玻纤增强PPS的注射成型注意事项
原料处理方面
干燥处理:玻纤增强 PPS 具有一定的吸湿性。在注射成型前,必须对原料进行充分干燥。通常将其放置在 120 - 150℃的热空气循环干燥箱中干燥 3 - 5 小时,使含水量降低到 0.05% 以下。这是因为水分在注射过程中会导致材料水解,产生气泡,使制品表面出现缺陷,如银纹、气泡等,严重影响产品质量。
原料混合均匀性:确保玻纤在 PPS 基体中均匀分布至关重要。如果玻纤分布不均匀,会导致产品各部分性能差异较大,例如局部强度过高或过低。在注塑前,可以适当搅拌原料,以保证玻纤在 PPS 中分散良好。一些高质量的玻纤增强 PPS 原料在生产过程中已经经过特殊处理,以确保玻纤均匀分布,但在注塑时仍要注意检查。
注塑设备及参数方面
螺杆设计与磨损检查:由于玻纤的存在,对注塑机螺杆的磨损较大。应选用具有特殊耐磨涂层或专为玻纤增强材料设计的螺杆。同时,要定期检查螺杆的磨损情况,一旦发现螺杆磨损严重,会影响材料的输送和塑化效果。例如,磨损的螺杆可能导致玻纤在塑料熔体中分散不均匀,进而影响产品性能。
温度控制:
料筒温度:料筒温度一般设定在 300 - 340℃之间,且从料筒后端到前端温度应适当递增。这个温度范围能保证材料有良好的流动性,使玻纤增强 PPS 顺利填充模具型腔。但要注意避免温度过高,因为过高的温度可能会引起材料降解,降低产品性能。
喷嘴温度:喷嘴温度通常设置在 290 - 330℃。合适的喷嘴温度有助于材料均匀地注入模具,防止材料在喷嘴处凝固堵塞。
压力调节:
注射压力:注射压力一般在 100 - 180MPa 之间。由于玻纤增强 PPS 的高粘度和玻纤的刚性,需要足够的压力来推动材料填充模具。如果注射压力不足,可能导致产品填充不完整,出现短射现象;但压力过高,又会产生飞边、溢料等缺陷。
保压压力:保压压力约为注射压力的 50% - 70%。合理的保压压力可以防止产品出现缩痕、空洞等缺陷,确保产品的尺寸精度和外观质量。在保压阶段,材料在模具内逐渐冷却凝固,保压压力能补充因材料收缩而减少的体积。
注射速度:注射速度要适中,通常在 20 - 50mm/s 之间。注射速度过快,可能会导致材料产生飞边、困气等问题,同时玻纤可能会在高速注射下出现取向问题,使产品在不同方向上的性能差异增大,如在玻纤取向方向强度较高,而垂直方向强度较低。注射速度过慢则会影响生产效率。
模具设计方面
浇口设计:
浇口形式选择:针点浇口、侧浇口等是常用的浇口形式。浇口尺寸要根据产品的大小和形状合理设计,一般浇口直径在 0.8 - 1.5mm 之间,以确保材料能够均匀地流入模具型腔。对于大型或薄壁的玻纤增强 PPS 注塑产品,可能需要采用多个浇口来实现均匀填充。
浇口位置与玻纤取向:浇口位置对玻纤在产品中的取向有重要影响。要尽量使浇口位置设计能让玻纤在产品中的分布均匀,以获得良好的各向同性机械性能。例如,对于需要承受多方向力的产品,避免玻纤在某个方向上过度取向,导致其他方向性能下降。
冷却系统设计:模具的冷却系统也很关键。玻纤增强 PPS 的热传导性能一般,良好的冷却系统可以加快产品的冷却速度,缩短成型周期,提高生产效率。冷却通道的直径通常在 8 - 12mm 之间,并且要保证冷却介质(如水)能够在通道内均匀流动。合理的冷却系统可以使产品表面快速冷却,减少成型收缩,提高产品的尺寸精度。
制品后处理方面 脱模处理:由于玻纤增强 PPS 制品的表面可能比较粗糙,且与模具的摩擦力较大,脱模可能会比较困难。可以在模具表面涂抹适当的脱模剂来降低脱模难度。同时,要注意脱模时的操作方式,避免损坏制品。例如,对于一些结构复杂的产品,要采用合适的脱模机构,确保产品能够顺利脱模。 制品检验与后加工:注塑成型后的产品要进行严格的质量检验,包括外观检查(如是否有飞边、气泡、银纹等)、尺寸精度测量和性能测试(如强度、硬度等)。对于一些需要进一步加工的产品,如钻孔、切割等,要注意加工工艺的选择,因为玻纤的存在可能会使加工过程中产品容易出现开裂等问题。