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1、特殊塑胶材料模具设计 及成型工艺标准,塑胶模具公司,由于公司的不断发展,新产品的不断增加，要求产品性能的不 断提升, 公司采用特殊塑胶材料越来越多；于此，现制定特 殊塑胶材料模具设计以及成型工艺标准: 我司采用的特殊塑胶材料有以下几种： 1、PPS 2、TRITAN2001/ TRITAN1001 3、PEI 4、PPE 5、LDPE 6、TOPAS,一、模具设计标准： PPS塑胶材料: PPS的耐热性高（连续使用温度达240）、机械强度、刚性、难燃性、耐化学药品性，电气特性、尺寸稳定性都优良的树脂，耐磨、抗蠕变性优，阻燃性优。有自熄性。达UL94V-0级，高温、高湿下仍保持良好的电性能。流动
2、性好，易成型，成型时几乎没有缩孔凹斑。与各种无机填料有良好的亲和性。,一、模具设计标准： 2.TRITAN2001TRITAN1001塑胶材料: TRITAN2001TRITAN1001的耐热性高（连续使用温度达240）、机械强度、刚性、难燃性、耐化学药品性，电气特性、尺寸稳定性都优良的树脂，耐磨、抗蠕变性优，阻燃性优。有自熄性。达UL94V-0级，高温、高湿下仍保持良好的电性能。流动性好，易成型，成型时几乎没有缩孔凹斑。与各种无机填料有良好的亲和性。,一、模具设计标准： 3. PEI塑胶材料: PEI树脂是一种非晶透明，呈琥珀色，具有出色的耐高温、高强度、高模量以及宽 广的耐化学腐蚀性；具有
3、天然环保薄壁型阻燃，耐高温、强度和模量以及化学性 能最佳的非晶聚合物，并且有优异的尺寸稳定性，可回收重复使用。,一、模具设计标准： 4. PPE塑胶材料: PPE材料一般都混入了其它热塑型材料，例如PS、PA等。这些混合材料一般仍称之为PPE。PPE具有良好的机械性能及热性能，同时还具有较高的耐热性，受温度变化影响较小，玻璃化温度高达211度，熔点温度为268度；还有优异的耐水性和阻燃性，具有自熄灭性；收缩率低，尺寸稳定较好，无毒密度小，流动性较好。PPE的最大弱点是耐光性差。,一、模具设计标准： 5.LDPE塑胶材料: LDPE - 花料。低密度軟聚乙烯分子量較低, 分子鏈有支鏈, 結晶度較
4、低 (55-60%), 密度小（0.92）, 質地柔軟, 透明性較HDPE好;耐冲击、 耐低溫性極好, 但耐熱性及硬度都低；結晶性原料, 吸濕性小, 可不必乾燥 ，流動性好, 流動性對 壓力敏感，收縮率大易變形, 翹曲, 必須控制模溫, 保持冷卻均勻。,一、模具设计标准： 6.TOPAS塑胶材料: TOPAS -是一种无定形高分子聚合物。这种材料主要用于要求玻璃般清晰包括镜头、瓶、显示器和医疗设备的应用程序;具有与PMMA相匹敌的光学性能以及具有高于PC的耐热性，还具有比PMMA和PC更加优良的尺寸稳定性等,是玻璃材料的最佳替代材料。此材料不吸湿（吸水率0.01以下），但空气却可以溶入。空气中
5、所含的 氧气会导致烧焦、变色等，因此成型前应去除粒料中的空气。,二、成型工艺标准： PPS塑胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的50%75%。 2.材料干澡温度：建议干燥温度120-140/4小时。 3.模具温度：130-150. 4.注塑成型温度：300-310. 5.压力：30-98Mpa （可根据产品大小调整） 6.保压：尽量要降低 7.螺杆转速：40-100R/min，以中速校正，高速会分解及脆化。 8.材料在料桶里的停留时间、尽量不要超过15秒，过长的时间同样会分解及脆化。 9.注塑的周期，尽量不要超过1分钟（可视产品大小调整）,二、成型工艺标准： 2.TRITAN2001塑
6、胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的40%75%。 2.材料干燥：除湿式干燥机 (露点达到 -40度) 88C，46小时。 3.模温：建议使用冻水或机水冷却模具，模温范围：38C66C建议测量胶料的实际温度，正常料温范围为260C280 4.螺杆转速：较低的螺杆转速可防止胶料温度过高，建议选用：60-90RPM 5.缓冲层：建议使用5-10mm的缓冲层范围 6.停留时间：胶料在炮筒中的停留时间应控制在5分钟之内，否则应打清空胶才可啤塑 7.背压：适当的背压可加强胶料的塑化及有帮助排气的功能，建议选用：5-10kg/cm28.清机：使用聚酯TX1001之前，一定要用透明PC。,二、成型工
7、艺标准： 3.TRITAN1001塑胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的40%75%。 2.材料干燥：除湿式干燥机 (露点达到 -40度) 88C，46小时。 3.模温：建议使用冻水或机水冷却模具，模温范围：38C66C建议测量胶料的实际温度，正常料温范围为260C280 4.螺杆转速：较低的螺杆转速可防止胶料温度过高，建议选用：60-90RPM 5.缓冲层：建议使用5-10mm的缓冲层范围 6.停留时间：胶料在炮筒中的停留时间应控制在5分钟之内，否则应打清空胶才可啤塑 7.背压：适当的背压可加强胶料的塑化及有帮助排气的功能，建议选用：5-10kg/cm28.清机：使用聚酯TX1001
8、之前，一定要用透明PC。,二、成型工艺标准： 4.PEI塑胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的50%75%。 2.材料干燥处理：具有吸湿特性并可导致材料降解。要求湿度值应小于0.02%。建议干燥条件为150C、4小时的干燥处理。 3.熔化温度：普通类型材料为350400C；增强类型材料为340415（观察熔胶的外观，表面光滑，射出有力，没有气泡。表面粗 糙则是温度不够；射出无力，则是温度太高；有气泡则是料 没烘干或是温度太高造成材料分解有降解气出来）。 4.模具温度：135165C，建议模具温度为140C（模温越高，外观越好，熔接线强度越高，内应力越小 ）。 5.注射压力：700150
9、0bar。 6.注射速度：使用尽可能高的注射速度。 7.胶料在料筒内的停留时间建议尽量短，控制在7分钟以内。,二、成型工艺标准： 5.PPE塑胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的50%75%。 2.材料干燥处理：建议在加工前进行24小时、100C的干燥处理。 3.熔化温度：240320C。 4.模具温度：60105C。 5.注射压力：6001500bar。 6.注射速度：使用尽可能高的注射速度。 7.保压：尽量要降低 8.胶料在料筒内的停留时间建议尽量短，控制在5分钟以内。,二、成型工艺标准： 6.LDPE塑胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的50%75%。 2.吸濕性小, 胶
10、料可不必乾燥 ； 3.成型温度：180-240； 4.模具温度：35-65； 5.注射压力： 30-90Mpa; 6.啤塑LDPE一般不需高压, 保压取第一段的30-60% ； 7.胶料在料筒内的停留时间建议尽量短，控制在5分钟以内。,二、成型工艺标准： 7.TOPAS塑胶材料: 1.成品重量应为注塑机最大注射量的50%75%。 2.材料干燥处理：不吸湿（吸水率0.01以下），但空气却可以溶入。空气中所含的氧气会导致烧焦、变色等，因此成型前应去除粒料中的空气。 3.从机筒保温或从常温开始升温时，暂定在保温温度上也可防止烧焦。 4.作为温度以外的清洗条件，按“（A）在高速螺杆旋转高背压下进行高速
11、流涎（Drooling）”和“（B）按止逆阀长度以上的冲程进行计量注射清洗”的顺序进行。清洗料斗和干燥机。透明树脂：不用清洗材料而是直接用TOPAS 进行清洗。 (a) PC 等高耐热性材料：使机筒温度适合成型温度更高的材料后进行清洗。 (b) COP、COC 等易氧化材料：清空机筒。在COP、COC 充满机筒的状态下投入TOPAS。清空机筒后，有些种类会出现明显的烧焦迹象。使机筒温度适合成型温度更高的材料。 (c) PMMA 等低耐热性材料：如果是热稳定性好的材料，请调至TOPAS 的成型温度。如果在该温度下发生分解，则可置换成TOPAS8007 类等耐热性低而热稳定性高的材料，然后升温至置
12、换用树脂的成型温度。 (1-2) 非透明树脂：用HDPE 或粘度低的清洗材料等将树脂彻底洗净。此时切勿使用高粘度清洗材料。否则将无法置换到粘度低的TOPAS。,TOPAS专用螺杆的选取： 5. TOPAS 专用螺杆（screw）的选择要点如下。由于螺杆设计（screw design）也牵涉到机筒加热器（cylinder heater）的位置，因此最终要根据整个塑化装置来综合考虑。 螺杆种类 建议使用光学螺杆。TOPAS 成型时也可使用通用螺杆，但光学螺杆可防止碳化物混入并具有更好 的成型稳定性。除螺杆外，光学成型机的料筒（barrel）和喷嘴（nozzle）等也可防止碳化物的 发生，因此建议使
13、用光学专用成型机。 螺杆设计 -1 进料区比：应选择进料区（feed zone）长的螺杆。 -2 长径比（L/D）：应选择此比值较大的螺杆以使塑化更加稳定。 -3 压缩比：应选择2.02.5。高压缩比将导致变色和碳化。 -4 压缩方式：应选择快速压缩，以延长进料区。 螺旋样式（flight pattern） 应选择单螺旋（single flight）或（副螺旋（sub flight）位于计量段（metering zone）的） 双螺旋（double flight）。 TOPAS 的粒料（pellet）难以压碎，因此进入压缩区（compression zone）前应充分加热以加快熔 融速度。如果
14、使用副螺旋位于压缩区初期那样的强力混炼螺杆等，塑化过程将产生波动，并导致 空气混入熔融树脂等问题。 止逆阀 应选择性能稳定可靠的止逆阀。TOPAS 粘度低，因此止逆阀的作用很重要。止逆阀的目的是在保 压过程中给模腔（cavity）施加足够压力以防止熔融树脂逆流到料斗（hopper）侧，但如果止逆 流效果不佳，则会导致凹痕、气泡（void）、尺寸偏差、强度下降等。 螺杆的表面处理 应选择表面光滑并且经过表面处理（CrN 等）的螺杆。粘着在螺杆上的熔融树脂将会因长时间加 热而变成碳化物。,6. TOPAS专用模具的用法： 模具清洗方法 请用低极性有机溶剂类清洗。甲苯（Toluene）和环己烷（Cy
15、clo-hexane）等效果最佳。轻度污渍也可用IPA 等清洗。 清洗后的使用 不要将防锈剂和脱模剂用于阴模（cavity block）和顶针（ejector pin），否则会从部件表面甚 至空隙（clearance）渗出并导致长时间故障。去除油分后，徒手触摸会导致生锈，因此使用时要戴上手套。 成型后的使用 吹气（air blow）以彻底清除温调管内的水。管内的水分会腐蚀模具。在一定模温下吹气并放置数小时后，管内附着的水分就会蒸发干净。 保管方法 降低湿度以防止模具腐蚀。像图片1 所示的那样装入塑料袋（plastic bag），接着放入硅胶（Silicagel）并密封。应尽量使用挥发性防锈剂板（sheet）*1等。,
