PC/PMMA合金的加工成型

PC/PMMA 合金的加工成型需结合两种材料的特性（PC 耐高温但流动性较差，PMMA 透光性好但热敏性强），通过优化工艺参数和设备配置实现高质量生产。以下是主要加工方法、关键要点及注意事项：

一、注塑成型

应用场景：适用于高精度、复杂结构件，如电子外壳、光学透镜、汽车灯具等。

关键工艺参数

设备要求

• 螺杆设计：选用渐变型螺杆（压缩比 1.8~2.2），避免 PMMA 因剪切过热分解。

• 料筒清洁：生产前需用 PE 或 PP 清洗料筒，防止残留颜料或高温降解物影响透光性。

常见问题与解决

• 表面流痕：提高模具温度或增加保压压力。

• 气泡 / 银纹：降低料筒温度或增加干燥时间（原料含水率需＜0.02%）。

• 透光率下降：避免高温长时间滞留（停留时间＜5 分钟），定期清理料筒死角。

二、挤出成型

应用场景：生产板材、管材、异型材，如光学镜片、建筑透光板、汽车装饰条等。

关键工艺参数

设备要求

• 机头设计：采用流线型机头，减少熔体滞留；板材挤出需配置衣架式机头。

• 过滤网组：使用 100~200 目过滤网，过滤杂质并提高熔体均匀性。

常见问题与解决

• 型材扭曲：调整定型模冷却均匀性或牵引方向对齐。

• 表面粗糙：提高口模温度或增加润滑剂（如硬脂酸）用量。

三、热成型（吸塑 / 吹塑）

应用场景：加工大尺寸或曲面制品，如灯罩、广告灯箱面板、医疗透明罩等。

关键工艺参数

模具要求

• 材质：选用表面抛光的铝或铜合金模具，提高散热效率和制品表面光洁度。

• 排气设计：模具需开设密集排气孔（直径 0.5~1mm），避免空气滞留导致成型缺陷。

常见问题与解决

• 壁厚不均：调整加热均匀性或预拉伸比例（吹塑前预吹胀 0.5~1 倍）。

• 边缘开裂：降低成型温度或增加模具圆角（R≥2mm）减少应力集中。

四、二次加工工艺

1. 表面处理

• 镀膜：光学镀层（如 AR 增透膜、AF 防指纹膜）提升透光率或抗污性，需先进行电晕处理增强附着力。

• 印刷：丝印或移印标识，使用 PMMA 兼容油墨（如丙烯酸类油墨），避免溶剂腐蚀表面。

2. 机械加工

• 切割：使用金刚石刀具（转速 2000~4000 r/min），避免普通刀具摩擦产热导致边缘融化。

• 钻孔：采用阶梯钻或倒角钻（顶角 118°~120°），低速进给（500~1000 r/min）防止开裂。

3. 粘接

• 溶剂粘接：使用二氯甲烷或环己酮混合溶剂，适用于小面积快速粘接，需控制用量避免过度溶胀。

• 超声波焊接：适用于结构件焊接，频率 20~40 kHz，振幅 10~20μm，避免损伤光学表面。

五、配方与工艺协同优化

1. 相容剂添加：加入 5%~10% 的 MBS（甲基丙烯酸甲酯 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物）或 EMA（乙烯 - 丙烯酸甲酯共聚物），改善 PC 与 PMMA 的界面相容性，减少分层或熔接线。

2. 助剂选择：

• 抗氧剂：添加 0.2%~0.5% 的受阻酚类抗氧剂（如 1010），防止高温加工氧化黄变。

• 润滑剂：少量硬脂酸或硅酮类润滑剂（0.1%~0.3%），改善熔体流动性，避免 PMMA 过热分解。

3. 回收料利用：回收料比例≤30%，且需与新料充分干燥混合，避免因降解产物影响透光率和力学性能。

六、安全与环保注意事项

• 粉尘防护：加工过程中产生的 PMMA 粉尘具有刺激性，需配备除尘设备并佩戴防护口罩。

• 废气处理：高温加工时可能释放少量甲醛或 MMA 单体，需确保车间通风良好或安装废气净化装置。

• 环保合规：避免使用含卤素阻燃剂，优先选择无卤阻燃体系，满足 RoHS、REACH 等环保标准。

总结：核心要点

PC/PMMA 合金加工需平衡温度敏感性与流动性矛盾，通过精确控制加工温度、优化模具设计及合理添加助剂，实现光学性能与成型质量的双重保障。实际生产中建议先进行小批量试模，根据制品缺陷调整工艺参数或配方，尤其在光学级产品生产中，需重点监控透光率、雾度及内应力等指标。