注塑企業最常見的錯誤就是用類似于聚丙烯的加工方法注射各種工程塑料。聚丙烯具有良好的剪切流變性能,允許通過微小的潛澆口或銷澆口進行注射成型。它對熔體和模具的溫度也不重要。快速填充和低溫模具可以很好地實現注射成型。
然而,這不是大多數工程塑料的常用成型方法。當注射這種聚合物時,它需要非常大的模具澆口,非常高的模具溫度和意想不到的緩慢填充。有多慢取決于具體的材料和外觀要求,但一般來說,填充速度可以在每秒十分之一或十分之二英寸的數量級。許多工程塑料不在乎剪切速率有多高。如果外力足夠大,它們流動非常快,但經常有人抱怨這導致表面缺陷。
當然,如果在模具上接冷卻塔水,就無法達到緩慢充模的效果。在70華氏度的模具溫度下,熔體前沿甚至可能在模具填充之前凍結,或者導致粘滑/波紋缺陷。因此,應連接溫度控制器,并加熱冷卻水。如果水溫煮不出雞蛋,說明水溫不夠高。至少從160F開始,但190F更合適。這將使產品具有更好的光澤度,更低的模內壓力和更低的工作熔體溫度,從而減少材料降解和循環時間。
成功需要多大的門。更合適的是,澆口的厚度或直徑應為產品厚度的80%。如果是薄壁產品(0.040英寸或更小),使澆口與產品厚度一致。如果產品比一片面包厚或超過0.100英寸厚,不要考慮潛澆口、銷澆口和類似的澆口。這些受限澆口可用于高密度聚乙烯、聚丙烯和高抗沖聚苯乙烯,但大多數其他塑料不適合它們的高剪切效應。
適用于大多數工程塑料和高性能塑料如聚砜和聚醚酰亞胺的最佳澆口是間接楔形澆口。讓流道位置的澆口與流道厚度一致,讓產品位置的澆口厚度為產品厚度的80%。門的寬度取決于你想泵入的塑料量。
對于中型產品,0.5-0.75英寸的寬度就足夠了,而對于大型產品,如高爾夫車的后側面板,2-2.5英寸的寬度更合適。門后冷井的長度應該是門寬度的兩倍。
順便說一句,即使是半結晶工程塑料,如尼龍和PBT,在正常條件下也具有良好的流動性,當填充玻璃纖維或礦物填料時,也受益于這種澆口。我曾經去過一個注塑廠,他們想注射高礦物填充的手掌大小的PBT產品。這樣一來,就無法生產出優秀的產品。
作者指出在平板頂桿上設計多個澆口是錯誤的。作者簡述了包裝箱上間接楔形閘門的設計。注射成型工廠的工作人員反駁說,使用銷澆口可以很好地成型另一個PBT(未填充)品牌。他不能把握的是,礦物充填的品位只有剪切流變聚合物的三分之一,粉狀巖石的三分之二。巖石沒有剪切流變特性。
作者可能很久以前就聽過這樣的反對聲音:“你要我把填充時間提高1分;并且加熱冷卻水,這樣會增加冷卻時間。你讓我的生產周期變長了!”如果我們是用聚丙烯注塑成型的,這樣想是對的。但是工程塑料不同于聚丙烯材料。它們在100噸以上(更快)固化,可以從模具中脫模,這一直是普通樹脂想要達到的溫度。我經常發現尼龍、聚甲醛或聚碳酸酯的循環時間并不比用聚丙烯在低溫模具中成型的相同產品的循環時間長。
使用更大的門確實意味著更長的保持時間。很多人沒有注意到的是,塑料在保壓過程中也在冷卻。在保壓過程中增加的任何額外時間都可以從冷卻過程中減去,而不會影響整個循環。此外,如果使用大尺寸澆口和高溫模具,應該可以降低熔體溫度,不僅可以減少冷卻時間,還可以提高產品質量。