杜邦结晶材料注塑工艺

结晶性塑料的注塑成型2019年9月3日杜邦工程塑料主要设备的要求注塑成型条件无定型塑料与结晶性塑料模具设计m讲座内容：通用塑料工程塑料POMPAPBTPETPCPPOPSABSPMMASANPVCPP-GFPPPE-UHMWPE-HDPE-LD高级工程塑料PSUPESPPSULCPPTFEPIHTNTPE热塑性塑料的分类无定型结晶型Teflon®&Tefzel®氟树脂Vespel®聚亚酰胺Zenite®液晶高分子Zytel®高温尼龙Delrin®聚甲醛Crastin®&Rynite®聚酯Zytel®&Minlon®尼龙Hytrel®聚酯弹性体®DuPont’sregisteredtradename无定型塑料与结晶性塑料的区别无序结构=不定型有序结构=结晶性玻璃转化温度熔点软化温度范围最高使用温度比体积熔融粘度分子结构:固化保压冷却经浇口流动加工不当产生的缺陷热性能:加工参数:塑料热行为密度温度“分子链难以活动”玻璃转化温度固态液态“分子链可以活动”熔点结晶塑料无定形塑料注塑成型举例充填房间走廊门注塑成型举例结晶=排列-结晶期间为了防止内空洞，需要填充足够的熔料入型腔-门和走廊必须保持开着無定形=不排列-填充足够後，盡快把门(澆口)關上。注射成型周期无定型/结晶性塑料冷却时间充填时间加料螺杆静止开模保压时间加料锁模顶出保压时间塑料受压时间无定型塑料结晶性塑料冷却时间塑料受压时间螺杆静止开模顶出锁模充填时间m结晶性塑料的注塑成形Zytel®PA尼龙Delrin®POM聚甲醛Minlon®PA尼龙Crastin®聚酯Rynite®聚酯Zenite®液晶高分子®DuPont’sreg.tradenameHytrel®聚酯弹性体主要设备的要求一.干燥机二.螺杆設计三.射嘴设计四.模温机五.模具干燥机为什么要使用除湿干燥机？•除湿干燥机-是在机器内制造低露点的干燥空气，不受外部空气的影响：1.可稳定干燥材料2.干燥时间缩短3.适宜干燥各种材料•热风干燥机-因将外部空气加热后使用，所以受工厂内环境(湿度)等条件影响：1.无法稳定干燥材料2.干燥时间长3.无法有效干燥各种材料除湿干燥系统加热器干燥剂鼓风机热的干燥气体充满湿气的气体过滤器料斗塑料建议干燥条件及最高含水率成型螺杆设计压缩比进料深度计量深度长径比螺杆长度螺杆直径计量段压缩段进料段螺杆长度(20直径)螺杆直径25%30%25%30%50%40%非增强材料含玻纤材料aＨａｐｙmeltingGo!Go!SlippingCantmoveBackflowresin料斗方向射嘴方向压缩的粒子呆滞的粒子塑料在各段形态螺杆设计建议长径比(L/D)最佳L/D=20/1可接受L/D=18/1不可接受L/D=15/1结晶性塑料建议压缩比:3–4一般螺杆不定型塑料压缩比:2–2.5射嘴设计射嘴头设计ABCD射嘴加热XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX加热圈不好好影响产品品质重要的成型参数主要有哪些?注塑成型条件1.熔胶温度2.温度曲线3.保压压力4.保压时间5.模具温度最重要的5个成型参数1.注射充填速度2.保压切换3.背压4.螺杆转速5.保压曲线5个较重要成型参数熔融温度温度曲线背压螺杆转速螺杆及料筒设计滞留时间/含水量熔胶品质良好的结构最佳性能最小内应力熔胶品质一致的结晶?均匀的熔化?较差的结构–未熔熔胶品质–建议熔融温度-15-10-55101520°C-200%20%40%60%80%100%机械强度建议熔融温度熔胶温度怎样正确的量测熔融塑料的温度？215°C高温计215°C熔胶品质的判别熔胶品质-熔胶温度熔胶温度材料熔点熔胶温度POM-H175°C215±5°CPA66255°C290±10°CPA66GF255°C295±10°CPA6225°C250±10°CPA6GF225°C270±10°CPBTGF225°C250±10°CPETGF255°C285±10°C熔胶品质–料管温度曲线-20-15-10-55151020°c建议熔胶温度料斗前段中段后段012345678910AverageshotsizeFlatprofile(1to2xscrewdia.)50%小剂量上升曲线(小于一倍螺杆直径)20%LargeshotsizeDecreasingprofile(2xscrewdia.)80%射嘴温度尽可能的低0200温度°C比热剪切过快导致过量磨擦热从而致使塑料降解熔胶品质加料段–螺杆转速螺杆直径*螺杆最大切线速度*1000*60螺杆最大切线速度=(螺杆转速*螺杆直径*)60*1000材料螺杆最大切线速度(mm/sec)Delrin®100200Delrin®500300Zytel®101400Zytel®ST801300Zytel®70G30150Rynite®530150Crastin®S600300Crastin®SK605200Hytrel®S600200螺杆转速(RPM)=抗水解(含水量)热稳定性加工温度熔胶品质–滞留时间®DuPont’sreg.tradename塑料类型(参见右表)实际剂量（每模）-料垫滞留时间=最大剂量（机台）x2x周期60012345678910材料最大滞留时间(min.)Delrin®10035Delrin®50030Zytel®10115Zytel®ST80110Zytel®70G3015Rynite®5308-10Crastin®S6008Crastin®SK6058Hytrel®S60030熔胶品质–滞留时间超韧尼龙PA66对水份敏感的塑料，如果含水量超出建议值，必须进行干燥定期检查包装袋有无破损不要将超出2小时使用量的原料置放于干燥桶内在料斗及盛料筒顶部加盖，对开包的原料及时密封熔胶品质–对水份敏感的塑料0.010.020.030.040.055060708090100含水率%%冲击强度断裂伸长率抗张强度含水量–机械性能Rynite®PET®DuPont’sreg.tradename为什么对结晶性材料来讲，保压及保压时间非常重要?保压及保压时间保压越大高结晶度低翘曲保压尺寸稳定高强度0,811,21,4PVT-DIAGRAM02040608010012014016018020022024026028030000,20,40,6CrystallinePlasticP=1barP=1000barTemperature°C保压时间对品质的影响机械性能(产品内部空洞)外观(缩痕)收缩(尺寸稳定性)翘曲良好的结构不良的结构(压力线)产品内部空洞保压时间可以影响:成型产品的保压–模具充填过程如何针对产品设定合适的保压时间?设定保压时间的方法®DuPont’sreg.tradename根据实际产品重量曲线利用左表理论数据材料保压时间Sec/mmDelrin®1008Delrin®5008Zytel®1014-5Zytel®ST8014-5Zytel®70G302-3Rynite®5304Crastin®S6004Crastin®SK6053Hytrel®S6005-60102030408085909510011,522,533,5SecWeightin%Shrinkagein%根据实际产品重量曲线0102030408085909510011,522,533,5Sec重量%收缩率%最优实际保压时间开始新产品的生产时，要求定期记录最大产品单重在大量生产中，把单重管制列为重要的管制项目浇口不良结构(空洞)浇口良好结构(无空洞)如果浇口尺寸和位置都非常合理，可只需根据理论数据进行设定定期检查料垫不小于5mm(如果料垫为0，保压将毫无意义)01234567891011最小值为5mm模具具有两项基本功能.之一是赋予产品适当的形状.之二?对产品的影响?热交换模温模温–影响模温翘曲充填机械性能收缩表面接合线收缩模收缩指模腔尺寸与放置24小时后产品对应尺寸的差后收缩是在离模`24小时后发生的，是时间及温度的函数，是由聚合物链段的重组所造成的。总体收缩=模收缩+后收缩控制总收缩可行的措施模收缩模温增强保压时间结晶度保压壁厚后收缩结晶度回火应用温度吸水性冷却冷却时间影响模收缩的几大要素模温收缩最大增加保压时间收缩最大Form-保压收缩最大壁厚收缩最大607080901001101200,81,21,622,42,83,23,64模温°C收缩率%回火前Delrin®500在空气中回火，温度160°C，时间：1小时测量试片厚度为3.2mm.回火后后收缩–回火Delrin®500聚甲醛®DuPont’sreg.tradename模温-结构过低的模温导致:•微晶(弱)表层•不良表面外观•内应力充分结晶(好)结晶不足(差)模具温度材料POM-HPA66PA66GF30PA6PA6GF30PA6T/DT(HTN51G)PBTPBTGF30PETGF30模具温度90ºC70ºC110ºC70ºC85ºC150ºC80ºC80ºC120ºC模具设计流道系统流道尺寸浇口位置浇口尺寸排气流道系统鱼骨形流道LateralRunner平行流道BalancedRunner流道的尺寸BBCCDDB-BC-CD-D2:12°T=浇口位置的壁厚模具设计–浇口位置厚位“偷去”流程原本的填充浇口继续填充凝固中的前端不要将浇口置於:受冲击的位置受弯曲的位置易影响外观的位置会弯曲模芯或移动嵌件的位置使熔合线产生在受冲击或弯曲的位置浇口尺寸-长方形浇口T0.5TT+1mmL(0.8T)浇口尺寸-隧道形浇口的T30°0.5T40°浇口尺寸-针形浇口2°DR0.8mmMAX.dTD1D=T+1mmd=0.5-0.6TD1=D分模线排气模腔改气通道ReliefSlotLand排气面积=dxwwdMin.20d.L建议的排气尺寸材料零件排气流道排气Zytel®101,ST-8010.001(0.03)0.0015(0.04)Zytel®70G330.002(0.05)0.003(0.08)Delrin®900,5000.002(0.05)0.003(0.08)Delrin®1000.0025(0.08)0.004(0.10)Rynite®530,FR-5300.0005(0.01)0.001(0.03)Hytrel®0.001(0.03)0.0015(0.04)深度“d”,ininches(mm),最大注塑成型条件总结材料干燥条件最高水分含量(%)熔胶温度(oC)模具温度(oC)保压时间(sec/mm)最长滞留時間(min)POM通用级80oC/4hrs21580-100830POM增韧级80oC/4hrs0.121040-60825PBT未增强级120oC/4hrs0.0425030-13048PBT增强级120oC/4hrs0.0425030-13038PA6未增强级80oC/4hrs0.225040-90315PA6增强级80oC/4hrs0.227065-110315PA66未增强级80oC/4hrs0.229040-90415PA66增强级80oC/4hrs0.229565-1202.515注塑成型条件总结材料干燥条件最高水分含量(%)熔胶温度(oC)模具温度(oC)保压时间(sec/mm)最长滞留時間(min)HTN51xx级100oC/8hrs0.13201503.515HTN52xx级100oC/8hrs0.132060-1303.515PET通用级120oC/4hrs0.02285110415PET阻燃级120oC/4hrs0.02280110415LCP6xxx级140oC/2hrs0.01355800.530LCP7xxx级140oC/2hrs0.0137095410谢谢您的参与!