PBT/ABS合金的加工成型

PBT/ABS 合金的加工成型需结合两种材料的特性（PBT 熔点较高、流动性中等，ABS 热稳定性较好、易成型），通过优化工艺参数和设备配置实现高质量生产。以下是其核心加工方法、关键要点及常见问题解决方案：

一、主要加工方法

1. 注塑成型：最常用的成型工艺

适用场景：汽车部件（如保险杠、仪表板）、电子外壳、家电结构件等复杂几何形状制品。
设备要求：

注塑机：建议使用往复式螺杆注塑机，螺杆长径比（L/D）18-22:1，压缩比 2.0-2.5:1，避免材料滞留降解。
模具：

流道设计：采用圆形或梯形流道，减少熔料流动阻力；浇口推荐潜伏式或扇形浇口，避免熔接痕。
模具温度：控制在 40-80℃（薄壁件取低值，厚壁件取高值），提升表面光泽度和结晶度。

工艺参数：

参数	建议范围	作用与注意事项
料筒温度	230-260℃（PBT/ABS 7:3）	低于 PBT 熔点（225-235℃）会导致塑化不良；超过 270℃ 易引起 ABS 分解（产生黑烟）。
喷嘴温度	比料筒温度低 5-10℃	防止熔料流涎，可采用自锁式喷嘴。
注射压力	80-120 MPa（视制品厚度）	薄壁件需提高至 140 MPa，避免短射；厚壁件降低压力以防毛边。
保压压力	注射压力的 60%-80%	保压时间 10-30s，减少缩孔和凹陷。
冷却时间	15-40s（取决于制品厚度）	冷却不足会导致脱模变形，冷却过度影响生产效率。

典型缺陷及解决：

表面流痕：提高模具温度至 60℃ 以上，或增加料筒温度 10℃ 改善流动性。
熔接痕明显：增加浇口数量，或在熔接痕处开设排气槽（深度≤0.03mm）。

2. 挤出成型：用于管材、板材、异型材

适用场景：工业管道（如耐油油管）、电子设备散热片、结构型材等。
设备要求：

挤出机：螺杆 L/D 25-30:1，压缩比 2.5-3.0:1，配备熔体泵稳定出料。
模具：口模尺寸需考虑材料收缩率（PBT/ABS 合金收缩率 0.5%-0.8%），通常比制品尺寸大 10%-15%。

工艺参数：

料筒温度：240-265℃（从加料段到机头逐步升温），确保 PBT 充分熔融。
螺杆转速：15-30 r/min，高速易导致剪切过热，低速影响产量。
牵引速度：与挤出速度匹配，速度过快会拉伸型材致尺寸不稳定。

注意事项：挤出后需立即进入冷却定型装置（如冷水槽或风冷），避免型材变形；对于玻纤增强型合金，需定期清理螺杆和模具，防止玻纤磨损设备。

3. 吹塑成型：制造中空制品

适用场景：汽车油箱、工业容器、中空结构件（如座椅扶手内腔）。
工艺要点：

型坯制备：采用注塑型坯，料筒温度比注塑高 5-10℃（240-260℃），确保型坯均匀透明。
吹塑压力：0.5-1.0 MPa，压力不足导致制品壁厚不均，过高易使型坯破裂。
冷却时间：20-60s，需针对制品厚度调整，厚壁件需延长冷却防止凹陷。

二、材料预处理：干燥与混合

1. 干燥处理

必要性：PBT 吸湿性较低（吸水率 0.08%），但 ABS 吸湿性较高（0.2%-0.4%），混合后需干燥避免制品气泡。
工艺：

干燥温度：80-90℃（高于 ABS 玻璃化转变温度 10℃），避免颗粒粘连。
干燥时间：3-4h（真空干燥可缩短至 2h），含水率控制在 0.05% 以下。

2. 共混改性

常规配方：PBT/ABS 基础比例 50:50-70:30，可添加：

玻纤（GF）：10%-30% 提升刚性（弯曲模量可达 4000 MPa），但需注意分散均匀性，避免螺杆磨损。
阻燃剂：溴系 / 磷系阻燃剂（添加量 15%-20%），需与抗滴落剂（如 PTFE）配合使用，满足 UL94 V0 标准。
增韧剂：EMA（乙烯 - 丙烯酸甲酯共聚物）5%-10%，提升低温冲击性能（-20℃ 缺口冲击强度≥25 kJ/m²）。

混合设备：双螺杆挤出机（L/D 40-48:1），共混温度 240-260℃，螺杆转速 300-500 r/min，确保分散均匀。

三、特殊成型工艺

1. 玻纤增强成型

挑战：玻纤易取向导致制品翘曲（如长条状部件纵向收缩率＜横向），需调整模具冷却水路平衡冷却。
工艺优化：

降低注射速度（30-50 mm/s），减少玻纤取向；
模具温度提高至 80-100℃，减缓冷却速度，降低内应力。

2. 表面处理兼容成型

需求场景：需电镀、喷涂或镭雕的制品（如汽车格栅、电子外壳）。
工艺要点：

控制模具表面粗糙度（Ra 0.2-0.8μm），确保镀层附着力；
避免使用含硅脱模剂，防止污染表面处理层，可选用氟系脱模剂。

3. 环保工艺：生物基 PBT/ABS

趋势：采用生物基 PBT（如来源于植物油脂的单体）与回收 ABS 共混，需注意：

回收 ABS 需预先分拣（去除金属杂质），干燥后含水率＜0.1%；
共混比例建议生物基 PBT: 回收 ABS=60:40，添加相容剂（如马来酸酐接枝 POE）提升界面结合力。

四、关键设备维护

1. 螺杆与料筒磨损防护

玻纤增强料生产：需使用氮化钢或双合金螺杆（硬度≥60 HRC），料筒内壁镀硬铬（厚度 0.05-0.1mm）。
定期检查：每生产 500h 后清理螺杆，观察螺纹磨损情况，及时更换磨损部件。

2. 模具保养

腐蚀性气体防护：阻燃级合金成型时易释放酸性气体（如 HBr），模具需采用不锈钢（如 S136）并定期喷防锈剂。
排气槽清理：每生产 1000 模次后清理排气槽，避免聚合物降解产物堵塞（影响排气效率）。

五、与其他合金的工艺对比

合金类型	加工难点	PBT/ABS 优势
PC/ABS	高温易水解（需干燥至含水率＜0.02%）	加工温度低 20-30℃，能耗降低
PA/ABS	PA 吸湿性强（干燥时间需 6h 以上）	吸湿性低，预处理更简便
纯 PBT	缺口冲击强度低（＜15 kJ/m²）	抗冲击性提升 100% 以上，减少开裂

总结

PBT/ABS 合金的加工需重点关注温度控制（避免 ABS 热分解和 PBT 结晶不足）、水分管理（干燥彻底防止气泡）和玻纤分散（针对增强型材料）。通过优化注塑、挤出等工艺参数，搭配耐磨设备和模具设计，可高效生产高精度、高性能制品。未来，随着免干燥牌号、快速成型技术（如模内装饰 IMD）的普及，其加工效率和应用场景将进一步拓展。