ABS成型工藝-

1、ABS注射成型工藝ABS樹脂是本世紀(jì)四十年代末開始研制成功并于五十年代開始投入工業(yè)化生產(chǎn)的一種熱塑性塑料。是在聚苯乙烯改性的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的熱塑性工程塑料。主要是由丙烯腈(A丁二烯(B苯乙烯(S三元共聚而成的高聚物,因而具有優(yōu)異的耐沖擊性和綜合性能。ABS樹脂是一種成型收縮率小,表面光潔度高,電性能和機(jī)械性能良好,質(zhì)硬,堅(jiān)韌的材料,并且是工程塑料中最易加工的品種之一?？刹捎脽崴苄圆牧系母鞣N成型方法加工。其注射成型可生產(chǎn)沖擊強(qiáng)度高,制件尺寸較穩(wěn)定的工業(yè)產(chǎn)品,如機(jī)電產(chǎn)品,交通工業(yè)中的齒輪、葉片、軸承、儀表儀器的外殼,電視機(jī)外殼,冰箱內(nèi)襯,紡織用各類管材及汽車零件等等。其制品具有強(qiáng)度高,重量輕,光潔

2、度高等優(yōu)點(diǎn)。可節(jié)約大量的金屬材料,降低成本,實(shí)現(xiàn)以塑代鋼,以塑代木。從而可節(jié)約大量能源,起到環(huán)保的效果。綜上所述,ABS注射成型工藝具有廣泛的發(fā)展前景,下面就ABS的性能,加工特性,成型工藝及生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的不正常現(xiàn)象及其解決方法作論述。一、ABS的性能:1、物理性能:ABS是淺象牙色,不透明,無毒,無味的非晶型材料。可緩慢燃燒,燃燒時(shí)火苗呈黃色,冒黑煙,有特殊氣味,但無滴落。其密度為1.021.06g/c,熱變型溫度93124,流動(dòng)溫度110120,使用溫度-40100,吸水率0.20.4%。2、化學(xué)性能:能耐水、無機(jī)酸、堿、鹽及大部份烴和醇,但溶于酮、醛及某些鹵代烴,可被濃硫酸和硝酸腐蝕,

3、被芳烴類溶劑溶脹。3、電性能:ABS電性能良好,溫度和濕度的變化對(duì)電性能的影響很小。4、機(jī)械性能:具有優(yōu)良的抗沖擊性,耐磨性和很好的尺寸穩(wěn)定性,且具有優(yōu)良的著色性。ABS因兼有“韌、鋼、硬”三種綜合性能,而被稱為塑料中的合金材料。二、ABS的加工特性:1、ABS屬于無定型聚合物,由于分子中氫基團(tuán)(-CN的存在,吸水性大,吸水率高達(dá)0.45%,而塑料加工時(shí)含水率要求小于0.3%,因而在加工前需在7080度烘箱中對(duì)物料進(jìn)行24小時(shí)的干燥處理(料層厚度2.54。2、ABS樹脂流動(dòng)溫度范圍寬,但它的融體粘度大,不易流動(dòng),成型溫度要高,壓力要大速度要快,成型模具的流道和澆口應(yīng)適當(dāng)大些,但因ABS樹脂中含

4、有橡膠成份(丁二烯,過高的加工溫度并不會(huì)使其流動(dòng)性增加,相反會(huì)引起橡膠分解而流動(dòng)性降低。因此,加工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制溫度在允許范圍內(nèi),選用螺桿式注塑機(jī)的成型溫度一般控制在,后端150170,中間165180,前端180200,噴嘴170180。3、ABS熱穩(wěn)定性不如PO,成型后最好清洗螺桿機(jī)筒。ABS的成型收縮率較小,一般0.40.7%,但它易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。制件成型后應(yīng)進(jìn)行退火處理。一般在70的熱空氣中靜置24小時(shí)。4、ABS在熔融狀態(tài)下,呈假塑性流變行為。其表觀粘度對(duì)加工中的剪切應(yīng)力,剪切速率,溫度的敏感程度并不一致,實(shí)驗(yàn)表明,表觀粘度隨剪切應(yīng)力的增大下降很快。同樣,表觀粘度對(duì)剪切速率也較敏感,剪切

5、速率增大時(shí),表觀粘度下降也很快。相反,表觀粘度對(duì)溫度的變化卻不敏感。由此可見,ABS成型加工應(yīng)注意剪切應(yīng)力和剪切速率對(duì)流動(dòng)性的影響,重點(diǎn)是控制螺桿轉(zhuǎn)速及注射速度。三、ABS注射成型工藝1、工藝流程開車前準(zhǔn)備原料制備(加入輔料攪拌均勻干燥加料合模注射(充模保壓冷卻開模制件頂出合模2、開車前的準(zhǔn)備檢查電源,電壓是否與額定電壓相符。各按鈕,電器線路及限位開關(guān)是否正常。安全門滑動(dòng)是否靈活,打開潤(rùn)滑開關(guān),并檢查料斗內(nèi)有無雜物。對(duì)料筒進(jìn)行預(yù)熱,達(dá)到設(shè)定溫度后,恒溫半小時(shí)。檢查噴嘴是否堵塞,并調(diào)整噴嘴模具位置,用螺栓固定模具并進(jìn)行試模。模具調(diào)試好后進(jìn)行注射,注射壓力應(yīng)逐漸提高。3、原料的預(yù)熱干燥由于ABS吸

6、濕性大,為保證產(chǎn)品質(zhì)量,將制備好的物料放入烘箱,在7080度下干燥14小時(shí)(視料層的厚度而定,以達(dá)到樹脂加工規(guī)定的含水率。4、配色根據(jù)制件所需色彩加入相應(yīng)的色母粒,用量適當(dāng)(一般視顏色的深淺而定攪拌均勻。5、注射過程注射過程一般包括加料,塑化,注射(充模,冷卻保壓和脫模,各步驟分述如下:a、加料:由于注射成型是一個(gè)間歇過程,因此要保持定量定額加料,以保證操作穩(wěn)定,物料塑化均勻,最終獲得良好的制品。加料過多,受熱時(shí)間過長(zhǎng),易引起物料的熱降解,同時(shí)注塑機(jī)功率損耗增加。加料過少,料筒內(nèi)缺少傳壓介質(zhì),模腔內(nèi)塑料熔體壓力降低,難以補(bǔ)塑,容易引起制品收縮,凹陷,空洞等缺陷。b、注射:加入的物料在料筒中加熱

7、,由固態(tài)粒子轉(zhuǎn)變?yōu)槿垠w,通過混合與塑化后,塑化好的熔體被螺桿推擠至料筒前端。經(jīng)過噴嘴,模具,澆注系統(tǒng)進(jìn)入并填滿型腔(充模。C、保壓冷卻:在模具中,熔體冷卻收縮時(shí),繼續(xù)保持施壓狀態(tài)的螺桿迫使?jié)部诤蛧娮旄浇娜垠w不斷補(bǔ)充入模(補(bǔ)塑。使模腔中的塑料能形成形狀完整而致密的制品(保壓。當(dāng)模腔中的塑料已經(jīng)冷卻硬化(凝封后。退回螺桿加入新料(預(yù)塑,同時(shí)通入冷卻水等冷卻介質(zhì),對(duì)模具進(jìn)一步冷卻。實(shí)際上冷卻過程從塑料注入模腔就開始了。它包括充模完成,保壓,到脫摸這段時(shí)間。d、后處理:制品冷卻到所需溫度后,即可脫模。由于物料在料筒中塑化不均勻或在模腔中冷卻速度不同,因此常會(huì)產(chǎn)生不均勻的結(jié)晶,定向收縮。使制品有內(nèi)應(yīng)力

8、存在,因而要對(duì)制品進(jìn)行后處理一般是在70熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時(shí)間。四、注射成型工藝條件與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系1、溫度:是物料塑化并產(chǎn)生流動(dòng)的先決條件。注射過程中需要控制的有a機(jī)筒溫度, b噴嘴溫度,c模具溫度,前兩者主要影響物料的塑化和流動(dòng)。后者主要影響物料在模腔內(nèi)的流動(dòng)和制品的冷卻定型。A、機(jī)筒溫度:給物料提供熱量,使之在很短的熔程內(nèi)塑化均勻。ABS注射成型時(shí),因其溫度范圍較寬,熔體粘度較大,不易流動(dòng),因而機(jī)筒溫度應(yīng)高于熔解溫度。但也不可過高,過高會(huì)引起物料分解(橡膠成份的存在。同時(shí)也不能過低,過低,則物料流動(dòng)困難,影響產(chǎn)品質(zhì)量。一般選擇高于熔解溫度而低于分解溫度之間。B、噴嘴溫度:原則上要防

9、止分解,流延,凝料現(xiàn)象發(fā)生。溫度一般控制在流動(dòng)與分解之間。過高會(huì)引起物料分解及流延,過低則會(huì)使物料早凝而堵塞噴嘴,影響制品的尺寸精度或由于凝料注入模腔而影響制品質(zhì)量。C、模具溫度:模具溫度對(duì)制品的外觀質(zhì)量和內(nèi)在性能影響很大,模溫的作用是使制品內(nèi)外冷卻速度近可能均勻一致。防止凹陷及內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生。使大分子盡量恢復(fù)自然狀態(tài)。ABS 因熔體粘度大,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,因而模溫應(yīng)控制在6070,以利于物料充滿模腔。調(diào)整制品的冷卻速率,防止內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。2、壓力:使物料產(chǎn)生流動(dòng)并充滿模腔的必要條件。A、塑化壓力(背壓:塑化壓力升高,熔體溫度升高,有利于物料進(jìn)一步塑化。但隨著塑化壓力升高,流動(dòng)性下降。ABS熔體粘度

10、大,其表觀粘度隨剪切應(yīng)力和剪切速率的增加下降很快。因此在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,近可能降低背壓。一般取15Mpa。B、注射壓力:作用是克服流動(dòng)阻力使流體產(chǎn)生流動(dòng),給予塑料充模速度,對(duì)質(zhì)品進(jìn)行密實(shí),保證產(chǎn)品質(zhì)量。注射壓力的確定一般從熔體流動(dòng)阻力的大小,制件的形狀,復(fù)雜程度,壁厚,流程長(zhǎng)短等幾方面考慮。對(duì)流動(dòng)阻力大,形狀復(fù)雜,壁厚,流程長(zhǎng)的制件來說,注射壓力應(yīng)選大些。反之選小一些。但注射壓力不可過大,過大所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力增大,制件重量增加,易發(fā)生溢邊現(xiàn)象。壓力過低會(huì)產(chǎn)生凹陷,熔接痕,充模不滿等現(xiàn)象。ABS樹脂的注射壓力一般控制在60100MPa,對(duì)精度要求高形狀復(fù)雜的應(yīng)控制在100140Mpa,在充模

11、階段注射壓力的大小對(duì)制品性能有很大影響。對(duì)大面積且壁薄的制品一般采用高壓快速注射。對(duì)于一般制品采用低壓慢速或先快后慢的注射速度。注射過程中注射壓力與熔體的溫度實(shí)際上是相互制約的,熔體溫度高時(shí)注射壓力小,反之則大。C、保壓壓力:作用是當(dāng)熔料充滿模腔后,對(duì)模內(nèi)熔料壓實(shí)以減小收縮,提高制品的表面光潔度。防止熔料倒流,防止凹陷。一般保壓壓力小于等于注射壓力。生產(chǎn)中可能發(fā)生的不正?，F(xiàn)象及解決方法(見表生產(chǎn)中可能發(fā)生的不正常現(xiàn)象及解決方法不正?，F(xiàn)象產(chǎn)生原因分析一、制品不足1、料筒,噴嘴及模具溫度偏低2、加料量不夠3、注射壓力太低4、注射時(shí)間太短5、注射速度太慢6、澆注系統(tǒng)發(fā)生堵塞二、制品溢邊1、料筒,噴嘴及模具溫度過高