挤出级PC/ABS的加工成型

挤出级 PC/ABS 的加工成型以挤出工艺为核心，其配方设计（如优化熔体强度、热稳定性）专为连续挤出过程适配，需重点控制 “熔体流动均匀性、热稳定性和制品尺寸精度”。以下是具体加工成型要点：

一、核心工艺：单螺杆挤出机成型（主流方式）

单螺杆挤出机因结构简单、成本低，是挤出级 PC/ABS 的主要加工设备（占比 80% 以上），关键参数与操作要点如下：

1. 设备配置要求

螺杆结构：
采用渐变型螺杆（压缩比 2.5:1~3.5:1，长径比 L/D=20~25:1），确保 PC 与 ABS 充分熔融混合，同时避免过度剪切导致材料降解。螺杆分段功能：

进料段（1/3 长度）：输送原料，温度控制在 180-220℃（避免原料过早熔融）；
压缩段（1/3 长度）：压实并初步熔融原料，温度 220-250℃；
计量段（1/3 长度）：完全熔融并均化熔体，温度 240-260℃（核心段，需精准控温）。

机头与模具：

机头流道需光滑、无死角（避免熔体滞留降解），流道截面积从螺杆末端向模具口逐渐减小，确保熔体压力均匀；
模具（板材 / 型材模）需根据制品截面设计，内表面抛光（Ra≤0.8μm），避免熔体流动受阻产生表面缺陷（如条纹、凹陷）。

辅助设备：

冷却系统：板材 / 型材需通过水冷（水温 20-40℃）或气冷定型，确保快速固化定形（冷却速率影响制品内应力）；
牵引机：与挤出速度同步（速度波动≤±1%），避免因张力不均导致制品拉伸变形（如板材薄厚不一、型材弯曲）。

2. 关键工艺参数控制

工艺环节	控制范围	核心原理
料筒温度	220-260℃（分段控制）	- 进料段：220-230℃（防止原料架桥）； - 压缩段：230-250℃（主熔融区）； - 计量段：240-260℃（熔体均化，上限不超 270℃，避免 PC 降解）。
螺杆转速	30-80rpm	转速过低导致产量低、熔体混合不均；过高则剪切过热（尤其 L/D 较小的螺杆），需匹配原料 MFR（高 MFR 原料可适当提高转速）。
机头压力	10-30MPa	压力不足导致熔体填充模具不充分（制品缺料）；过高会增加能耗，甚至导致模具溢料，需通过调整螺杆转速和牵引速度平衡。
冷却定型	水温 20-40℃（水冷）	冷却速度过快易产生内应力（制品后期开裂）；过慢则定型困难（尺寸精度差），厚壁制品需分段冷却（先急冷定形，再缓冷消除应力）。
牵引速度	1-5m/min（根据制品厚度）	与挤出速度匹配（牵引速度 = 挤出速度 ×（1 - 收缩率）），厚壁制品（如 5mm 板材）速度较慢（1-2m/min），薄壁制品（如 0.5mm 片材）可提高至 3-5m/min。

3. 原料预处理

干燥要求：挤出级 PC/ABS 仍含 PC 成分（吸水率 0.3%），潮湿原料会导致挤出时产生气泡、银丝，需在80-100℃下干燥 3-5 小时（露点≤-40℃），水分含量控制在 0.02% 以下。
原料纯度：避免混入杂质（如金属颗粒、其他塑料），否则会划伤螺杆 / 模具，或导致局部降解产生黑点，需通过筛网过滤（建议使用 80-120 目滤网）。

二、其他挤出工艺

1. 双螺杆挤出机成型

适用于高填充改性挤出级 PC/ABS（如添加玻纤、阻燃剂），优势是混合效果更好，关键参数：

长径比 L/D=25~40:1，啮合同向双螺杆（剪切均匀）；
温度控制：230-270℃（略高于单螺杆，因双螺杆剪切更强，需更高温度保证流动性）；
喂料速度：与螺杆转速匹配，避免过载或物料滞留。

2. 管材 / 异型材挤出

模具设计：采用定型套精准控制尺寸（如管材外径误差≤±0.1mm），异形截面需设计对应流道，确保熔体均匀分配至各部位；
真空定型：管材挤出常用真空定型（真空度 0.04-0.06MPa），通过负压将管材吸附在定型套内壁，保证尺寸精度。

三、常见缺陷及解决方案

表面鲨鱼皮或熔体破裂：熔体流动不稳定，需降低螺杆转速（减少剪切）或提高料筒温度（增加流动性），同时检查模具流道是否光滑（抛光模具内表面）。
制品翘曲：冷却不均或内应力过大，可调整冷却水路（确保对称冷却），或对制品进行退火处理（100-120℃保温 1 小时）。
尺寸精度差（如厚度不均）：机头压力波动或牵引速度不稳定，需校准设备（如更换磨损的螺杆、调整牵引电机转速稳定性），并检查模具流道是否堵塞（清理杂质）。
黑点或变色：料筒内有滞留料降解，需彻底清理设备（用 HDPE 或 PC 清洗料冲洗），同时缩短物料在料筒内的停留时间（≤10 分钟）。

四、加工注意事项

设备清洁：更换不同牌号或颜色时，需彻底清洗螺杆、料筒和模具（先用清料冲洗，再用目标料置换），避免残留物料污染导致色差或性能波动。
回料利用：挤出边角料（如切边废料）可破碎后按 10%-20% 比例掺混回料，需重新干燥（回料吸潮更快），且回料次数不超过 3 次（避免力学性能下降）。
安全防护：料筒温度较高（240-260℃），需防止烫伤；PC 降解可能释放少量酚类气体，车间需通风良好，操作人员佩戴防护口罩。
模具维护：定期检查模具流道磨损情况，及时抛光修复，确保熔体流动阻力均匀（尤其生产高精度型材时，模具精度直接影响制品尺寸）。

总结

挤出级 PC/ABS 的加工核心是 **“连续稳定与尺寸精准”**：通过匹配螺杆结构（渐变型、合适 L/D）、控制温度（220-260℃）、平衡挤出与牵引速度，确保熔体在连续流动中均匀成型，同时避免因热降解或水分导致的缺陷。其加工难度低于注塑（无复杂型腔填充问题），但对 “长时间稳定性” 要求更高（需连续生产数小时甚至数天）。不同厂家的挤出级产品（如沙伯基础 EX 系列、科思创 EXC 系列）因熔体流动速率（MFR 8g/10min vs 15g/10min）差异，需微调螺杆转速和温度（高 MFR 料可适当降低温度），建议以厂家提供的工艺指导书为基准试生产。