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Page:1玩具生產工藝手冊注塑生產工藝知識（1）注塑生產工藝知識（2）壓鑄生產工藝知識靜電生產工藝知識真空電鍍生產工藝知識手噴生產工藝知識移印生產工藝知識裝配生產工藝知識補充資料－－夾具概述Page:2注塑生產工藝知識（1）熱塑性塑料的組成樹脂（占40％~100%）-----賦予塑料的可塑性﹑流動性及黏結性填充劑（占20％~50%）-----改善塑料性能﹐擴大使用范圍增塑劑（占5％~70%）-----提高流動性﹑韌性﹑柔軟性﹑彈性著色劑（＜2%）-----賦予色彩﹐改善塑料耐候性穩定劑（占2％~5%）-----延緩塑料變質（包括光穩定劑﹑熱穩定劑及抗氧劑等）潤滑劑（＜1%）-----提高流動性﹐改善膠件粘模及改善表面質量等等﹒﹒﹒﹒﹒﹒常用塑料主要性能及注塑成型工藝要點1﹒GPPS及其改性物-----HIPS﹑AS（SAN）﹑BDS（K－Resin）GPPS----硬膠﹒通用聚苯乙烯***塑料主要性能﹕a)高透明度﹑良好光澤﹑容易著色﹐屬非結晶塑料b)尺寸穩定性好（收縮率0.4%左右）﹐耐磨性差﹐故膠件包裝要求較高以防擦花c)制品對內應力敏感﹐性脆﹐無延展性﹐沖擊強度小﹐易開裂且斷裂后易產生尖角（SHARPPOINT）﹑利邊（SHARPEDGE）﹐故單純的GPPS料較少用于玩具制造﹒注塑工藝要點﹕a)原料一般不用干燥﹐個別情況80℃烘2小時b)成型溫度波動較大﹐加熱熔化及固化速度快﹐故成型周期一般較短﹐溫度參數:料筒溫度200℃左右,料溫過高易出現銀絲,而料溫過低則會開裂.c)模溫控制﹕模溫一般在50℃~80℃d)GPPS流動性很好,注塑中不需最高壓力,通常注塑壓力40Mpa左右,壓力過大而增加膠体的流動性,但可能導致制品開裂,尤其是厚壁和帶嵌件的制品.e)注射速度一般視產品情況而定,但注射速度受注射壓力影響較大,速度過快時可能會導致批鋒或出現粘模以及頂出時,頂白頂裂等問題.f)适當的背壓﹕如果背壓太低﹐螺桿轉動易卷入空气﹐料筒內料粒密度小﹐膠粒塑化效果不好﹐影響膠件表面質量（一般背壓取10~20kg/cm²）g)模具上一般設計細水口為0.8~1.0mm共混改性塑料:GPPS+PVC-------共混成為性能較好的不燃塑料常用原料舉例﹕a)奇美硬膠PG-33（台灣奇美實業公司）b)STYRON666D（美國道化學公司）c)BakeliteSMD-3500（美國聯合碳化物有限公司）Page:3***HIPS----不碎膠﹒高沖擊聚苯乙烯***塑料主要性能﹕a)著色性好b)與GPPS比較﹐加入了5~20％的丁二烯（一般用順丁橡膠或丁苯橡膠）成份﹐故抗沖擊性大大提高﹒注塑工藝要點﹕a)流動性小于GPPS﹐故成型溫度﹑壓力都稍高﹒b)冷卻速度較GPPS慢﹐故需要足夠的保壓壓力和保壓時間以及充分的冷卻條件﹐以減少局部收縮和冷卻變形﹒共混改性塑料:HIPS＋GPPS-------混和啤塑﹐調整比例﹐使塑料具有足夠強度及良好表面質量﹒常用原料舉例﹕a)HIPSSTYRON470﹐475U（DOWChemicalCo.,Ltd）b)DolyrexPH-66（台灣奇美實業公司）c)HIPSHI-425（NIWONCo.,Ltd.KOREA）***AS(SAN)----大力膠﹒丙烯晴－苯乙烯共聚物***塑料主要性能﹕a)高透明﹑高光澤﹑耐沖擊性优于GPPS﹒b)不耐動態疲勞﹐但耐磨力開裂遠胜GPPS﹒注塑工藝要點﹕a)需進行預干燥﹐80℃2小時﹒b)溫度控制﹕注射成型溫度180~270℃﹐模具溫度65~75℃﹒常用原料舉例﹕AS767／STYLONGR601（旭DOW﹒日本）***BDS（K－Resin）--K料﹒丁二烯-苯乙烯共聚物***塑料主要性能﹕a)透明且具有較高的沖擊強度及韌性﹒b)K料分KR－01&KR-03﹐KR-03沖擊性优于KR-01﹒注塑工藝要點﹕Page:4啤塑參數﹕注射料的溫度﹕200~250℃﹐注射壓力﹕40~70Mpa﹐模具溫度﹕40~60℃﹒共混改性塑料﹕根据需要﹐K料可以和聚苯乙烯及其改性物（包括ABS）任何比例混合﹒常用原料舉例﹕KR-01﹐KR-03（美國菲利浦石油化學公司）2﹒ABS&MBS***ABS--超不碎膠﹒丙烯月青-丁二烯-苯乙烯共聚物***ABS可以看作是PB（聚丁二烯）﹒BS（丁苯橡膠）﹒PBA（丁氰橡膠）分散于AS（丙烯月青-苯乙烯的共聚物）或PS（聚苯乙烯）中的一种多組份聚合物.三种組份的作用﹕A（丙烯月青）──占20~30%﹐使膠件表面較高硬度﹐提高耐磨性﹐耐熱性B（丁二烯）──占25~30%﹐加強柔順性﹐保持材料彈性及耐沖擊強度C（苯乙烯）──占40~50%﹐保持良好成型性（流動性﹐著色性）及保持材料剛性﹒塑料主要性能﹕a)由于B的作用﹐ABS較GPPS抗沖擊強度高得多﹒b)收縮率較小（0.4~0.7%）﹐尺寸穩定﹒c)具有良好電鍍性能﹐也是所有塑料中電鍍性能最好的﹒注塑工藝要點﹕a)吸濕性較大﹐必須干燥﹐干燥條件85℃﹐3hrs以上（如要求膠件表面光澤﹐更需長時間干燥）﹒b)溫度參數﹕料溫180~260℃（一般不宜超過260℃﹐因過高溫度會引致橡膠成份分解而使流動性降低）﹐模溫40~80℃正常﹐若要求外觀光亮則模溫取較高﹒c)注射壓力一般取70~100Mpa﹐保壓取第一壓的30~60%﹐注射速度取中﹑低速﹒d)模具入水采用細水口﹑熱水口及一般設計細水口為0.8~1.2mm﹒共混改性塑料﹕a)ABS＋PC→提高ABS耐熱性和抗沖擊強度﹒b)ABS＋PVC→提高ABS的韌性﹑耐熱性及抗老化能力﹒常用原料舉例﹕a)ABSPOLYLAC747757（台灣奇美實業公司）b)LUSTRANABS248（MonsantoCompanyUSA）c)LGHI-121H（LGChemicalLtdKOREA）d)CycolacABS1008(GeneralelectricalU.S.A)e)ABSDENKAGR-2000(日本電氣化學工業)Page:5f)ABSJSR12(日本合成橡膠公司)g)STYLACABS191(旭道﹒日本)h)***MBS–透明ABS﹒甲基丙烯酸甲脂-丁二烯－苯乙烯共聚物***塑料主要性能﹕透明且具備ABS性能﹐其原理為﹕M＋BS→MBS(透明)﹐M使材料折光率降低﹐S使材料折光率增大﹐故加入后兩者折光率趨于一致成為透明﹒注塑主要工藝﹕（同ABS﹒需注意混點﹒氣泡影響外觀）常用原料舉例﹕TorayABS920（日本東麗株式會社）3﹒PVC（聚氯乙烯）一般以為含15%以下增塑劑的PVC稱為硬PVC﹐而含15%以上增塑劑的PVC稱為軟PVC﹐玩具所用PVC多為軟PVC﹒塑料主要性能﹕a)非結晶性塑料﹐透明﹐著色容易﹒b)材料中增塑劑含量決定軟硬程度（一般在55~90度）及力學性能﹒注塑工藝要點﹕a)原料必須干燥（氯乙烯極性分子易吸水）﹐干燥溫度85℃左右﹐時間2小時以上c)材料的成型溫度接近分解溫度﹐故須控制盡可能用較低的溫度注射﹐同時亦應盡可能縮短啤塑周期﹐以減少熔料在料筒內的滯留時間﹒料溫參數﹕前160~170℃﹐中160~165℃﹐后140~150℃﹐由于PVC本身耐熱性差﹐料在料筒內長時間受熱﹐會降解析出氯化氫（HCL）使膠件變黃甚至產生黑點﹐并且氯化氫對模腔有腐蝕作用﹐所以要經常清洗模腔及机頭死角位﹒d)流動性很差﹐故注塑模的澆口﹑流道盡可能粗﹑短﹑厚且制件壁厚應在1.5mm以上﹐以減少壓力損失使料流盡快充滿型腔﹐總之宜采用高壓低溫（注射壓力200Mpa以上﹐背壓取0.5~1.5Mpa﹐保壓取注射壓力的20~30%）e)模具溫度盡可能低（通常運凍水--------控制模溫在30~45℃）,以縮短成型周期以及減小膠件出模后變形﹐必要時借助定型模﹑縮水模來較正控制變形﹒f)水口料﹕清潔良好的水口料可百分之百可用﹒g)關機﹕提前10啤關閉加熱電掣﹐停機后用PE過機﹒共混改性塑料﹕PVC＋EVA---------提高沖擊強度（長效增塑作用）﹒PVC＋ABS---------增強韌性﹐提高沖擊強度﹒Page:64﹒NYLON（PA）……(尼龍﹒聚酉先胺)常用尼龍為脂肪族尼龍如PA6﹑PA66﹑PA1010……最常用的PA66（聚己二酉先己二胺）在尼龍材料中結构最強﹐而PA6（聚己內酉先胺）具有最佳的加工性能﹒塑料主要性能﹕1)結晶度高﹐机械強度優异（因為高分子鏈含有強极性酉先胺基〔NHCO〕﹐鍵之間形成氫鍵）﹒2)沖擊強度高（高過ABS﹑POM但比PC低）﹐沖擊強度隨溫度﹑溫度增加而顯著增加（吸水后其他強度如拉伸強度﹑硬度﹑剛度會有下降）﹒3)表面硬度大﹐耐磨性﹐自滑性卓越﹐适于做齒輪﹑軸承類傳動零件（自滑性原理﹕PA分子結晶中具有容易滑移的面層結构）﹒4)熱變形溫度低﹐吸濕性大﹐尺寸穩定性差﹒注塑工藝要點﹕a)原料需充分干燥﹐溫度80~90℃﹐時間四小時以上﹒b)熔料粘度低﹐流動性极好﹐啤件易出披鋒﹐故壓力取低一般為60~90Mpa﹐保壓取相同壓力（加入玻璃纖維的尼龍相反要用高壓）﹒c)料溫控制﹕過高的料溫易使膠件出現色變﹐質脆及銀絲﹐而過低的料溫使材料很硬可能損傷模具及螺桿﹒料筒溫度220~280℃（纖維偏高）﹐不宜超過300℃﹐（注﹕PA6熔點溫度210~215℃﹐PA66熔點溫度255~265℃）.d)收縮率較大（0.81.48）﹐使啤件呈現出尺寸的不穩定﹒（收縮率隨料溫變化而波動）﹒e)模溫控制﹕一般控制在20~90℃﹐模溫直接影響尼龍結晶情況及性能表現:模溫高----結晶度大﹐剛性﹑硬度﹑耐磨性提高﹒模溫低----柔韌性好﹐伸長率高﹐收縮性小﹒f)注射速度﹕高速注射﹐因為尼龍料結晶(熔點)高﹐只有高速注射才更宜充模,對薄壁﹐細長件更是如此﹒備注﹕需要同時留意披鋒產生及排氣不良引致的外觀問題﹒g)模具方面﹕工模一般不開排氣位﹐水口設計形式不限﹒退火／調濕處理﹕可進行二次結晶﹐使結晶度增大﹐故剛性提高﹐改善內應力分布﹐使不易變形﹐且使尺寸穩定﹒可行方法﹕用100℃沸水煮1~16小時﹐視具体情況可考慮加入适量醋酸鹽﹐使沸點上升到120℃左右以增加效果﹒常用原料舉例﹕a)Zytel101﹐109﹐408………屬PA66（DuPontCompanyUSA）.b)NYLON1013B﹐1013NB………屬PA6（UBE宇部與產株式會社﹒日本）﹒Page:75﹒PC---防彈玻璃膠﹒聚碳酸脂塑料主要性能﹕a)高透明度（接近PMMA）﹐非結晶體﹐耐熱性優异﹒b)成型收縮率小（0.5~0.7%）﹐高度的尺寸穩定性﹐膠件精度高﹒c)沖擊強度高居熱塑料之冠﹐蠕變小﹐剛硬而有韌性﹒d)耐疲勞強度差﹐耐磨性不好﹐對缺口敏感﹐而應力開裂性差﹒注塑工藝要點﹕a)高溫下PC對微量水份即敏感,必須充分干燥原料,使含水量降低到0.02%以下﹒干燥條件:100~120℃,時間12小時以上.b)PC對溫度很敏感﹐熔體粘度隨溫度升高而明顯下降﹐料筒溫度﹕250~320℃.(不超過350℃)﹐适當提高后料筒溫度對塑化有利﹒c)模溫控制:85~120℃,模溫宜高以減少模溫及料溫的差异從而降低膠件內應力.注﹕模溫高雖然降低了內應力﹐但過高會易粘模﹐且使成型周期長﹒d)流動性差﹐需用高壓注射﹐但需顧及膠件殘留大的內應力（可能導致開裂）﹐注射速度﹕壁厚取中速﹐壁薄取高速﹒e)必要時內應力退火,烘爐溫度125~135℃,時間2小時,自然冷卻到常溫.f)模具方面要求較高﹕1設計盡可能粗而短﹐彎曲位少的流道﹐用圓形截面分流道及流道研磨拋光等為使降低熔料的流動阻力﹒2注射澆口可采用任何形式的澆口﹐但入水位直徑不小于1.5mm﹒3材料硬﹐易損傷模具﹐型腔﹐型芯須經淬火處理或鍍硬鉻(Cr)﹒g)啤塑后處理﹕用PE料過機﹒共混改性塑料﹕a)PC＋ABS-------隨著ABS的增加﹐加工性能得到改善﹐成型溫度有所下降﹐流動性變好﹐內應力有改善﹐但机械強度隨之下降﹒b)PC＋POM-------可直接任何比例混和﹐其中比例在PC﹕POM=50-70﹕50-30在很大程度上保持了PC优良的机械