注塑工藝設(shè)定要考慮的因素

　　熱敏性塑料及易水解塑料、應(yīng)力開裂及熔體破裂、熱性能及冷卻速度、吸濕性等因素 .

　　一、收縮率

　　熱塑性塑料成型收縮的形式及計(jì)算如前所述，影響熱塑性塑料成型收縮的因素如下：

　　1.1塑料品種熱塑性塑料成型過程中由于還存在結(jié)晶化形起的體積變化，內(nèi)應(yīng)力強(qiáng)，凍結(jié)在塑件內(nèi)的殘余應(yīng)力大，分子取向性強(qiáng)等因素，因此與熱固性塑料相比則收縮率較大，收縮率范圍寬、方向性明顯，另外成型后的收縮、退火或調(diào)濕處理后的收縮率一般也都比熱固性塑料大。

　　1.2塑件特性成型時(shí)熔融料與型腔表面接觸外層立即冷卻形成低密度的固態(tài)外殼。由于塑料的導(dǎo)熱性差，使塑件內(nèi)層緩慢冷卻而形成收縮大的高密度固態(tài)層。所以壁厚、冷卻慢、高密度層厚的則收縮大。另外，有無嵌件及嵌件布局、數(shù)量都直接影響料流方向，密度分布及收縮阻力大小等，所以塑件的特性對(duì)收縮大小、方向性影響較大。

　　1.3進(jìn)料口形式、尺寸、分布這些因素直接影響料流方向、密度分布、保壓補(bǔ)縮作用及成型時(shí)間。直接進(jìn)料口、進(jìn)料口截面大(尤其截面較厚的)則收縮小但方向性大，進(jìn)料口寬及長(zhǎng)度短的則方向性小。距進(jìn)料口近的或與料流方向平行的則收縮大。

　　1.4成型條件模具溫度高，熔融料冷卻慢、密度高、收縮大，尤其對(duì)結(jié)晶料則因結(jié)晶度高，體積變化大，故收縮更大。模溫分布與塑件內(nèi)外冷卻及密度均勻性也有關(guān)，直接影響到各部分收縮量大小及方向性。另外，保持壓力及時(shí)間對(duì)收縮也影響較大，壓力大、時(shí)間長(zhǎng)的則收縮小但方向性大。注塑壓力高，熔融料粘度差小，層間剪切應(yīng)力小，脫模后彈性回跳大，故收縮也可適量的減小，料溫高、收縮大，但方向性小。因此在成型時(shí)調(diào)整模溫、壓力、注塑速度及冷卻時(shí)間等諸因素也可適當(dāng)改變塑件收縮情況。

　　模具設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)各種塑料的收縮范圍，塑件壁厚、形狀，進(jìn)料口形式尺寸及分布情況，按經(jīng)驗(yàn)確定塑件各部位的收縮率，再來計(jì)算型腔尺寸。對(duì)高精度塑件及難以掌握收縮率時(shí)，一般宜用如下方法設(shè)計(jì)模具：

　　①對(duì)塑件外徑取較小收縮率，內(nèi)徑取較大收縮率，以留有試模后修正的余地。

　　②試模確定澆注系統(tǒng)形式、尺寸及成型條件。

　　③要后處理的塑件經(jīng)后處理確定尺寸變化情況(測(cè)量時(shí)必須在脫模后24小時(shí)以后)。

　　④按實(shí)際收縮情況修正模具。

　　⑤再試模并可適當(dāng)?shù)馗淖児に嚄l件略微修正收縮值以滿足塑件要求。

　　二、流動(dòng)性

　　2.1熱塑性塑料流動(dòng)性大小，一般可從分子量大小、熔融指數(shù)、阿基米德螺旋線流動(dòng)長(zhǎng)度、表現(xiàn)粘度及流動(dòng)比(流程長(zhǎng)度/塑件壁厚)等一系列指數(shù)進(jìn)行分析。分子量小，分子量分布寬，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整性差，熔融指數(shù)高、螺流動(dòng)長(zhǎng)度長(zhǎng)、表現(xiàn)粘度小，流動(dòng)比大的則流動(dòng)性就好，對(duì)同一品名的塑料必須檢查其說明書判斷其流動(dòng)性是否適用于注塑成型。按模具設(shè)計(jì)要求大致可將常用塑料的流動(dòng)性分為三類：

　　①流動(dòng)性好 PA、PE、PS、PP、CA、聚(4)甲基戍烯;

　　②流動(dòng)性中等 聚苯乙烯系列樹脂(如ABS、AS)、PMMA、POM、聚苯醚;

　　③流動(dòng)性差 PC、硬PVC、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。

　　2.2各種塑料的流動(dòng)性也因各成型因素而變，主要影響的因素有如下幾點(diǎn)：

　　①溫度料溫高則流動(dòng)性增大，但不同塑料也各有差異，PS(尤其耐沖擊型及MFR值較高的)、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙烯(如ABS、AS)、PC、CA等塑料的流動(dòng)性隨溫度變化較大。對(duì)PE、POM、則溫度增減對(duì)其流動(dòng)性影響較小。所以前者在成型時(shí)宜調(diào)節(jié)溫度來控制流動(dòng)性。

　　②壓力注塑壓力增大則熔融料受剪切作用大，流動(dòng)性也增大，特別是PE、POM較為敏感，所以成型時(shí)宜調(diào)節(jié)注塑壓力來控制流動(dòng)性。

　　③模具結(jié)構(gòu)澆注系統(tǒng)的形式，尺寸，布置，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，熔融料流動(dòng)阻力(如型面光潔度，料道截面厚度，型腔形狀，排氣系統(tǒng))等因素都直接影響到熔融料在型腔內(nèi)的實(shí)際流動(dòng)性，凡促使熔融料降低溫度，增加流動(dòng)性阻力的則流動(dòng)性就降低。模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)所用塑料的流動(dòng)性，選用合理的結(jié)構(gòu)。成型時(shí)則也可控制料溫，模溫及注塑壓力、注塑速度等因素來適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)填充情況以滿足成型需要。

　　三、結(jié)晶性

　　熱塑性塑料按其冷凝時(shí)無出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象可劃分為結(jié)晶型塑料與非結(jié)晶型(又稱無定形)塑料兩大類。

　　所謂結(jié)晶現(xiàn)象即為塑料由熔融狀態(tài)到冷凝時(shí)，分子由獨(dú)立移動(dòng)，完全處于無次序狀態(tài)，變成分子停止自由運(yùn)動(dòng)，按略微固定的位置，并有一個(gè)使分子排列成為正規(guī)模型的傾向的一種現(xiàn)象。

　　作為判別這兩類塑料的外觀標(biāo)準(zhǔn)可視塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般結(jié)晶性料為不透明或半透明(如POM等)，無定形料為透明(如PMMA等)。但也有例外情況，如聚(4)甲基戍烯為結(jié)晶型塑料卻有高透明性，ABS為無定形料但卻并不透明。

　　在模具設(shè)計(jì)及選擇注塑機(jī)時(shí)應(yīng)注意對(duì)結(jié)晶型塑料有下列要求及注意事項(xiàng)：

　　①料溫上升到成型溫度所需的熱量多，要用塑化能力大的設(shè)備。

　　②冷卻回化時(shí)放出熱量大，要充分冷卻。

　　③熔融態(tài)與固態(tài)的比重差大，成型收縮大，易發(fā)生縮孔、氣孔。

　　④冷卻快，結(jié)晶度低，收縮小，透明度高。結(jié)晶度與塑件壁厚有關(guān)，壁厚則冷卻慢，結(jié)晶度高，收縮大，物性好。所以結(jié)晶性料應(yīng)按要求必須控制模溫。

　　⑤各向異性顯著，內(nèi)應(yīng)力大。脫模后未結(jié)晶化的分子有繼續(xù)結(jié)晶化傾向，處于能量不平衡狀態(tài)，易發(fā)生變形、翹曲。

　　⑥結(jié)晶化溫度范圍窄，易發(fā)生未熔料末注入模具或堵塞進(jìn)料口。