玻纤增强LCP的加工成型
注塑成型 原料准备 玻纤增强 LCP 在注塑前，需要对原料进行干燥处理。因为 LCP 吸湿性虽低，但玻纤的存在可能会使少量水分附着在其表面。一般干燥温度在 120 - 150°C，干燥时间约 4 - 6 小时，确保原料的含水量低于 0.02%，这样可以防止在注塑过程中出现气泡、银丝等缺陷。 注塑工艺参数 温度控制：由于玻纤增强 LCP 熔点较高，通常在 280 - 350°C 之间，注塑机的料筒温度一般设置为前段 300 - 330°C、中段 290 - 320°C、后段 280 - 310°C。喷嘴温度稍低，约 270 - 300°C，以避免材料在喷嘴处过度流淌。这样的温度设置可以使材料充分熔化，同时保证玻纤在熔体中均匀分布。 压力调节：注射压力一般在 80 - 150MPa 之间。较高的注射压力有助于推动含有玻纤的熔体快速填充模具型腔，但压力过高可能导致玻纤取向不良或模具损坏。保压压力通常为注射压力的 50% - 70%，保压时间根据产品的壁厚和尺寸而定，一般在 3 - 10 秒，确保产品在冷却过程中不会出现缩痕。 速度设置：注射速度对于玻纤增强 LCP 的成型质量也很关键。适当的高速注射可以使玻纤在熔体中更好地分散，但速度过快可能会引起喷射现象，导致产品表面质量差。一般注射速度设置在 30 - 60mm/s。 模具设计要点 浇口设计：浇口的位置和形式对玻纤的分布和产品质量有重要影响。对于薄壁产品，针点浇口较为合适，可以使熔体快速均匀地填充型腔。对于大型或厚壁产品，侧浇口或扇形浇口可能更有利于玻纤的均匀分布。浇口尺寸要适中，过小会导致填充困难，过大则可能使玻纤在浇口处聚集。 流道设计：流道系统应尽量减少压力损失和熔体温度下降。热流道系统可以更好地保持熔体温度，有利于玻纤增强 LCP 的成型。流道的表面粗糙度要低，一般要求光洁度达到 Ra0.8 - Ra1.6μm，以减少熔体流动阻力和玻纤的磨损。 冷却系统设计：模具的冷却系统要合理设计，以确保产品能够均匀冷却。冷却不均匀会导致产品出现翘曲变形。冷却通道的直径一般在 8 - 12mm，冷却介质（如水）的流速要适当，避免过快或过慢，以保证良好的冷却效果。 挤出成型 原料预处理 与注塑成型类似，挤出前要对玻纤增强 LCP 进行干燥处理。干燥温度可在 130 - 140°C，干燥时间 3 - 5 小时，使原料达到合适的含水量。 挤出工艺参数 温度设置：挤出机的料筒温度从加料段到机头依次升高。加料段温度一般在 270 - 290°C，压缩段温度在 290 - 320°C，计量段温度在 300 - 330°C，机头温度在 310 - 340°C。这样的温度梯度可以使材料逐渐熔化并均匀挤出。 螺杆转速和挤出速度：螺杆转速一般控制在 30 - 60rpm，以保证材料在螺杆的作用下充分混合和输送。挤出速度要根据产品的尺寸和要求来确定，过快可能导致表面质量差，过慢则会影响生产效率。 模具（机头）设计 挤出机头的设计要根据产品的形状和尺寸来确定。对于管材挤出，机头应设计成环形流道，以保证管材的壁厚均匀。对于型材挤出，机头的流道形状要与型材的截面形状相匹配，使材料能够均匀地挤出形成所需的形状。同时，机头内部的表面光洁度要高，减少玻纤的挂壁和熔体的流动阻力。 模压成型 原料准备 模压成型的玻纤增强 LCP 原料需要进行预成型处理，将原料制成与模具型腔形状相近的坯料。预成型可以采用冷压或热压的方式，使原料初步成型，便于后续的模压操作。 模压工艺参数 温度控制：模压温度一般在 300 - 340°C 之间，这个温度范围可以使材料充分软化，便于在压力作用下成型。温度过高可能导致材料分解，温度过低则会使成型压力过高，增加设备要求和产品缺陷的风险。 压力设置：成型压力通常在 10 - 30MPa 之间，根据产品的尺寸和形状进行适当调整。压力的作用时间一般在 1 - 5 分钟，以确保材料能够充分填充模具型腔并固化成型。 模具设计要点 脱模设计：由于玻纤增强 LCP 在模压成型后可能会与模具表面有较强的附着力，模具的脱模设计尤为重要。可以采用在模具表面涂覆脱模剂或设置脱模机构（如顶针、推板等）来方便产品脱模。脱模剂要选择与材料相容性好的类型，避免对产品质量产生不良影响。 加热和冷却系统设计：模具应配备加热和冷却系统，以满足模压过程中对温度的要求。加热系统可以采用电加热或油加热的方式，冷却系统一般采用水冷。加热和冷却通道的布局要合理，确保模具温度的均匀性。