电子电路]塑料成型工艺与模具设计课程设计指导书

电子电路]塑料成型工艺与模具设计课程设计指导书内容摘要：

相比，这些材料具有较低的熔点和密度，具有非常高的回潮率。 PA12 对强氧化性酸无抵抗能力。 PA12 的粘度主要取决于湿度、温度和贮藏时间。 它的流动性很好。 收缩率在 %到2%之间，收缩率主要取决于树脂品种规格、制品壁厚及其他工 艺条件。 （尼龙 6） ●典型应用范围 由于有很好的机械强度和刚度，被广泛应用于结构部件。 由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。 ● 注塑工艺及模具条件 15 干燥处理：由于 PA6 很容易吸收水分，因此特别要注意注塑成型前的干燥。 如果材料是用防水材料包装供应的，则容器应保持密封。 如果湿度大于 %建议在 80℃以上的空气中干燥 16h。 如果材料已经在空气中暴露超过 8h，建议进行 105℃， 8h 以上的真空烘干。 熔化温度： 230~280℃，对于增强品种为 250~280℃。 模具温度： 80~90℃。 模具温度很 显著地影响结晶度，而结晶度又影响着塑件的机械特性。 杜宇结构部件来说，结晶度很重要，因此建议模具温度为 80~90℃。 对于薄壁的，流程较长的塑件也建议采用较高的模具温度。 增高模具温度可以提高塑件的强度很刚度，但会降低塑件的韧性。 如果塑件壁厚大于 3mm，建议模具温度为 20~40℃。 成型玻璃增强材料的塑件时模具温度应大于 80℃。 注射压力：一般在 75~125Mpa 之间（取决于材料和产品设计）。 注射速度：高速（对于增强型材料要求稍微降低）。 流道和浇口：由于 PA6 的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。 浇口孔径不要 小于 （ t 为塑件壁厚）。 采用热流道时，浇口尺寸应比冷流道小些，因为热流道能防止熔融树脂过早凝固。 如果用潜伏式浇口，浇口的最小直径应当不小于。 ● 化学和物理性能 ： PA6 的化学物理性能和 PA66 很相似，然而，它的熔点较低，而且工艺温度范围很宽。 它的抗冲击性和抗溶解性比 PA66 要好，但吸湿性也更强。 因为塑件的许多品质特性都受到吸湿性的影响，因此设计采用 PA6 成型的塑件时，要求充分考虑到这一点。 为了提高 PA6 的机械特性，经常加入各种各样的改性材料。 玻璃纤维是最常用的增强材料，有时为了提高抗冲击性还 加入合成橡胶如 EPDM 和 SBR 等。 对于没有添加改性材料的 PA6 的收缩率在 1%到 %之间。 假如玻璃纤维可以使收缩率降低到 %（但和流程相垂直的方向还要稍高些）。 塑件成型后的收缩率主要受到材料结晶度和吸湿性影响。 实际的收缩率还和宿件结构、壁厚及其他工艺参数成函数关系。 4． PA66（尼龙 66） ● 典型应用范围 同 PA6 相比， PA66 工广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其他需要有抗冲击性能和高强度要求的产品。 ● 注塑工艺及模具条件 干燥处理：如果加工前材料是密封的，那么就没有必要干燥。 然而，如果贮存容器被打开 ，那么建议在 85℃的热空气中进行干燥处理。 如果湿度大于 %，则需要在 105℃下进行 12h 的真空干燥。 熔化温度： 260~290℃。 对家玻璃纤维的产品为 275~280℃。 熔化温度应避免高于 300℃。 模具温度：建议 80℃模具温度将影响成型塑件的结晶度，而结晶度将影响塑件的物理特性。 对于薄壁塑件，如果采用低于 40℃的模具温度成型，则塑件的结晶度将随着时间而变化，为了保持塑件的几何稳定性，需要进行退火处理。 注射压力：通常在 75~125Mpa，取决于材料和塑件的设计。 流道和浇口：由于 PA66 的凝固时间很短， 因此浇口的位置非常重要。 浇口孔径不要小于（ t 为塑件壁厚）。 采用热流道时，浇口尺寸应比冷流道小些，因为热流道能防止熔融树脂过早凝固。 如果用潜伏式浇口，浇口的最小直径应当不小于。 ● 化学和物理性能 PA66 在 聚酰胺 材料中属于熔点较高的一种树脂。 它是一种半晶体材料。 PA66 在较高的温度下也能保持较高的强度和刚度。 PA66 在成型后仍然具有吸湿性，其程度主要取决于材料的组成成分、塑件壁厚及环境条件。 在进行塑件设计时，一定要考虑吸湿性对几何稳定性的影响。 为了提高 PA66 的机械性能，经常加入各种各 样的改性材料。 玻璃纤维是最常用的增强材料，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶如 EPDM 和 SBR 等。 16 PA66 的粘度较低，因此流动性很好（但不如 PA6）。 利用这个性质可以成型很薄的塑件。 它的粘度对温度的变化很敏感。 PA66 的成型收缩率在 1%~2%之间，加入玻璃纤维改性后可以将成型收缩率降低到 %~1%。 收缩率在流动方向和垂直方向上的有较大的差异。 PA66 对于许多溶剂具有抗溶性，但对酸和其他一些氯化剂的抵抗能力较弱。 （ 聚对苯二甲酸丁二醇酯 ） ●典型应用范围 家用器具（食品加工刀片、真空吸尘 器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等），电器元件（开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等），汽车工业（散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部件等）。 ● 注塑工艺及模具条件 干燥处理：这种材料在高温下很容易水解，因此注塑成型前的干燥处理很重要。 建议在 120℃的空气中干燥 6~8h，或者在 150℃的空气中干燥 2~4h。 湿度必须小于 %。 如果用吸湿干燥器干燥，建议干燥条件为 150℃，。 熔化温度： 225~275℃，建议温度 250℃。 模具温度： 对于未增强型材料为 40~60℃。 要很好地设 计模具冷却回路以减小塑件的弯曲变形。 冷却过程一定要快而均匀。 建议模具冷却回路直径为 12mm。 注射压力： 中等（最大到 150Mpa）。 注射速度：应使用尽可能快的注射速度（因为 PBT 的凝固很快）。 流道和浇口：建议使用圆形流道以减少压力传递中的压力损失（经验公式：流道直径=塑件厚度 +）。 可以采用各种形式的流道浇口。 也可以采用热流道，但要注意防止材料的渗漏和降解。 浇口直径应在 ~ 之间。 如果用潜伏式浇口，浇口的最小直径应当不小于。 ● 化学和物理性能 PBT 是最坚韧的工程热塑 性材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘性能和热稳定性。 这种材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。 PBT吸湿性很弱。 非增强型 PBT 的拉伸强度为 50MPa，玻璃纤维增强型的 PBT 拉伸强度为 170MPa。 玻璃纤维添加过多将导致材料变脆。 PBT 的结晶很迅速，这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。 对于添加玻璃纤维等增强材料的制品，流动方向的收缩率可以减小，但与流动垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。 一般材料收缩率在 %～ %之间。 含 30%玻璃纤维的材料，其成型收缩率在 %~%之间。 其熔点（ 225℃）和高温变形温度都比不添加玻璃纤维的 PBT 要低。 维卡软化温度大约为 170℃。 玻璃转换温度（ glass transition temperature）在 22℃～ 43℃之间。 由于 PBT 结晶速度很高，它的粘性很低，因此塑件成型的周期一般也较短。 6． PC（聚碳酸酯） ●典型应用范围 电气和商业设备（计算机元器件、连接器等），家电器具（食品加工机、电冰箱抽屉等），交通运输（车辆的前后灯、仪表板等）。 ● 注塑工艺及模具条件 干燥处理： PC 材料具有吸湿性，注塑成型前的干燥很 重要。 建议干燥条件为 100～200℃， 3～ 4h。 加工前的湿度必须小于 %。 熔化温度： 260～ 340℃。 17 模具温度： 70～ 120℃ 注射压力：尽可能地使用较高注射压力。 注射速度：对于较小的浇口使用低速注射，对于其他类型浇口使用高速注射。 ● 化学和物理性能 PC是一种非结晶工程材料，具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌、阻燃特性以及抗污染性。 PC 的 Izod 缺口冲击强度非常高，并且收缩率和很低，一般为%～ %。 PC具有很好的机械性能，但流动性较差，因此这种材料的注塑填充过程较 困难。 在选用 PC 材料时，要以产品的最终期望为基准。 如果塑件要求较高的抗冲击性，那么就采用低熔体流动速率的 PC 材料；反之，可以使用高熔体流动速率的 PC材料，这样可以优化注塑填充过程。 7． PC/ABS（聚碳酸酯和丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物的共混 物 ） ●典型应用范围 计算机和商业机器的壳体、电气设备、草坪和园艺机器、汽车零件（仪表板、内部装修以及车轮盖）。 ● 注塑工艺及模具条件 干燥处理：加工前的干燥处理是必要的。 湿度应小于 %，建议干燥条件为 90～110℃， 2～ 4h。 熔化温度： 230～ 300℃ 模具温度： 50～ 100℃ 注射压力：取决于塑件的结构和壁厚。 注射速度：尽可能高些。 ●化学和物理性能 PC/ABS 具有 PC 和 ABS 两者的综合特性。 例如 ABS 的易加工和 PC的优良机械特性和热稳定性。 二者的组成比率将影响 PC/ABS 材料的热稳定性。 PC/ABS 这种混合材料还显示了优异的流动性。 8． PC/PBT（聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物） ●典型应用范围 齿轮箱、汽车保险杠以及要求具有抗化学反应和耐腐蚀性、热稳定性、抗冲击性以及几何稳定性的塑件。 ● 注塑工艺及模具条件 干燥处理： 建议 110～ 135℃，约 4h 的干燥处理。 熔化温度： 235～ 300℃。 模具温度： 37～ 93℃ ●化学和物理性能 PC/PBT 具有 PC 和 PBT 二者的综合特性，例如 PC 的高韧性和几何稳定性以及 PBT的化学稳定性、热稳定性和润滑特性等。 9． HDPE（高密度聚乙烯） ●典型应用范围 电冰箱容器、储存容器、家用厨具、密封盖等。 ● 注塑工艺及模具条件 18 干燥处理：如果储存恰当则无需干燥。 熔化温度： 220～ 260℃。 对于分子较大的品种，建议融化温度范围在 200～ 250℃之间。 模具温度： 50～ 95℃。 6mm 以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。 塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。 为了取得合理的成型周期，冷却回路直径应不小于 8mm，并且距模具表面的距离应在 之内（ d 为冷却回路的直径）。 注射压力： 70～ 105MPa。 注射速度：建议使用高速注射。 流道和浇口：流道直径应在 4～ 之间，流道长度尽可能短些。 可以使用各种类型的浇口，家口长度不要超过。 这种树脂特别适合采用热流道。 ● 化学和物理性能 HDPE 的高结晶度导致了它的高密度。 HDPE 比 LDPE 有更强的抗渗透性。 HDPE 分子量分布很 窄。 对于密度为 ～ 3/cmg ，我们称之为第一类型 HDPE；对于密度为 ～ 3/cmg ，称之为第二类型 HDPE；对于密度为 ～ 3/cmg ，称之为第三类型 HDPE。 这种材料的流动性很好， MFR 为 ～ 28 之间。 分子量越高，HDPE 的流动性越差，但是有更好的抗冲击强度。 HDPE 是半结晶材料，成型收缩率较大，在 %～ 4%之间。 HDPE 很容易发生环境应力开裂现象。 有空通过采用很低流动特性的品种以减小成型塑件的内部应力，从而减轻开 裂现象。 但在温度高于 60℃的环境中， HDPE 成型的塑件很容易在烃类溶剂中溶解，但其抗溶解性比 LDPE 还要好些。 10． LDPE（低密度聚乙烯） ●典型应用范围 碗、箱柜、管道联接器。 ●注塑工艺及模具条件 干燥处理：一般不需要。 熔化温度： 180～ 280℃， 模具温度： 20～ 40℃。 为了实现冷却均匀以及较快地冷却，建议冷却回路的直径大于 8mm，并且从冷却回路到模具表面的距离不要超过冷却回路直径的 倍。 注射压力：最大可到 150MPa。 保压压力：最大可到 75MPa。 注射速度：建议使用快速 注射速度 流道和浇口：可以使用各种类型的流道和浇口。 LDPE 特别适于采用热流道。 ● 化学和物理性能 商业用的 LDPE 材料密度为 ～ 3/cmg。 气 体和水蒸气对 LDPE 有渗透性。 LDPE 的热膨胀系数很高，不适合于加工长期使用的制品。 LDPE 的密度在 ～ 3/cmg 之间时，其收缩率在 2%～ 5%之间；密度在 ～ 3/cmg 之间时，其收缩率在 %～ 4%之间。 实际的收缩率还取决于注塑工艺参数。 LDPE 在室温下可以抵抗多种溶剂，但是芳香烃 和氯化烃溶剂可使其膨胀。 同 HDPE 类似， 19 LDPE 容易发生环境应力开裂现象。 11． PEI（聚乙醚） ●典型应用范围 汽车工业（发动机配件如温度传感器、燃料和空气处理器等），电气及电子设备（电气联结器、印刷电路板，芯片外壳、防爆盒等），产品包装，飞机内部设备，医药行业（外科器械、工具壳体、非植入器械）。 ● 注塑工艺及模具条件 干燥处理： PEI 具有吸湿特性并可导致材料降解。 要求湿度值应小于 %。 建议干燥条件为 150℃， 4h 的干燥处理。 熔化温度：普通类型材料为 340℃～ 400℃，增强型材料为 340～ 415℃。 模具温度： 107℃～ 175℃，建议模具温度为 140℃ 注射压力： 70～ 150MPa 注射速度：采用尽可能高些的注塑速度。 ●化学和物理性能 P。