改性PC的制品設(shè)計(jì)和成型加工

改性PC的制品設(shè)計(jì)和成型加工高分子教研室Design&Molding

改性PC的制品設(shè)計(jì)和成型加工廣州金發(fā)科技股份有限公司第一部分改性PC的制品設(shè)計(jì)通常壁厚應(yīng)為1~4mm之間，太厚往往會(huì)使厚壁處的表面產(chǎn)生凹陷，內(nèi)部產(chǎn)生氣泡，因此在需要厚壁結(jié)構(gòu)時(shí)可以采用加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)來(lái)代替。此外，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)盡量避免壁厚的突然變化，保持均勻的壁厚（圖1和圖2）。另外，制品的轉(zhuǎn)角部分易發(fā)生應(yīng)力集中，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用足夠大的R（圖3）。壁厚圖1壁厚設(shè)計(jì)圖2標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)圖3轉(zhuǎn)角處應(yīng)力集中程度脫模斜度改性PC樹(shù)脂的成型收縮率很小，其數(shù)值在0.5~0.7%之間，如果是增強(qiáng)樹(shù)脂，其收縮率會(huì)更小到0.2~0.5%之間，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意保證足夠的脫模斜度。其脫模斜度的標(biāo)準(zhǔn)值為1/100（圖4）。圖4模具的標(biāo)準(zhǔn)脫模斜度螺孔及壓銷(xiāo)由于成型時(shí)的殘留應(yīng)力、負(fù)荷應(yīng)力以及與金屬材料的線膨脹系數(shù)的不同，螺孔凸部和壓銷(xiāo)凸部容易發(fā)生應(yīng)力集中。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)其尺寸結(jié)構(gòu)做合理的選擇。對(duì)于螺孔凸部的情形，應(yīng)使凸部孔內(nèi)徑等于螺孔的公稱(chēng)直徑。對(duì)于壓銷(xiāo)孔凸部的情形，應(yīng)使銷(xiāo)孔內(nèi)徑等于金屬銷(xiāo)外徑d（圖5）。圖5標(biāo)準(zhǔn)螺孔凸部直徑注口及流道注口及流道的形狀因成品的形狀及注塑機(jī)的大小而異。標(biāo)準(zhǔn)形狀如下圖所示，在流道的轉(zhuǎn)彎部分應(yīng)設(shè)計(jì)冷料井（圖6、圖7、圖8），主流道和副流道的細(xì)長(zhǎng)比建議采用圖7表中所示之值。圖6標(biāo)準(zhǔn)流道圖7標(biāo)準(zhǔn)注口形狀圖8流道斷面澆口澆口設(shè)計(jì)應(yīng)注意考慮使膠料能快速充模，成品快速脫模，而且使得脫模后的修整更容易。柄形澆口柄形澆口可減輕注塑時(shí)產(chǎn)生的霧濁、漩紋以及殘留應(yīng)力（圖9）。扇形澆口需要完全消除漩紋的產(chǎn)生時(shí)可采用此結(jié)構(gòu)（圖10）。圖9標(biāo)準(zhǔn)柄形澆口圖10標(biāo)準(zhǔn)扇形澆口針孔形澆口需要使成型品與冷料自動(dòng)脫落時(shí)可以采用此澆口結(jié)構(gòu)（圖11）。沉陷式澆口需要使成型品與冷料自動(dòng)脫落時(shí)可以采用此澆口結(jié)構(gòu)（圖12）。圖11針孔形澆口圖12沉陷式澆口環(huán)形澆口需要避免圓筒部的熔接痕時(shí)可采用此結(jié)構(gòu)（圖13）。傘形澆口需要避免圓筒部的熔接痕時(shí)可采用此結(jié)構(gòu)（圖14）。圖13環(huán)形澆口圖14傘形澆口滑入配合制品組合時(shí)的變形量Y引起的應(yīng)變系數(shù)對(duì)于KINGFA改性PC應(yīng)小于0.020，對(duì)于增強(qiáng)樹(shù)脂，的數(shù)值要求更低，使配合后的變形量接近0。由于配合時(shí)的變形而引起的應(yīng)變系數(shù)可以通過(guò)一端固定的懸梁結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行計(jì)算（圖15）。為避免應(yīng)力集中引起的開(kāi)裂，應(yīng)設(shè)計(jì)足夠大的轉(zhuǎn)角半徑R。對(duì)于受循環(huán)載荷作用的情形，應(yīng)變系數(shù)不應(yīng)取，而應(yīng)根據(jù)循環(huán)載荷（彎曲）數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。圖15標(biāo)準(zhǔn)滑入配合及典型改性PC樹(shù)脂的值超聲波焊接因超聲波熔合具有時(shí)間短（1秒鐘之內(nèi)），操作容易等特點(diǎn)，現(xiàn)已成為粘接方式的主流。為達(dá)到良好的熔合效果，可以在熔合面設(shè)置能量集中點(diǎn)（圖16）。熔合以后制品需進(jìn)行熱處理以便消除凍結(jié)應(yīng)變。圖16超聲波焊接制品結(jié)合部位的設(shè)計(jì)第二部分改性PC的成型加工產(chǎn)品缺陷及其解決方法產(chǎn)品缺陷產(chǎn)生原因解決方法因水分的存在而產(chǎn)生氣泡粒料的干燥程度不夠而引起樹(shù)脂水解。充分按照產(chǎn)品說(shuō)明條件進(jìn)行預(yù)干燥。注意料斗的保溫管理。真空泡厚壁部的料流快速凍結(jié)，收縮受到阻止，充模不足因而產(chǎn)生內(nèi)部真空泡。模具溫度不合適。料筒溫度不合適。注塑壓力和保壓不足。避免設(shè)計(jì)不均勻壁厚結(jié)構(gòu)。修正澆口位置使流料垂直注入厚壁部。提高模具溫度。降低料筒溫度。增加注塑壓力和保壓壓力。熔接痕料筒溫度不合適。注塑壓力不合適。模具溫度不合適。模槽內(nèi)未設(shè)排氣孔或排氣不理想。提高料筒溫度。增大注塑壓力。提高模具溫度。設(shè)置排氣孔或改善排氣條件。續(xù)表一產(chǎn)品缺陷產(chǎn)生原因解決方法凹痕因冷卻速度較慢的厚壁內(nèi)表的收縮而產(chǎn)生凹痕（壁厚設(shè)計(jì)不合理）。注塑壓力不夠。注塑量不夠。模具溫度過(guò)高或注塑后的冷卻不夠。保壓不夠。澆口尺寸不合理。避免壁厚的不均勻。提高注塑壓力。增大注塑量。如果模具溫度合理則需加長(zhǎng)冷卻時(shí)間。延長(zhǎng)保壓時(shí)間。放大澆口尺寸，特別是其厚度。糊斑（產(chǎn)品全部或部分變色）料筒溫度設(shè)定不合理。料筒內(nèi)發(fā)生局部存料現(xiàn)象。樹(shù)脂侵入料筒和注口的結(jié)合縫內(nèi)（長(zhǎng)期存料）。裝有倒流閥或倒流環(huán)。因干燥不夠而引起的水解。注塑機(jī)容量過(guò)大。降低料筒溫度。避免死角結(jié)構(gòu)。設(shè)法消除結(jié)合部的縫隙。避免使用倒流閥和倒流環(huán)。按規(guī)定條件進(jìn)行預(yù)干燥。選擇適當(dāng)容量的注塑機(jī)。續(xù)表二產(chǎn)品缺陷產(chǎn)生原因解決方法銀紋料筒溫度不合適。流料的停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。注塑速度不合適。澆口尺寸不合理。粒料的干燥度不夠。注塑壓力不合適。降低料筒溫度。消除存料現(xiàn)象。降低注塑速度。放大澆口尺寸。按規(guī)定條件進(jìn)行預(yù)干燥。降低注塑壓力。澆口處呈現(xiàn)波浪紋注塑速度不合適。保壓時(shí)間不合適。模具溫度不合理。澆口尺寸不合理。提高注塑速度?？s短保壓時(shí)間，使充模后不再有熔料注入。提高模具溫度。放大澆口尺寸。漩紋和波流痕模具溫度不合適。注塑壓力不合適。澆口尺寸不合理。提高模具溫度。降低注塑壓力。擴(kuò)大澆口尺寸。續(xù)表三產(chǎn)品缺陷產(chǎn)生原因解決方法頂出故障（脫模故障）模芯或模槽的斜度不夠。循環(huán)周期不合適。料筒溫度不合適。頂桿的位置或數(shù)量不合理。模芯與成品間形成了真空狀態(tài)。模具溫度不合適。注塑壓力過(guò)高，充模料量過(guò)大。保證適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍?。冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短。將溫度降低到適當(dāng)?shù)某尚蜏囟戎?。設(shè)計(jì)合理的頂桿位置和數(shù)量。特別是模芯非常光滑時(shí)易出現(xiàn)此現(xiàn)象。可設(shè)法用頂板結(jié)構(gòu)代替頂桿結(jié)構(gòu)，設(shè)置曲形頂桿結(jié)構(gòu)。降低模具溫度，延長(zhǎng)循環(huán)時(shí)間。降低注塑壓力，減少原料計(jì)量。成型品脆化干燥度不夠模具溫度過(guò)低，注塑壓力及保壓壓力過(guò)高。