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ABS塑料注塑工藝分析
ABS 塑料由于具有較大的機械強度和良好的綜合性能, 在電子工業、機械工業、交通運輸、建筑材料、玩具制造等工業中占有重要的位置, 特別是稍微大型的箱體結構以及受力元件, 需要電鍍的裝飾件更是離不開這種塑料。筆者根據多年的實踐經驗, 對ABS 塑料注塑工藝作如下分析。
(1) ABS 塑料的干燥 ABS 塑料的吸濕性和對水分的敏感性較大, 在加工前進行充分的干燥和預熱, 不單能消除水汽造成的制件表面煙花狀泡帶、銀絲, 而且還有助于塑料的塑化, 減少制件表面色斑和云紋。ABS 原料要控制水分在0.13 %以下。注塑前的干燥條件是: 干冬季節在75～80 ℃以下, 干燥2～3h , 夏季雨水天在80～90 ℃下, 干燥4～8h , 如制件要達到特別優良的光澤或制件本身復雜, 干燥時間更長, 達8～16h。因微量水汽的存在導致制件表面霧斑是往往被忽略的一個問題。最好將機臺的料斗改裝成熱風料斗干燥器, 以免干燥好的ABS 在料斗中再度吸潮, 但這類料斗要加強濕度監控, 在生產偶然中斷時, 防止料的過熱。
(2) 注射溫度 ABS 塑料的溫度與熔融粘度的關系有別于其他無定型塑料。在熔化過程溫度升高時, 其熔融實際上降低很小, 但一旦達到塑化溫度(適宜加工的溫度范圍, 如220～250 ℃) , 如果繼續盲目升溫, 必將導致耐熱性不太高的ABS 的熱降解反而使熔融粘度增大, 注塑更困難, 制件的機械性能也下降了。所以,ABS 的注射溫度雖然比聚苯乙烯等塑料的更要高, 但不能像后者那樣有較寬松的升溫范圍。某些溫控不良的注塑機, 當生產ABS 制件到一定數量時, 往往或多或少地在制件上發現嵌有黃色或褐色的焦化粒, 而且很難利用加新料對空注射等辦法將其清除排出。究其原因, 是ABS 塑料含有丁二烯成分, 當某塑料顆粒在較高的溫度下牢牢地粘附在螺槽中一些不易沖刷的表面上, 受到長時間的高溫作用時, 造成降解和碳化。既然偏高溫操作對ABS 可能帶來問題, 故有必要對料筒各段爐溫進行限制。當然, 不同類型和構成的ABS 的適用爐溫也不同。如柱塞式機, 爐溫維持在180～230 ℃; 螺桿機, 爐溫維持在160～220 ℃。特別值得提出的是, 由于ABS的加工溫度較高, 對各種工藝因素的變化是敏感的。所以料筒前端和噴嘴部分的溫度控制十分重要。實踐證明, 這兩部分的任何微小變化都將在制件上反映出來。溫度變化越大, 將會帶來熔接縫、光澤不佳、飛邊、粘模、變色等缺陷。
(3) 注射壓力 ABS 熔融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高, 所以在注射時采用較高的注射壓力。當然并非所有ABS 制件都要施用高壓, 對小型、構造簡單、厚度大的制件可以用較低的注射壓力。注制過程中, 澆口封閉瞬間型腔內的壓力大小往往決定了制件的表面質量及銀絲狀缺陷的程度。壓力過小, 塑料收縮大, 與型腔表面脫離接觸的機會大, 制件表面霧化。壓力過大,塑料與型腔表面摩擦作用強烈, 容易造成粘模。
(4) 注射速度 ABS 料采用中等注射速度效果較好。當注射速度過快時, 塑料易燒焦或分解析出氣化物, 從而在制件上出現熔接縫、光澤差及澆口附近塑料發紅等缺陷。但在生產薄壁及復雜制件時, 還是要保證有足夠高的注射速度, 否則難以充滿。
(5) 模具溫度 ABS 的成型溫度相對較高, 模具溫度也相對較高。一般調節模溫為75～85 ℃, 當生產具有較大投影面積制件時, 定模溫度要求70～80 ℃, 動模溫度要求50～60 ℃。在注射較大的、構形復雜的、薄壁的制件時, 應考慮專門對模具加熱。為了縮短生產周期,維持模具溫度的相對穩定, 在制件取出后, 可采用冷水浴、熱水浴或其他機械定型法來補償原來在型腔內冷固定型的時間。
(6) 料量控制 一般注塑機注ABS 塑料時, 其每次注射量僅達標準注射量的75 %。為了提高制件質量及尺寸穩定, 表面光澤、色調的均勻, 要求注射量為標定注射量的50 %為宜。
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