但过高的压力可能会导致模具变形、制品脱模困难等问题。 保压与冷却:在模压过程中,需要保持一定的保压时间,以确保制品充分压实和定型,保压时间一般为 1-5 分钟。冷却阶段则要缓慢降温,以防止制品产生内应力和变形,冷却至室温后即可脱模取出制品。