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ABS塑料注塑工艺,你了解多少?
- 2022-09-26-

ABS 塑料由于具有较大的机械强度和良好的综合性能, 在电子工业、机械工业、交通运输、建筑材料、玩具制造等工业中占有重要的位置, 特别是稍微大型的箱体结构以及受力元件, 需要电镀的装饰件更是离不开这种塑料。笔者根据多年的实践经验, 对ABS 塑料注塑工艺作如下分析。  

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(1) ABS 塑料的干燥 ABS 塑料的吸湿性和对水分的敏感性较大, 在加工前进行充分的干燥和预热, 不单能消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、银丝, 而且还有助于塑料的塑化, 减少制件表面色斑和云纹。ABS 原料要控制水分在013 %以下。


注塑前的干燥条件是: 干冬季节在75~80 ℃以下, 干燥2~3h , 夏季雨水天在80~90 ℃下, 干燥4~8h , 如制件要达到特别优良的光泽或制件本身复杂, 干燥时间更长, 达8~16h。因微量水汽的存在导致制件表面雾斑是往往被忽略的一个问题。至好将机台的料斗改装成热风料斗干燥器, 以免干燥好的ABS 在料斗中再度吸潮, 但这类料斗要加强湿度监控, 在生产偶然中断时, 防止料的过热。  


(2) 注射温度 ABS 塑料的温度与熔融粘度的关系有别于其他无定型塑料。在熔化过程温度升高时, 其熔融实际上降低很小, 但一旦达到塑化温度(适宜加工的温度范围, 如220~250 ℃) , 如果继续盲目升温, 必将导致耐热性不太高的ABS 的热降解反而使熔融粘度增大, 注塑更困难, 制件的机械性能也下降了。


所以,ABS 的注射温度虽然比聚苯乙烯等塑料的更要高, 但不能像后者那样有较宽松的升温范围。某些温控不良的注塑机, 当生产ABS 制件到一定数量时, 往往或多或少地在制件上发现嵌有黄色或褐色的焦化粒, 而且很难利用加新料对空注射等办法将其清除排出。


究其原因, 是ABS 塑料含有丁二烯成分, 当某塑料颗粒在较高的温度下牢牢地粘附在螺槽中一些不易冲刷的表面上, 受到长时间的高温作用时, 造成降解和碳化。既然偏高温操作对ABS 可能带来问题, 故有必要对料筒各段炉温进行限制。当然, 不同类型和构成的ABS 的适用炉温也不同。


如柱塞式机, 炉温维持在180~230 ℃; 螺杆机, 炉温维持在160~220 ℃。特别值得提出的是, 由于ABS的加工温度较高, 对各种工艺因素的变化是敏感的。所以料筒前端和喷嘴部分的温度控制十分重要。实践证明, 这两部分的任何微小变化都将在制件上反映出来。温度变化越大, 将会带来熔接缝、光泽不佳、飞边、粘模、变色等缺陷。  


(3) 注射压力 ABS 熔融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高, 所以在注射时采用较高的注射压力。当然并非所有ABS 制件都要施用高压, 对小型、构造简单、厚度大的制件可以用较低的注射压力。注制过程中, 浇口封闭瞬间型腔内的压力大小往往决定了制件的表面质量及银丝状缺陷的程度。


压力过小, 塑料收缩大, 与型腔表面脱离接触的机会大, 制件表面雾化。压力过大,塑料与型腔表面摩擦作用强烈, 容易造成粘模。

 

(4) 注射速度 ABS 料采用中等注射速度效果较好。当注射速度过快时, 塑料易烧焦或分解析出气化物, 从而在制件上出现熔接缝、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。但在生产薄壁及复杂制件时, 还是要保证有足够高的注射速度, 否则难以充满。  


(5) 模具温度 ABS 的成型温度相对较高, 模具温度也相对较高。一般调节模温为75~85 ℃, 当生产具有较大投影面积制件时, 定模温度要求70~80 ℃, 动模温度要求50~60 ℃。在注射较大的、构形复杂的、薄壁的制件时, 应考虑专门对模具加热。为了缩短生产周期,维持模具温度的相对稳定, 在制件取出后, 可采用冷水浴、热水浴或其他机械定型法来补偿原来在型腔内冷固定型的时间。

 

(6) 料量控制 一般注塑机注ABS 塑料时, 其每次注射量仅达标准注射量的75 %。为了提高制件质量及尺寸稳定, 表面光泽、色调的均匀, 要求注射量为标定注射量的50 %为宜。  


ABS通称丙烯腈丁二烯苯乙烯,是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三种单体共聚而成。由于三种单体的比例不同,可有不同性能和熔融温度,流动性能的ABS如与其它塑料或添加剂共混,则更可扩大至不同用途和性能的ABS,如抗冲级、耐热级、阻燃级、透明级、增强级、电镀级等。  


ABS的流动性介于PS与PC之间,其流动性与注射温度和压力都有关系,其中注射压力的影响稍大,因此成型时常采用较高的注射压力以降低熔体粘度,提高充模性能。  


1、 塑料的处理 

ABS的吸水率大约为0.2%-0.8%,对于一般级别的ABS,加工前用烘箱以80-85℃烘2-4小时或用干燥料斗以80℃烘1-2小时。对于含PC组份的耐热级ABS,烘干温度适当调高至100℃,具体烘干时间可用对空挤出来确定。  

再生料的使用比例不能超过30%,电镀级ABS不能使用再生料。   


2、 注塑机选用 

可选用华美达的标准注塑机(螺杆长径比20:1,压缩比大于2,注射压力大于1500bar)。如果采用色母粒或制品外观要求料高,可选用小一级直径的螺杆。锁模力按照4700-6200t/m2来确定,具体需根据塑料等级和制品要求而定。


3、 模具及浇口设计 

模具温度可设为60-65℃。流道直径6-8mm。浇口宽约3mm,厚度与制品一样,浇口长度要小于1mm。排气孔宽4-6mm,厚0.025-0.05mm。 

 

4、 熔胶温度 

可用对空注射法准确判定。等级不同,熔胶温度亦不同,建议设定如下:  

抗冲级:220℃-260℃,以250℃为佳 电镀级:250℃-275℃,以270℃为佳 耐热级:240℃-280℃,以265℃-270℃为佳 阻燃级:200℃-240℃,以220℃-230℃为佳 透明级:230℃-260℃,以245℃为佳 玻纤增强级:230℃-270℃  

对于表面要求高的制品,采用较高的熔胶温度和模温。  


5、 注射速度 

防火级要用慢速,耐热级用快速。如制品表面要求较高,则要用高速及多级注塑的射速控制。  


6、 背压 

一般情况下背压越低越好,常用的背压是5bar,染色料需用较高的背压以使混色均匀。  


7、 滞留时间 

在265℃的温度下,ABS在熔胶筒内滞留时间至多不能超过5-6分钟。阻燃时间更短,如需停机,应先把设定温度低至100℃,再用通用级ABS清理熔胶筒。清理后的混合料要放入冷水中以防止进一步分解。


如需从其它塑料改打ABS料,则要先用PS、PMMA或PE清理熔胶筒。有些ABS制品在刚脱模时并无问题,过一段时间后才会有变色,这可能是过热或塑料在熔胶筒停留时间过长引起的。  


8、 制品的后处理 

一般ABS制品不需后处理,只有电镀级制品需经烘烤(70-80℃,2-4小时)以钝化表面痕迹,并且需电镀的制品不能使用脱模剂,制品取出后要立即包装。  


9、 成型时要特别注意的事项 

有几种等级的ABS(特别是阻燃级),在塑化后其熔体对螺杆表面的附着力很大,时间长后会分解。当出现上述情况时,需要把螺杆均化段和压缩拉出擦试,并定期用PS等清理螺杆。



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