PC 高流动材料的加工成型

PC 高流动材料的加工成型需围绕其 “低熔融粘度” 核心特性，在保留普通 PC 加工基础要求（如干燥、耐高温）的同时，优化工艺参数以最大化流动优势，避免因参数不当导致成型缺陷（如飞边、气泡、缩痕）。其加工成型主要以注塑成型为主（占比超 90%），辅以挤出、吹塑等工艺，具体操作要点、参数设置及常见问题解决方案如下：

一、核心加工工艺：注塑成型（最主流应用）

注塑成型是高流动 PC 最主要的加工方式，尤其适配薄壁、精密、复杂结构件（如连接器、适配器外壳），需严格控制 “预处理 - 注塑参数 - 后处理” 全流程。

1. 成型前预处理：关键是 “彻底干燥”（避免水解与气泡）

PC（包括高流动 PC）分子链含酯键，易吸收空气中的水分，若干燥不彻底，加工时水分会导致分子链水解断裂，产生气泡、银纹、力学性能下降，甚至设备腐蚀。预处理核心要求如下：

干燥设备：优先使用除湿干燥机（露点≤-40℃），其次用热风循环干燥机（需搭配干燥剂）；避免使用普通烘箱（干燥效率低，易导致局部过热）。
干燥参数：

温度：120-140℃（高流动 PC 分子量略低，干燥温度需比普通 PC 低 5-10℃，避免局部软化结块）；
时间：4-6 小时（根据原料含水量调整，新料开封后通常 4 小时即可，回料需延长至 6-8 小时）；
料层厚度：干燥料斗内料层厚度≤50mm，保证热风均匀穿透，避免底部原料吸湿。

干燥后检测：干燥后原料含水量需≤0.02%（可通过 “露点仪” 检测干燥风露点，或取少量原料在 280℃下注塑，观察是否有气泡判断）。

2. 注塑机选型：匹配 “高流动 + 精密控制” 需求

高流动 PC 虽流动性好，但需适配精密设备以保证尺寸精度，注塑机选型要点如下：

锁模力：按 “投影面积 × 锁模力系数” 计算，系数取 30-40 MPa（高于普通 PC 的 25-35 MPa，因高流动 PC 易填充至模具缝隙，需稍高锁模力防飞边）；例如，制品投影面积 100 cm²，锁模力需 300-400 kN。
螺杆参数：

类型：选用PC 专用螺杆（渐变型螺杆，压缩比 2.5-3.0，长径比 L/D=20-24），避免使用 PVC、PE 等通用螺杆（易导致剪切过热或塑化不均）；
材质：螺杆表面需镀硬铬（HRC 58-62）或采用双金属材质，增强耐磨性（高流动 PC 可能添加玻纤等填料，易磨损螺杆）。

射嘴：选用开放式射嘴（孔径 3-5mm），避免使用自锁式射嘴（易残留料，导致下次注塑时产生黑点）；射嘴需加热（温度比料筒最高温高 5-10℃），防止原料冷却堵塞。

3. 关键注塑参数设置：平衡 “流动效率” 与 “制品质量”

高流动 PC 的参数核心是 “低压力、中速度、控温防降解”，需根据制品壁厚（薄壁需提速度，厚壁需降压力）调整，典型参数范围如下：

工艺环节	参数范围	设置逻辑与注意事项
料筒温度	前段：260-280℃ 中段：280-300℃ 后段：250-270℃	温度从后到前逐步升高，避免原料在后端过早软化；最高温度不超过 320℃（超过 330℃易降解，产生黄变）
模具温度	70-100℃	高于普通 PC（普通 PC 60-90℃）：高流动 PC 冷却快，稍高模温可延长填充时间，减少内应力（防开裂）；薄壁件取上限（90-100℃），厚壁件取下限（70-80℃）
注塑压力	40-80 MPa	比普通 PC 低 20%-30%（普通 PC 60-100 MPa）：利用高流动优势，低压力可减少飞边与模具损耗；薄壁 / 长流程件取上限（70-80 MPa），厚壁件取下限（40-60 MPa）
注塑速度	30-80 mm/s	分阶段控制：填充初期慢（10-30 mm/s，防喷射痕），中期快（50-80 mm/s，快速充模），末期慢（20-40 mm/s，补缩防缩痕）
保压压力 / 时间	压力：30-60 MPa 时间：2-5 s	保压压力为注塑压力的 60%-80%，避免过高导致制品内应力增大；保压时间以 “浇口处无凹陷” 为准，过长易产生飞边
冷却时间	5-15 s	比普通 PC 短 10%-20%（普通 PC 8-20 s）：高流动 PC 结晶性低，冷却快；薄壁件 5-8 s，厚壁件 10-15 s（防止脱模变形）

4. 后处理：消除内应力（提升制品稳定性）

高流动 PC 成型后仍可能存在内应力（尤其薄壁、复杂结构件），若不处理易在储存或使用中开裂，后处理主要为退火处理：

温度：80-110℃（低于 PC 热变形温度 10-20℃，避免软化）；
时间：1-4 小时（壁厚越厚，时间越长；1mm 以下薄壁件 1 小时，3mm 以上厚壁件 4 小时）；
方式：将制品放入热风烘箱或隧道式退火炉，缓慢升温（5℃/min）至目标温度，保温后缓慢降温（3℃/min）至室温，避免温差过大产生新应力。

二、其他加工工艺：适配特殊形态制品

除注塑外，高流动 PC 还可用于挤出、吹塑等工艺，但应用占比低，主要适配特定形态需求：

1. 挤出成型：用于 “长条形 / 板材” 制品

适用于生产薄壁 PC 管（如医疗用输液管）、窄幅 PC 板材（如电子设备隔板），工艺要点：

挤出机：选用单螺杆挤出机（L/D=25-30，压缩比 3.0-3.5），料筒温度 260-300℃（同注塑）；
模具：采用 “渐变式流道” 模具，保证熔体均匀分布（高流动 PC 易因流速过快导致壁厚不均）；
牵引速度：与挤出速度匹配（通常 1-5 m/min），牵引后需经水冷却（水温 20-30℃），再进行裁切。

2. 吹塑成型：用于 “中空薄壁” 制品

少量用于生产小型中空件（如化妆品小瓶、医疗用采样管），工艺要点：

型坯温度：270-290℃（需比注塑稍高，保证型坯柔软易吹胀）；
吹塑压力：0.3-0.6 MPa（高流动 PC 型坯易变形，低压力可避免破裂）；
冷却时间：比普通 PC 短 20%，冷却后需修剪飞边。

三、常见成型缺陷及解决方案

高流动 PC 虽流动性好，但因分子量略低、易受参数影响，仍可能出现缺陷，具体应对如下：

常见缺陷	主要原因	解决方案
飞边（溢料）	注塑压力过高 / 锁模力不足；模具间隙过大；料筒温度过高导致熔体过稀	1. 降低注塑压力（5-10 MPa）；2. 检查锁模力，若不足需更换更大锁模力设备；3. 降低料筒温度 5-10℃
缩痕（凹陷）	保压压力不足 / 保压时间过短；模具温度过低导致冷却过快，熔体补缩不足	1. 提高保压压力（5-10 MPa），延长保压时间 1-2 s；2. 提高模具温度 5-10℃
银纹（银丝）	原料干燥不彻底（含水量 > 0.02%）；料筒内有空气残留；射嘴温度过低导致熔体冷却	1. 重新干燥原料（温度 130℃，时间 6 小时）；2. 注塑前 “排空” 料筒（手动射胶 2-3 次）；3. 提高射嘴温度 5-10℃
黄变	料筒温度过高（>320℃）；原料在料筒内停留时间过长（>15 min）；回料比例过高	1. 降低料筒温度 10-15℃；2. 控制 “停留时间”，若停机超过 10 min 需排空料筒；3. 回料比例≤30%
内应力开裂	模具温度过低；保压压力过高；后处理未做或不充分	1. 提高模具温度 10-15℃；2. 降低保压压力 5-10 MPa；3. 对制品进行退火处理（80-100℃，2 小时）

四、加工安全与注意事项

原料安全：高流动 PC 加工时无有毒气体释放，但需避免原料长时间高温（>350℃）降解，降解产物可能刺激呼吸道，操作时需保持车间通风；
设备维护：每生产 1000 模后需清理螺杆与料筒（用 PE 或专用清洗料），避免残留料降解产生黑点；定期检查射嘴孔径，防止堵塞；
回料使用：一级回料（无飞边、无杂质的浇口料）可按 30% 以下比例与新料混合使用，二级回料（含飞边、少量杂质）需筛选后使用，且比例≤10%，避免影响制品性能；
环保要求：废弃高流动 PC 制品可回收再加工（需粉碎、干燥），符合 RoHS、REACH 等环保标准，避免随意丢弃。

总结

高流动 PC 的加工成型核心是 “利用流动优势降压力、控温防降解、干燥保质量”：注塑时需重点控制干燥与模温，参数设置以 “低压力、中速度” 为主，配合后处理消除内应力；其他工艺（挤出、吹塑）需针对性调整温度与压力，适配制品形态。只要严格遵循工艺要点，即可最大化其 “易成型、高效率” 优势，生产出精密、高质量的制品。