不锈钢纤维填充 PC(SSF+PC)注塑成型工艺要点
核心目标:减少不锈钢纤维剪切断裂、保护连续导电网络、稳定 EMI 屏蔽效能;兼顾 PC 基体防水解、防降解。
⚠️关键认知:不锈钢纤维一旦被大量剪断,导电通路断裂,屏蔽效能明显下跌;金属纤维磨蚀极强,工艺、设备、模具均有特殊要求。
一、原料干燥(基础前提)
PC 极易水解,水分造成银丝、气泡、力学下降
干燥条件:110~120℃,除湿干燥 3~4h
控制目标:含水率 <0.02%
注意:
优先除湿干燥机(露点≤-35℃);华南潮湿环境延长至 4h;
干燥后密闭料斗保温,避免长时间敞口回吸潮;
禁止>130℃长时间烘烤,防止 PC 热老化。
二、料筒温度参数(改善流动性,严控高温降解)
推荐区间:280~300℃
后段(下料区):280~285℃
中段熔融区:285~295℃
前段均化区:285~295℃
喷嘴:290~300℃✅上限管控:不超过 305℃长时间>305℃,PC 降解变脆;熔体粘度上升,充模更困难。停机保温>15 分钟,降温至 260℃或清空料筒。
三、螺杆塑化参数(重中之重,最小剪切保护金属纤维)
螺杆转速:30~50 rpm(低速)高速搅拌直接剪断不锈钢纤维,破坏导电网络,屏蔽效果下降。
背压:5~10 MPa,尽量偏低仅满足均匀塑化即可;高背压带来强剪切,纤维断裂风险大幅上升。
设备选型提醒不锈钢纤维硬度高,持续磨损螺杆料筒;长期量产必须使用双合金耐磨螺杆、料筒。
四、注射参数
注射压力:110~150 MPaSSF+PC 熔体粘度远高于普通 PC,需要更高压力克服流动阻力;
多级分段注射(慢 — 中 — 慢)
浇口前段:低速,避免喷射、强剪切;
主体填充:中速;
填充末端(熔接区域)降速,减少困气、纤维紊乱;❌禁止全程极速注射。
保压压力:注射压力的 50%~65%保压不宜过高,避免制品产生巨大内应力,诱发应力开裂;保压时间根据壁厚设定(1mm 壁厚≈2~3s)。
五、模具关键参数
模具温度:90~110℃(优先高模温)优势:降低熔体表层冷凝速度、改善树脂浸润金属纤维、减少浮纤、降低残余内应力;模温低于 80℃极易浮纤、内部应力大。
充分排气排气槽深度 0.02~0.04mm,布置在熔接末端、型腔远端;困气造成烧焦、缺料、表面毛刺。
六、浇注系统硬性要求(极易踩坑)
❌严禁:细小点浇口、窄狭缝浇口、流道急剧收缩✅推荐:大侧浇口、扇形浇口、膜状浇口原理:狭小截面产生巨大剪切力,不锈钢纤维大量被切断;流道截面放大、转角增加 R 圆角,降低流动阻力。
七、产品结构设计配套要求
建议壁厚≥1.5mm,不适合<1.2mm 超薄件、大量细长筋;流动性差,薄壁难以充满;
所有转角设计 R 圆角,消除应力集中;PC 基体 + 填料,应力开裂敏感性高;
尽量减少多处分流,减少熔接线;
重点:熔接线位置不锈钢纤维排布紊乱,是屏蔽效能最弱区域,尽量避开射频关键区域。
八、后处理工艺(可选,有溶剂接触必做)
退火工艺:110~120℃,保温 0.5~1.5h,缓慢降温作用:释放成型内应力,提升耐溶剂应力开裂能力;⚠️退火无法提升屏蔽效能,只改善开裂风险。
九、水口料回收规则(非常重要)
粉碎过程剪切会打断不锈钢纤维;不建议回用;
若必须添加回用,回用比例≤10%,并且严控工艺;大量回用会持续降低 EMI 屏蔽性能;
新旧料充分混合,避免局部纤维浓度不均。
十、常见缺陷、成因与对策
| 缺陷 | 核心解决方案 |
|---|---|
| EMI 屏蔽效能不足 | 螺杆转速 / 背压过高;浇口过小剪切打断纤维;原料干燥不足;熔接线位于关键屏蔽区 |
| 表面金属纤维外露、浮纤 | 提高模温、优化多级射速、加强排气、放大浇口 |
| 银丝、气泡 | 原料干燥不达标 |
| 充模不足 | 适度提升料温、提高注射压力、加宽流道浇口 |
| 制品易开裂 | 残余内应力大,提高模温、合理保压、必要退火、增加圆角 |
| 螺杆、模具快速磨损 | 更换双合金螺杆、淬火硬模(HRC≥48) |
十一、与镀镍碳纤 PC 加工简易对比
SSF+PC 粘度更高,同等结构更难填充;
SSF 金属纤维更易被剪切破坏,对工艺管控要求更高;
SSF 磨蚀性大于镀镍碳纤 PC,硬件投入更高;
两者都不能使用细小点浇口。
十二、调试优先级(现场调机顺序)
确认充分干燥 →2. 模温上调至 95℃以上 →3. 降低螺杆转速、下调背压
采用多级注射,优化浇口位置与尺寸 →5. 疏通排气
