Plasticmaterialknowledgestudy(注塑件基礎(chǔ)簡介)

2014-03-24LouisaLiuStarZhangPlasticmaterialknowledgeTraining

塑料件知識(shí)培訓(xùn)

塑料件的成分和不同原料的特性PlasticcompositionandcharactersofdifferentmaterialsCrosbyplasticpartcasesshare---LouisaLiu注塑模具介紹

Moldingdieintroduce

EMCplasticpartcasesshare---CheneyChen注塑工藝及參數(shù)介紹

Moldingprocessandparameterintroduce

IASplasticpartcases---CandyJiao塑料件主要失效模式匯總PlasticmajorfailuremodecollectMarigoldplasticpartcases---StarZhang

Agenda

塑料為合成的高分子化合物,一般所俗稱的塑料(plastics)或樹脂(resin).Plasticissyntheticmacromolecularcompound,usuallynamedplasticorresin.

塑料簡介

PlasticIntroductionABSPE塑料件的應(yīng)用領(lǐng)域（PlasticApplication）塑料分類(PlasticClassification)根據(jù)用途：通用塑料和工程塑料Baseonapplication:generalpurposeplasticsandengineeringplastics根據(jù)加工方法：注射、擠出、吹塑、澆鑄、膜壓塑料等多種類型

Baseonprocessingmethod:injectionplastics,extrusionplastics,blowmolding

plastics,castingplastics,filmpressureplasticsandsoon.根據(jù)受熱后的性質(zhì)：熱塑性塑料和熱固性塑料Baseonthepropertyafterbeheated:thermoplasticplasticsand

thermosettingplasticsa)熱塑性材料：可回收利用，如PE、PS、PC、PP、PVC、ABS等

Thermoplasticplastics：recyclable,forexample,PE\PS\PC\PP\PVC\ABS

etc.b)熱固性材料：不可回收利用，如PF、UF、MF、EP等

Thermosettingplastics：un-recyclable,forexample,PF\UF\MF\EPetc.合成樹脂:是塑料中最主要的成分,是決定塑料類型、性能及使用的根本因素.

SyntheticResin:

themaincomponentintheplastic,thedecisivefactorof

plastictypes,performanceanduse2.

填充劑:可以提高塑料的強(qiáng)度和耐熱性能，比如木粉、纖維、硅藻土等

Filler:

canimprovethestrengthandthermalpropertiesofplastics,forexample,

woodpowder\fiber\diatomite

塑料主要成分PlasticsMajorIngredientPE3.增塑劑:

可增加塑料的可塑性和柔軟性，降低脆性，使塑料易于加工成型

Plasticizers:

canincreasetheplasticplasticityandflexibility,reducethe

brittleness,easyprocessingmolding4.穩(wěn)定劑:

防止合成樹脂在加工和使用過程中受光和熱的作用分解和破壞，延長

使用壽命。比如硬脂酸鹽、環(huán)氧樹脂。

Stabilizers:

preventsyntheticresin’sdecompositionanddestructionbylight

andheatintheprocessinganduse,toextendtheservicelife.

Forexample,stearicacidsalt,epoxyresin.塑料主要成分PlasticsMajorIngredientPhthalateAcidEsters(PAE)2005/84/ECstatedthemaxaddingquantityis0.1%,flammable,suspectcarcinogen.

5.色母粒:使塑料具有各種鮮艷、美觀的顏色

ColorMasterBatch:makeplastichasallkindsofbright,beautifulcolors

塑料主要成分PlasticsMajorIngredient

合成樹脂SyntheticResin五大通用樹脂：聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚丙

烯（PP）和ABS樹脂F(xiàn)iveGeneralResin:Polyethylene(PE),polyvinylchloride(PVC),

polystyrene(PS),polypropylene(PP)andABSresin白色一級(jí)顆粒(Whiteone-levelparticles)PE6K-9K(RMB/ton)PVC5K-9K(RMB/ton)PS6K-9K(RMB/ton)PP5K-8K(RMB/ton)ABS9K-1.2K(RMB/ton)聚乙烯（PE）Polyethylene聚乙烯PEPEsummary概述性質(zhì)Property工藝ProcessUses用途前景ProspectClassification分類歷史History

Born：1898Mother：漢斯?馮?派克曼Father：雷金納德?吉布森

埃里克?福西特發(fā)現(xiàn)背景：聚乙烯是在兩次試驗(yàn)事故中被發(fā)現(xiàn)的，第一次是1898年派克曼在一次試驗(yàn)中發(fā)生事故，在爆炸現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)白色蠟狀物質(zhì)。第二次是1933年3月雷金納德?吉布森和埃里克?福西特研究高壓對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響時(shí)，在反應(yīng)器里發(fā)現(xiàn)蠟狀固體，后來確定是聚乙烯。Background:polyethylenethatwasfoundinthetwoexperimentaccidents,thefirsttimein1898Pacmanaccidentinoneexperiment,awhitewaxysubstancefoundatthesceneoftheexplosion.SecondisfoundbyReginaldGibsonandEricFawcettinMarch1933:astudyofhighpressureonthechemicalreaction,foundthewaxysolidinthereactor,thendeterminedisthepolyethylene.PESummary分子結(jié)構(gòu)Molecularstructure是由乙烯經(jīng)加聚反應(yīng)制得的一種熱塑性樹脂。無臭，無毒,手感似蠟,具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫度可達(dá)-70～-100℃)。

Obtainedbytheadditionpolymerizationofethylene,isathermoplastic

resin.Odorless,non-toxic,feelslikewax,hasexcellentperformanceoflow

temperatureresistant(minimumtemperatureis-70~-100℃).PESummary分子結(jié)構(gòu)Molecularstructure化學(xué)穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸),常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能優(yōu)良。

Goodchemicalstability,erosionresistanttomostacids(notresistant

tooxidizingacid),notsolubleincommonsolventsatroomtemperature,

weakwaterabsorption,excellentelectricalinsulationproperties.結(jié)構(gòu)最簡單的高分子，通用合成樹脂中產(chǎn)量最大的品種，也是應(yīng)用最廣泛的高分子材料。

Thepolymerofmostsimplestructure,andisthevarietieswiththelargest

productioningeneralsyntheticresin,andalsoisthemostwidelyused.PESummary物理性質(zhì)Physicalproperties聚乙烯為白色蠟狀半透明材料，柔而韌，比水輕，無毒，具有優(yōu)越的介電性能。易燃燒且離火后繼續(xù)燃燒。透水率低，對(duì)有機(jī)蒸汽透過率則較大。聚乙烯的透明度隨結(jié)晶度增加而下降在一定結(jié)晶度下，透明度隨分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔點(diǎn)范圍為132-135oC，低密度聚乙烯熔點(diǎn)較低（112oC）且范圍寬。常溫下不溶于任何已知溶劑中，70oC以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶劑中。性質(zhì)Property化學(xué)性質(zhì)Chemicalproperties化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)越，室溫下耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學(xué)物質(zhì)。但是硝酸和硫酸對(duì)聚乙烯有較強(qiáng)的破壞作用。聚乙烯容易光氧化、熱氧化、臭氧分解，在紫外線作用下容易發(fā)生降解，碳黑對(duì)聚乙烯有優(yōu)異的光屏蔽作用。受輻射后可發(fā)生交聯(lián)、斷鏈、形成不飽和基團(tuán)等反映。性質(zhì)PropertyPE分類Classification

中空制品管板材擠出法可生產(chǎn)聚乙烯管材，高密度聚乙烯管強(qiáng)度較高，適于地下鋪設(shè)。擠出的板材可進(jìn)行二次加工。也可用發(fā)泡擠出和發(fā)泡注射法將高密度聚乙烯制成低泡沫塑料，作臺(tái)板和建筑材料高密度聚乙烯強(qiáng)度較高，適宜作真空制品?？捎么邓芊ㄖ瞥善?、桶、罐、槽等容器，或用澆鑄法制成槽車罐和貯罐等大型容PE主要用途MainUses纖維中國稱為乙綸，一般采用低壓聚乙烯作原料，紡制成合成纖維。乙綸主要用于生產(chǎn)漁網(wǎng)和繩索，或紡成短纖維后用作絮片，也可用于工業(yè)耐酸堿織物。目前已研制出超高強(qiáng)度聚乙烯纖維（強(qiáng)度可達(dá)3～4GPa）,可用作防彈背心，汽車和海上作業(yè)用的復(fù)合材料。PE主要用途MainUses雜品用注射成型法生產(chǎn)的雜品包括日用雜品、人造花卉、周轉(zhuǎn)箱、小型容器、自行車和拖拉機(jī)的零件等。制造結(jié)構(gòu)件時(shí)要用高密度聚乙烯。PE主要用途MainUses塑料工藝

基本簡介

注塑是一種工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)造型的方法。產(chǎn)品通常使用橡膠注塑和塑料注塑。注

塑還可分注塑成型模壓法和壓鑄法。注射成型機(jī)（簡稱注射機(jī)或注塑機(jī)）是將熱

塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備，

注射成型是通過注塑機(jī)和模具來實(shí)現(xiàn)的。塑料工藝

主要類型橡膠注塑：橡膠注射成型是一種將膠料直接從機(jī)筒注入模型硫化的生產(chǎn)方法。橡膠注塑的優(yōu)點(diǎn)是：雖屬間歇操作，但成型周期短，生產(chǎn)效率高取消了胚料準(zhǔn)備工序，勞動(dòng)強(qiáng)度小，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異。塑料注塑：塑料注塑是塑料制品的一種方法，將熔融的塑料利用壓力注進(jìn)塑料制品模具中，冷卻成型得到想要各種塑料件。有專門用于進(jìn)行注塑的機(jī)械注塑機(jī)。目前最常使用的塑料是聚苯乙烯。所得的形狀往往就是最后成品，在安裝或作為最終成品使用之前不再需要其他的

加工。許多細(xì)部諸如凸起部、肋、螺紋都可以在注射模塑一步操作中成型出來。

塑料工藝

注塑成型工藝塑件的注塑成型工藝過程主要包括合模-——填充——保壓——冷卻——脫模等4個(gè)階段。這4個(gè)階段直接決定著制品的成型質(zhì)量，而且這4個(gè)階段是一個(gè)完整的連續(xù)過程。塑料件主要失效模式匯總

(Plasticmajorfailuremodesummary)

Failuremodesummary毛邊f(xié)lash氣泡bubble黑點(diǎn)blackspot熔接痕weldingline起皮peeling缺料shortfilling變形deformation縮水shrink定義/Define圖示/Photo縮水/縮痕是指制件在壁厚處出現(xiàn)表面下凹的現(xiàn)象，通常在加強(qiáng)筋、沉孔或內(nèi)部格網(wǎng)處出現(xiàn)。Shrinkisaphenomenonofthesurfaceconcave,usuallyhappenedinthestiffener,sinkholesorappearsattheinternalgrid.原因分析/Causeanalysis改善方案/Improvementaction壁厚部分及加強(qiáng)筋部位的冷卻不足，由于模腔內(nèi)壓力不足引致，隨內(nèi)部收縮而產(chǎn)生的表面凹陷。Thickpartcooltimeisinsufficientwhichleadtoinnercavitypressureislowandconcavehappened.◆提高模具溫度Increasethemoldtemperature◆擴(kuò)大注口，流道尺寸Expandgatedimension◆提高保壓壓力，增加保壓時(shí)間

Raisevalueandtimeofholdingpressure◆保持緩沖料量，直到澆口封閉Keepbuffercapacity,untilthegateisclosed◆調(diào)整壁厚：將加強(qiáng)筋厚度設(shè)置為基板厚度的1/3

Improvewall-thickness塑料件主要失效模式(1）——縮水Plasticmajorfailuremode(1)——Shrink

塑料件主要失效模式(2）——毛邊

Plasticmajorfailuremode(2)——Flash

定義/Define圖示/Photo毛邊是指在模具分型面或頂桿等部位出現(xiàn)多余的塑料，使制件在上述地方出現(xiàn)不規(guī)則的邊角。Flashisaphenomenonofneedlessplastic,usuallyhappenedindiejoint.原因分析/Causeanalysis改善方案/Improvementaction1.原料溫度太高

Rawmaterialtoohightemperature2.射膠壓力太高

Toohighejectionpressure3.填料過飽

Fillertoofull4.合模線或貼合面不良

Moldinglinedamage5.鎖模壓力不夠

Modelockingpressurenotenough6.制品投影面積過大

Toobigprojectionarea7.入水口分布不均

Uneven

distributionofgate1.降低原料溫度及模具溫度Lowermaterialtemperature2.降低射膠壓力Lowerejectionpressure3.降低射出時(shí)間.速度及料量Lowerejectiontime/speedandreduceamountofmaterial4.檢修模具Adjustmold5.增加鎖模壓力Increasemodelockingpressure6.選用較大的注塑機(jī)或者選用合適面積的制品模具Choosebiginjectionmachineorbigmold7.重新分配入水口Redistributegatelocation塑料件主要失效模式(3）——缺料

Plasticmajorfailuremode(3)——ShortFilling

定義/Define圖示/Photo缺料或者叫做欠注是指模具型腔不能被完全填充滿的一種現(xiàn)象。Shortfillingisaphenomenonofmoldcavitynotfull

原因分析/Causeanalysis改善方案/Improvementaction熔體溫度、模具溫度或注塑壓力和速度過低Material/moldtemperaturetooloworinjectionpressure/speedtoolow原料塑化不均Materialplasticizationinsufficient排氣不良Badventing原料流動(dòng)性不足Rawmaterialshortageofflow-ability制件太薄或澆口尺寸太小Toosmallgate聚合物熔體由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致過早硬化或是未能及時(shí)的進(jìn)行注塑.Molddesignunreasonable成型材料Moldingmaterial：增加熔體的流動(dòng)性Increasetheflow-abilityofmaterial2.模具設(shè)計(jì)Molddesign：a.填充薄壁之前先填充厚壁，避免出現(xiàn)滯留現(xiàn)象，導(dǎo)致聚合物熔體過早硬化。Fillthin-wallbeforefillingthicknessb.增加澆口數(shù)量，減少流程比。Increasegateqtyc.增加流道尺寸，減少流動(dòng)阻力Increasechannelsize

d.排氣口的位置設(shè)置適當(dāng)，避免出現(xiàn)排氣不良的現(xiàn)象,.增加排氣口的數(shù)量和尺寸.Checkventinglocationandincreaseventingholesizeandamount3.成型工藝a.增大注塑壓力b.增大注塑速度，增強(qiáng)剪切熱c.增大注塑量d.增大料筒溫度和模具溫度塑料件主要失效模式(4）——?dú)馀?/p>

Plasticmajorfailuremode(4)——Bubble

定義/Define圖示/Photo氣泡是指空氣被困在型腔內(nèi)而使制件產(chǎn)生的現(xiàn)象。困在型腔內(nèi)氣體不能被及時(shí)排出，易導(dǎo)致出現(xiàn)表面起泡，制件內(nèi)部夾氣，注塑不滿等現(xiàn)象。Someairisstuckintheinsidethecavityandcan’tbedischargedintime,thiscanleadtobubble.8113-007-012原因分析/Causeanalysis改善方案/Improvementaction塑料潮濕，含水分、溶劑或易揮發(fā)物質(zhì)Materialiswetorcontainsomevolatile

substances料粒太細(xì)、不均或背壓小，料筒后端溫度高或加料端混入空氣或回流翻料Someairmixintothematerial模腔填料不足或澆口、流道太小Fillernotenoughorgatetoosmall注射壓力和速度設(shè)置太低Injectionpressureandspeedtoolow模溫低或溫度不均勻，射嘴溫度太高Unevenmoldtemperatureandtoohigh

nozzletemperature注塑先干燥處理膠料，也要避免處理過程中受過大的溫度變化Beforeinputmaterial,dryingit對(duì)細(xì)料?；虿痪鶆蛄?，設(shè)置好料筒各區(qū)端的溫度，以防止注塑成型時(shí)有空氣介入擴(kuò)大澆口、流道尺寸，檢查下料口或射膠動(dòng)作參數(shù)Expandgatesize/channelsize,checkfeedgateandinjectionparameter增加射膠壓力、速度、時(shí)間設(shè)定值Increaseinjectionpressure,speedandadjusttimesetting檢查模具冷卻系統(tǒng)，重新排列，使工模溫度一致，降低射嘴設(shè)定溫度值Checkmoldcoolingsystem,rearrange,makethemoldtemperatureconsistent,lowernozzletemperaturevalues塑料件主要失效模式(5）——黑點(diǎn)

Plasticmajorfailuremode(5)——Blackspot

定義/Define圖示/Photo黑點(diǎn)/黑紋是指在制件表面存在黑色斑點(diǎn)或條紋，或是棕色條紋。Blackspot/streaksisaphenomenonofplasticdiscolor8102-016-012原因分析/Causeanalysis改善方案/Improvementaction材料降解:塑膠過熱分解將導(dǎo)致黑點(diǎn)或條紋。塑膠如果在封閉的料筒內(nèi)、螺桿表面停留時(shí)間過長，將導(dǎo)致炭化降解，故而在注塑過程中產(chǎn)生黑點(diǎn)或條紋。Duetomaterialcarbonizeintheprocessofheating材料污染:塑膠中存在臟的回收料、異物、其他顏色的材料或易于降解的低分子材料，都可能引起上述現(xiàn)象?？諝庵械姆蹓m也容易引起制件表面的黑點(diǎn)。Materialmixedwithotherforeignmattersorotherdirtalsocancausethisissue材料Material采用無污染的原材料Usepollution-freematerial將材料置于相對(duì)封閉的儲(chǔ)料倉中Improvematerialstorageenvironment增加材料的熱穩(wěn)定性Increasethermalstabilityofmaterial2.模具設(shè)計(jì)MoldDesign清潔頂桿和滑塊Cleanejectorpinandslipper.改進(jìn)排氣系統(tǒng).Improveventingsystem清潔和拋光流道內(nèi)的任何死角，保證不產(chǎn)生積料Cleanandpolishrunner’severycornner注塑前清潔模具表面.Beforeinjection,cleanmoldsurfece塑料件主要失效模式(6）——熔接痕

Plasticmajorfailuremode(6)——Weldline

定義/Define圖示/Photo塑料在模具內(nèi)流動(dòng)時(shí)，各流動(dòng)液會(huì)合處所遺留的紋線。Weldinglinehappeninthejunctionoftwoliquidinthemold原因分析/Causeanalysis改善方案/Improvementaction澆口系統(tǒng)形式不當(dāng)，澆口小，分流道小，流程長，流料阻力大，料溫下降快Toosmallgate料溫太低或模溫太低Materialtemperaturetoolow塑料流動(dòng)性差，冷料摻入，冷卻速度快Materialflow-abilitynotgood模具內(nèi)有水分或潤滑劑，融料充氣過多，脫模劑過多

Someliquidortoomuchmoldreleaseagentinthemold注射壓力太小或注射速度慢Injectionpressuretooloworspeedtooslow制品型狀不良，壁厚薄不均勻，使融料在薄壁處匯合Non-uniformwallthickness冷卻系統(tǒng)不當(dāng)或排氣不良Ventingsystembad成型材料Material：

改為流動(dòng)性好的材料Choosethematerialthatflow-abilityisgood2.成型工藝Formingprocess：a.提高注塑溫度Increaseinjectiontemperatureb.提高熔接痕部分對(duì)應(yīng)的注塑速度Increaseinjectionspeedc.提高模具溫度Increasemoldtemperatured.提高注塑壓力Increaseinjectionpressuree.減少使用脫模劑Reducetheamountofmoldreleaseagent3.模具設(shè)計(jì)Molddesign：a.采用大澆口Usebiggatemoldb.改短澆口shortgatec.改變澆口位置Improvegatepositiond.加大冷料穴Improveventingandcoolinge.在熔接痕前部設(shè)護(hù)耳Onthefrontoftheweldlinesettab塑料件主要失效模式(7）——起皮

Plasticmajorfailuremode(7)——Pee