高强度 PPS(聚苯硫醚)的加工成型需结合其特性(如高熔点、流动性变化大、纤维增强后工艺敏感性)优化工艺参数,以确保制件强度、尺寸精度和表面质量。以下从成型前处理、工艺要点、模具设计及常见问题解决四方面详细说明:
一、成型前的材料准备
1. 干燥处理(关键步骤)
2. 回料处理
二、注塑成型工艺要点(最常用方法)
1. 设备选择
2. 温度控制(核心参数)
| 区域 | 温度范围(℃) | 说明 |
|---|---|---|
| 料筒前段 | 300-310 | 确保物料熔融,但避免长时间高温停留(>320℃易降解)。 |
| 料筒中段 | 310-320 | 主塑化区,需充分熔融以分散纤维,但温度过高会导致纤维断裂(尤其碳纤维)。 |
| 料筒后段 | 290-300 | 防止物料过早熔融堵塞进料口,同时避免螺杆剪切生热导致局部过热。 |
| 喷嘴 | 310-320 | 略高于料筒前段,确保物料流动顺畅,避免流涎(可选用针阀式喷嘴)。 |
| 模具 | 130-150 | 关键参数!模具温度低于 130℃会导致结晶不完全,制件强度下降 30% 以上;高于 150℃易粘模。 |
3. 压力与速度
4. 保压与冷却
三、模具设计优化
1. 流道与浇口
2. 脱模设计
3. 排气系统
四、常见缺陷与解决对策
| 缺陷类型 | 可能原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 表面浮纤 | 1. 模具温度过低 2. 注射速度过快 3. 纤维长度过长 | 1. 提高模具温度至 140-150℃ 2. 降低注射速度(30-40mm/s) 3. 选用短切纤维(长度 0.2-0.5mm) |
| 翘曲变形 | 1. 冷却不均 2. 保压不足 3. 纤维取向不一致 | 1. 优化冷却水路(确保温差<5℃) 2. 增加保压压力和时间 3. 调整浇口位置使流动方向均匀 |
| 缺料 / 短射 | 1. 流动性不足 2. 注射压力过低 3. 流道 / 浇口过小 | 1. 提高料筒温度(但不超过 320℃) 2. 增加注射压力至 100-120MPa 3. 扩大流道 / 浇口尺寸 |
| 气泡 / 银丝 | 1. 干燥不充分 2. 料筒温度过高 3. 背压不足 | 1. 重新干燥(150℃×4 小时) 2. 降低料筒温度 5-10℃ 3. 增加背压(10-20MPa) |
五、其他成型方法简介
1. 挤出成型
2. 模压成型
3. 3D 打印(FDM)
六、加工安全与环保注意事项
通过严格控制加工工艺参数和模具设计,高强度 PPS 可成型为满足各种复杂结构和性能需求的制件,尤其适合替代金属在高温、高应力、耐腐蚀场景下的应用。