原料特性及其成型規範

一 PA6原料特性

PA6是聚醯氨的一種,是由氨基酸或內醯氨自聚制成的尼龍(其數字表示單体碳鏈上的碳原子數).

(一)     PA6的工藝特性

1. 機械強度優良(見附表).

2. 耐熱性良好,制品使用溫度范圍廣(-30~175℃).

3. 自潤滑性優異,硬度大.

4. 電氣特性良好.

5. 防火性優良,具自熄性.

6. 低溫性優良.

7. 無毒,易成型加工著色.

8. 耐藥品性,耐化學藥劑性良好.

(二)     不足之處

1. 吸水率高

2. 制件受潮,尺寸穩定性較差.

    目前我公司使用的PA6產品都為日本宇部PA6.宇部PA6的成型溫度為235~265℃.烘料溫度為80-100℃,3-4小時.  PA6的成型特性和PA66大致相同,這里就不一一作介紹.

附表

引張強度     kgf/cm²           800

伸度            %         100

彎曲強度     kgf/cm²           1100

沖擊強度     kgf-cm/cm    6.5

熱變形溫度     ℃         180

成型收縮率      %         1.2

溶融溫度       ℃         227.8

凝固溫度       ℃         78.2

密度         g/cm³         1.14      

原料特性及其成型規範

一   POM原料特性

   POM學名聚甲醛,俗稱塑鋼,是甲醛的均聚物和共聚物的總稱.

   POM是一種線型高分子.結晶度高,密度較大,1.41~1.43g/cm³.

   目前我公司的POM產品較多,又可分為兩大類:

1.   100P(POM的均聚物).

2.   2. M90 Fu2020(POM的共聚物).

(一)     POM之M90 Fu2020的工藝特性

1.  高拉伸強度和勁度

2.  卓越的動態疲勞強度和尺寸穩定性

3.  實用的軔度和彈性

4.  低的磨擦和磨損性質

5.  低的吸潮性

6.  堅硬而高光澤的表面

7.  對許多化學品、油類、酯類,有卓越的耐力

8.  易加工和制造

(二)     POM之100P的工藝特性

1.  較高的抗拉伸強度,耐沖擊和剛性

2.  抗疲勞強度極強

3.  對潮濕汽油溶劑及其他天然化學品都有很好的抵抗      

   力

4.  良好的尺寸穩定性

5.  自潤性

6.  較寬廣的溫度使用范圍(相對於其他的POM)

7.  良好的電氣絕緣性

(三)     POM的不足之處

1.  由於POM是由c-o鍵連續構成,c-o鍵受熱易解聚,故POM熱穩定性較差,加工溫度范圍較狹窄,熱分解溫度為240℃,正常溫度下料管內停留時間不得超過30min.

2.  POM結晶度高,成型收縮率也大,介於1.5%~3.5%之間,又因為玻璃化溫度低,脫模后制件還有結晶的可能,故成型加工的工藝較高.

3.  POM熔体表關粘度對剪切速率非常敏感,(即提高剪切力,剪切速率與粘度下降).

  POM之特性表:

   密度(g/cm²)       1.42

   結晶度(%)        75~85

   熔點(℃)          175

   熱變形溫度(℃)    170

   拉伸強度(MPa)     70

   沖擊強度(kj/m²)    2.94

二   成型規范

(一)    成型溫度

           M90        Fu2020     100P

熔點      165℃       165℃      175℃

熔溫      182~199℃   185~220℃  205~225℃

模溫      82~121℃    70~90℃    80~105℃

(二)    射出時間+保壓時間(SFT)

   POM原料相對來說流動性較差,且POM料較易形成模垢,堵塞排氣孔,造成排氣不良.故成型時一般射速較慢,需稍長的射出時間,保壓時間為1mm的標準射口,每mm的肉厚射時加保壓時間為6~7秒,依次類推.

   在上述方法確定的SFT下,以二秒為單位,逐步降低或增加保壓時間直到單重不能增加3/1000g為止.取最輕模號單重降低3/1000作為標準單重.此時之SFT為最佳.

但需據機台大小,模具結構,機械強度及背壓為依據.

(三)    螺桿后退時間及轉速

    按照杜邦提供資料計算最大螺桿轉速

  N=V×60/D×π

  V為熔膠最大流動速率    D為螺桿直徑

 對POM  V=150~200mm/s  

 對POM之500MT   V=150mm/s

   螺桿轉速不宜過高,POM一般不使用或使用較低之背壓.后退時間依此而定.

    (四) 冷卻時間

   因為POM材質較脆.故冷卻時間不宜過長,以'防產品粘模,開模頂穿.而因玻璃化溫度低,脫模后仍然有結晶的可能.故需制件冷卻完全,表面硬度良好而開模頂出良好時為最佳之冷卻時間. 如果有模溫機, 冷卻時間可稍延長一些.

    (五) 開關模,頂出系統

   制件完成,慢速開模,轉為快速開模,再后切換成慢速開模完,頂出,但頂出速度不宜快.壓力不宜大, 因為POM制品,表面光澤度較粗糙, 脫模時速度過快, 產品易頂穿. 不利生產.

     三   成型中原材料的控制及周邊設備.

       (一) 原材料的干燥及配比

 POM干燥溫度:  60~80℃   3小時,需除濕乾燥, 原料:次料=85:15,次料比例不能超過15%,否則極難成型.

(二) 模溫

    模溫在60~90℃

(三) 粉碎機

原料特性及其成型規範

   ABS塑料俗稱高度不碎膠,屬於一種高強度改性聚苯乙烯,由丙烯睛_`丁二烯和苯乙烯三種化合物配比組成.

一.             ABS的工藝特性

   因為ABS特有的結構故其兼具各組分的特性.

   苯乙烯與分子鏈保持剛性,使料質硬挺帶光澤.保留了好的電性能和熱流動性,容易加工成型和染色.

   丙烯睛帶一CN基團,保證了制品具有較高強度和表面有足夠硬度,提高耐化學腐蝕性和耐熱性.

   丁二烯分子本身是非極性,近程白排斥力和內旋轉位能都很小,而且分子分子間作用力賦予了三元結構分子鏈一定的柔順性,使制件在低溫下能具有一定的韌性和彈性,較高的耐沖擊強度不易脆折.

   ABS比重: 1.04, 依丁二烯的含量而定.

  ABS的工藝特性:

1.   ABS屬於無定形聚合物,無明顯熔點,熔融溫度為217~237℃,熱分解溫度250℃.

2.   ABS熔体粘度較高, 流動性較差,但比硬PVC _{`</sub>PC要好,熔体粘度比PE<sub>`}PS_`PA要大,熔体冷卻固化速度也較快.

3.   ABS熱穩定性不太好.

4.   ABS對溫度_`剪切速率也比較敏感,溫度提高,注射壓力提高以后,熔体表現粘度下降, 流動性增加.

5.   ABS為極性大分子,有吸濕傾向.

6.   ABS成型收縮率較低,一般為0.4~0.7%.

7.ABS原料顏色均一,容易染色,且具有消光性.

8.防火ABS具有耐寒UV,耐黃變之效果.

 ABS特性表:

抗張強度 (斷裂點)         psi           4400~6300

伸長率 (斷裂點)           %         5~70

抗張強度 (降伏點)         psi            2600~5900

壓縮強度                  psi       4500~8000

熱變形溫度 (200psi)       ⁰F        206~215 (100℃)      

成型收縮率                %         0.5

比重                                1.01~1.05                         

吸水率 (1/8^// 24hr)                  0.20~0.45%

 硬度 (Rockwell)                     R85~106

二.   ABS制品的成型規範

   1. 原材料的准備

   a. 需干燥后成型  70~80℃     2~3hr

   b. 著色性好,用色母,加入量為1%

   2. 成型溫度

噴嘴溫度: 200℃, 前加熱缸: 80~220℃,  

中: 165~180℃,溫度不宜過高,易變色.

   3. 模具溫度

   模具溫度對提高ABS制品表面的質量減少制品內應   力有著重要的作用,但是提高模具溫度,制品收縮率增大, 成型周期延長.

   ABS是非晶態聚合物,故模溫可控制在50~70℃范圍內.

   4. 注射壓力

   ABS制品注射壓力不宜太高,否則易造成制品取向應力.

   ABS也易存在兩向異性,即流動方向與垂直流動方向性能不一致,這是由於取向造成的,注射壓力太高,必然導致兩向性能差異的加大.

   注射壓力太高也易引起脫模困難或脫模傷制品,保壓壓力控制在60~70Mpa.

   5. 注射速度與螺桿轉速

   注射速度快,充模速度快,磨擦熱提高,容易出現排氣不良,表面粗糙度不好,力學性能也較低. 充模速度慢,制品會產生熔接不良產品表面易出現波及.一般情況下宜采用中低速充模.

   螺桿轉速通常小淤70r/min.

   6. 冷卻時間及成型周期

   因為ABS制品較脆,而且凝固速度較慢,故冷卻時間應足夠.以產品頂出順利,而且白痕不嚴重為宜.

   成型周期視成品形狀及冷卻時間而定.

   7. 制件的后處理

a. 制件多有頂白,拉白等現象,可通過加熱或熱風的形式使色母分子重新排列.

b. 有些制件因應力較集中于某一部位,故制件需經退火調質處理,通常是用70~80℃熱水浸泡,以消除應力.

PP原料特性及成型規範

一.    PP原料特性

   PP學名聚丙烯,屬聚烯廳類,俗稱百折軟膠.PP相對密度為0.92,是熱塑性塑料中最輕的,因此應用十分廣泛.

(一)   原料特性

1.  力學性能較高.

2.  耐折彎疲勞性佳.

3.耐高溫性較好,使用溫度高達135℃.

4.耐沖擊性佳.

5.電氣特性良好.

6.耐化學性優良.

7.   低的潛變性.

我公司所使用的是福聚PP7633,特性如下:

熔融指數             g/10min          1.8

模塑溫度                ℃          210-280 

軟化點                  ℃            147

降伏點拉力強度         kg/cm²                263

斷裂點伸長率             %            550

硬度                  Rockwell         76

剛性係數              kg/cm²                11500

沖擊強度              kg.cm/cm        11.1

低溫脆性                ℃            -25

熱老化性                hour          480

耐候性                  hour          170

收縮率                   %           0.8-1.8

(二)   不足之處

1.  光氧易引起制品老化,因其所含的叔碳原子易受氧化,在陽光下易受紫外線輻射而加速塑料的老化,制件容易變硬、開裂(通常使用色母添加UV安定劑).

2.  低溫下沖擊強度降低,8℃以下最明顯.

3.  成型收縮率較大.

4.  接著加工不易,印刷較困難.

二.    成型特性

(一)   成型溫度

   聚丙烯的熔點為170-172℃,其成型溫度范圍在190-240℃之間.

   成型溫度高,有助於改善聚丙烯的表面光潔度,提高尺寸穩定性,也可提高沖擊強度和相對伸長率及色粉(色母)與原料的熔合程度.

(二)   模具溫度

   由於聚丙烯的玻璃化溫度低於室溫,是典型的結晶型聚合物,易產生后期結晶致使制品的力學性能也因結晶而發生變化,密度隨時間而緩慢增長.所以對聚丙烯來說,注射時模溫的選擇應使結晶度盡可能接近平衡值.故模具溫度一般為: 30-60℃.而大多模具都采用通水冷卻的方法,模具兩片冷卻應同步,可裝水壓閥進行調節.

(三)   注射壓力、速度

   由於PP料熔体彈性大且冷卻凝固速度快,制品易產生內應力,故注射壓力不宜過高.如果制品形狀較复雜,可提高注射速度.同時PP料收縮率較大,高速中壓填充實,可用較適中之保壓至澆口凝固.這樣對提高制件的外觀質量也起很大的作用.

(四)   周期時間

   因為PP料流動性好,成型收縮率較大,射時可相對較短,可用3-5秒沖飽模穴,保壓至收縮率完好.保壓壓力不可太大.避免應力產生及集中於射點周圍,冷卻時間需較長.開模頂出時,產品不頂白及頂穿.

(五)   制品后處理

   PP料成型后,觀察制品是否有頂白、縮水,或應力集中造成的,需通過加熱或泡水,及熱處理等方法消除外觀不良現象,調濕處理應力集中.

   制品冷卻后的裝摺�儲存過程中需注意避免壓傷或碰撞制品,以免制品變形撞白現象.