PTFE 复合 POM-GF20(20% 玻纤 + PTFE)注塑加工工艺
材料特点:粘度介于纯 PTFE-POM 与 PTFE-POM-GF30 之间,轻微浮纤、剪切敏感,兼顾流动性与刚性;加工核心:充分烘干、低温低剪切、中高模温、低转速低背压、减少回料。
一、原料干燥(玻纤料标准要求)
设备:热风循环干燥机
参数:90~100℃,干燥 5~6h,含水率控制≤0.18%
管控要点
干燥温度严禁>110℃,防止 POM 热降解、PTFE 团聚、玻纤界面脱粘
烘干后料筒密封保温,停机静置超 25 分钟必须重新烘干
回料添加≤15%;高精度耐磨齿轮、阀芯建议不加回料,多次回收玻纤断裂、PTFE 分散被破坏,耐磨与强度同步下降
二、料筒分段温度(最高不得超过 180℃)
表格
| 料筒区段 | 温度区间 | 说明 |
|---|---|---|
| 下料段 | 160~165℃ | 防止原料提前熔融架桥堵料 |
| 中段塑化 | 167~173℃ | 低温温和塑化,降低剪切,避免 PTFE 分层、玻纤剪断 |
| 射嘴段 | 170~176℃ | 防止冷料堵嘴,上限严控 180℃ |
停留红线:料筒内熔体停留>12 分钟必须排空,长时间高温滞留会出现内部分层、制品表面起粉、摩擦性能变差。
三、模具温度(改善浮纤、收缩、耐磨均匀性)
标准模温:90~100℃高精度齿轮、精密阀芯可提升至 98~100℃作用:
缩小玻纤流向 / 垂直收缩差,减少翘曲;
改善玻纤与树脂浸润,减轻表面浮纤发白;
PTFE 分散更均匀,干摩擦性能稳定。
四、注射、保压、分段射速
1. 注射压力
流动性优于 PTFE-POM-GF30,低于纯 PTFE-POM常规产品:110~130MPa;长流道 / 厚壁件:125~140MPa
2. 分段注射速度(低剪切优先)
浇口入口:低速填充,减少剪切,避免 PTFE 团聚、浮纤加重
型腔中段:中速匀速平稳走料
末端封胶:低速,充分排气,防止困气烧焦、PTFE 粉尘堆积
3. 保压参数
保压压力:注射压力 40%~65%保压时间:每 1mm 壁厚 8~11s保压过高会加大内应力,PTFE 大量迁移至制品表层,出现表面起粉、装配打滑。
五、螺杆塑化参数(直接决定耐磨性能)
螺杆转速:30~55r/min转速过高产生强剪切,玻纤断裂、PTFE 分层,耐磨、刚性大幅衰减。
螺杆背压:5~8MPa仅微量背压保证混炼均匀,背压越高剪切热越大,耐磨寿命明显下降。
计量缓冲量:8~12mm,预留 10% 料量余量,防止射嘴流涎分层。
六、冷却与成型周期
薄壁 1~2mm:冷却 15~22s
厚壁 2~4mm:冷却 22~38s高模温成型必须延长冷却,避免出模后二次收缩、尺寸漂移。
七、模具配套设计要求
浇口浇口尺寸放大 20%,优先侧浇口、扇形浇口;慎用细小点浇口,高剪切易浮纤、PTFE 分层。
排气排气槽深度 0.01~0.02mm,料流末端、熔接痕、转角位置多开排气;每班清理排气槽内 PTFE 粉尘。
脱模结构脱模斜度≥1.5°,玻纤摩擦阻力大;型腔抛光处理,防止脱模拉伤发白。
模具钢材玻纤存在磨损,型腔、滑块选用 NAK80、S136H 加硬抛光;长期量产不建议使用 45#、普通 P20。
流道整体加粗、全部圆角过渡,降低熔体流动剪切阻力。
八、停机、清机、换料规范
短时停机<10min:射嘴降温 5℃保温,减少热降解;
停机>30min:料筒降温至 160℃以下;停机 2h 以上彻底清空料筒;
料筒清洗:HDPE/LDPE 清洗,禁止高温空射;不可与 PVC、PA 混洗,易产生腐蚀性气体;
量产维护:无硅油油污积碳,仅需每班清理排气粉尘。
九、二次加工限制
机加工:可钻孔、攻丝、铣削,使用硬质锋利刀具、低速进给,防止表层起皮、崩边;
粘接:仅可用 POM 专用瞬干胶,粘接面必须打磨粗化去除表层 PTFE 粉体,否则极易脱胶;
严禁超声波焊接、热熔焊接:玻纤 + PTFE 双重阻隔分子融合,焊接强度极低;
喷涂、电镀:表层 PTFE 会造成涂层附着力差,不适合外观喷涂件。
十、常见成型缺陷及整改方案
表面起粉、耐磨性能差成因:背压过高、螺杆转速快、料温偏高、浇口段射速过快对策:降低转速、减小背压、下调料温、浇口低速填充
制品表面浮纤发白成因:模温偏低、浇口偏小、前段射速过快对策:提升模具温度、放大浇口、放缓浇口填充速度
银丝、内部气泡孔洞成因:原料干燥不足、排气堵塞、料筒停留时间过长对策:延长烘干时间、清理排气槽、超时停机排空料筒
产品轻微翘曲扭曲成因:玻纤取向不均、模温不足、冷却时间短对策:加高模温、延长冷却、调整浇口位置减少单向取向
充模不足、缺料成因:注射压力偏低、流道浇口偏小对策:小幅提升注射压力、加宽流道与浇口
