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各種塑料特性、成型工藝、用途
PA12 聚酰胺12或尼龍12
化學(xué)和物理特性
PA12是從丁二烯線性,半結(jié)晶-結(jié)晶熱塑性材料。它的特性和PA11相似,但晶體結(jié)構(gòu)不同。
PA12是很好的電氣絕緣體并且和其它聚酰胺一樣不會(huì)因潮濕影響絕緣性能。它有很好的抗沖擊性機(jī)化學(xué)穩(wěn)定性。PA12有許多在塑化特性和增強(qiáng)特性方面的改良品種。和PA6及PA66相比,這些材料有較低的熔點(diǎn)和密度,具有非常高的回潮率。PA12對(duì)強(qiáng)氧化性酸無(wú)抵抗能力。
PA12的粘性主要取決于濕度、溫度和儲(chǔ)藏時(shí)間。它的流動(dòng)性很好。收縮率在0.5%到2%之間,
這主要取決于材料品種、壁厚及其它工藝條件。
注塑模工藝條件
干燥處理:加工之前應(yīng)保證濕度在0.1%以下。如果材料是暴露在空氣中儲(chǔ)存,建議要在85C熱空氣中干燥4~5小時(shí)。如果材料是在密閉容器中儲(chǔ)存,那幺經(jīng)過3小時(shí)溫度平衡即可直接使用。
熔化溫度:240~300C;對(duì)于普通特性材料不要超過310C,對(duì)于有阻燃特性材料不要超過270C。
模具溫度:對(duì)于未增強(qiáng)型材料為30~40C,對(duì)于薄壁或大面積組件為80~90C,對(duì)于增強(qiáng)型材料為90~100C。增加溫度將增加材料的結(jié)晶度。精確地控制模具溫度對(duì)PA12來說是很重要的。
注射壓力:最大可到1000bar(建議使用低保壓壓力和高熔化溫度)。
注射速度:高速(對(duì)于有玻璃添加劑的材料更好些)。
流道和澆口:對(duì)于未加添加劑的材料,由于材料粘性較低,流道直徑應(yīng)在30mm左右。對(duì)于增強(qiáng)型材料要求5~8mm的大流道直徑。流道形狀應(yīng)當(dāng)全部為圓形。注入口應(yīng)盡可能的短?梢允褂枚喾N形式的澆口。大型塑件不要使用小澆口,這是為了避免對(duì)塑件過高的壓力或過大的收縮率。澆口厚度最好和塑件厚度相等。如果使用潛入式澆口,建議最小的直徑為0.8mm。
熱流道模具很有效,但是要求溫度控制很精確以防止材料在噴嘴處滲漏或凝固。如果用熱流道,澆口尺寸應(yīng)當(dāng)比冷流道要小一些。
典型用途
水量表和其它商業(yè)設(shè)備,電纜套,機(jī)械凸輪,滑動(dòng)機(jī)構(gòu)以及軸承等。
ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
化學(xué)和物理特性
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。每種單體都具有不同特性: 丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性;丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性; 苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看,ABS是非結(jié)晶性材料。 三中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物,一個(gè)是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相, 另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相 中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性,并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng) 上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性,例如從中等 到高等的抗沖擊性,從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。 ABS材料具有超強(qiáng)的易加工性,外觀特性,低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高 的抗沖擊強(qiáng)度。
注塑模工藝條件
干燥處理:ABS材料具有吸濕性,要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件 為80~90C下最少干燥2小時(shí)。材料溫度應(yīng)保證小于0.1%。 熔化溫度:210~280C;建議溫度:245C。 模具溫度:25…70C。(模具溫度將影響塑件光潔度,溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低)。 注射壓力:500~1000bar。 注射速度:中高速度。
典型用途
汽車(儀表板,工具艙門,車輪蓋,反光鏡盒等),電冰箱, 大強(qiáng)度工具(頭發(fā)烘干機(jī),攪拌器,食品加工機(jī),割草機(jī)等),電話機(jī)殼體, 打字機(jī)鍵盤,娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等。
PA6 聚酰胺6或尼龍6
化學(xué)和物理特性
PA6的化學(xué)物理特性和PA66很相似,然而,它的熔點(diǎn)較低,而且工藝溫度范圍很寬。它的抗沖擊性和抗溶解性比PA66要好,但吸濕性也更強(qiáng)。因?yàn)樗芗脑S多品質(zhì)特性都要受到吸濕性的影響,因此使用PA6設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要充分考慮到這一點(diǎn)。為了提高PA6的機(jī)械特性,經(jīng)常加入各種各樣的改性劑。玻璃就是最常見的添加劑,有時(shí)為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠,如EPDM和SBR等。
對(duì)于沒有添加劑的產(chǎn)品,PA6的收縮率在1%到1.5%之間。加入玻璃纖維添加劑可以使收縮率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向還要稍高一些)。成型組裝的收縮率主要受材料結(jié)晶度和吸濕性影響。實(shí)際的收縮率還和塑件設(shè)計(jì)、壁厚及其它工藝參數(shù)成函數(shù)關(guān)系。
對(duì)于沒有添加劑的產(chǎn)品,PA6的收縮率在1%到1.5%之間。加入玻璃纖維添加劑可以使收縮率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向還要稍高一些)。成型組裝的收縮率主要受材料結(jié)晶度和吸濕性影響。實(shí)際的收縮率還和塑件設(shè)計(jì)、壁厚及其它工藝參數(shù)成函數(shù)關(guān)系。
注塑模工藝條件
干燥處理:由于PA6很容易吸收水分,因此加工前的干燥特別要注意。如果材料是用防水材料包裝供應(yīng)的,則容器應(yīng)保持密閉。如果濕度大于0.2%,建議在80C以上的熱空氣中干燥16小時(shí)。如果材料已經(jīng)在空氣中暴露超過8小時(shí),建議進(jìn)行105C,8小時(shí)以上的真空烘干。
熔化溫度:230~280C,對(duì)于增強(qiáng)品種為250~280C。
模具溫度:80~90C。模具溫度很顯著地影響結(jié)晶度,而結(jié)晶度又影響著塑件的機(jī)械特性。對(duì)于結(jié)構(gòu)部件來說結(jié)晶度很重要,因此建議模具溫度為80~90C。對(duì)于薄壁的,流程較長(zhǎng)的塑件也建議施用較高的模具溫度。增大模具溫度可以提高塑件的強(qiáng)度和剛度,但卻降低了韌性。如果壁厚大于3mm,建議使用20~40C的低溫模具。對(duì)于玻璃增強(qiáng)材料模具溫度應(yīng)大于80C。
注射壓力:一般在750~1250bar之間(取決于材料和產(chǎn)品設(shè)計(jì))。
注射速度:高速(對(duì)增強(qiáng)型材料要稍微降低)。
流道和澆口:由于PA6的凝固時(shí)間很短,因此澆口的位置非常重要。澆口孔徑不要小于0.5*t(這里t為塑件厚度)。如果使用熱流道,澆口尺寸應(yīng)比使用常規(guī)流道小一些,因?yàn)闊崃鞯滥軌驇椭柚共牧线^早凝固。如果用潛入式澆口,澆口的最小直徑應(yīng)當(dāng)是0.75mm。
典型用途
由于有很好的機(jī)械強(qiáng)度和剛度被廣泛用于結(jié)構(gòu)部件。由于有很好的耐磨損特性,還用于制造軸承。
PA66 聚酰胺66或尼龍66
化學(xué)和物理特性
PA66在聚酰胺材料中有較高的熔點(diǎn)。它是一種半晶體-晶體材料。PA66在較高溫度也能保持較強(qiáng)的強(qiáng)度和剛度。PA66在成型后仍然具有吸濕性,其程度主要取決于材料的組成、壁厚以及環(huán)境條件。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),一定要考慮吸濕性對(duì)幾何穩(wěn)定性的影響。
為了提高PA66的機(jī)械特性,經(jīng)常加入各種各樣的改性劑。玻璃就是最常見的添加劑,有時(shí)為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠,如EPDM和SBR等。
PA66的粘性較低,因此流動(dòng)性很好(但不如PA6)。這個(gè)性質(zhì)可以用來加工很薄的組件。
它的粘度對(duì)溫度變化很敏感。PA66的收縮率在1%~2%之間,加入玻璃纖維添加劑可以將收縮率降低到0.2%~1% 。收縮率在流程方向和與流程方向相垂直方向上的相異是較大的。
PA66對(duì)許多溶劑具有抗溶性,但對(duì)酸和其它一些氯化劑的抵抗力較弱。
注塑模工藝條件
干燥處理:如果加工前材料是密封的,那幺就沒有必要干燥。然而,如果儲(chǔ)存容器被打開,那幺建議在85C的熱空氣中干燥處理。如果濕度大于0.2%,還需要進(jìn)行105C,12小時(shí)的真空干燥。
熔化溫度:260~290C。對(duì)玻璃添加劑的產(chǎn)品為275~280C。熔化溫度應(yīng)避免高于300C。
模具溫度:建議80C。模具溫度將影響結(jié)晶度,而結(jié)晶度將影響產(chǎn)品的物理特性。對(duì)于薄壁塑件,如果使用低于40C的模具溫度,則塑件的結(jié)晶度將隨著時(shí)間而變化,為了保持塑件的幾何穩(wěn)定性,需要進(jìn)行退火處理。
注射壓力:通常在750~1250bar,取決于材料和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
注射速度:高速(對(duì)于增強(qiáng)型材料應(yīng)稍低一些)。
流道和澆口:由于PA66的凝固時(shí)間很短,因此澆口的位置非常重要。澆口孔徑不要小于0.5*t(這里t為塑件厚度)。如果使用熱流道,澆口尺寸應(yīng)比使用常規(guī)流道小一些,因?yàn)闊崃鞯滥軌驇椭柚共牧线^早凝固。如果用潛入式澆口,澆口的最小直徑
應(yīng)當(dāng)是0.75mm。
典型用途
PA66更廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、儀器殼體以及其它需要有抗沖擊性和高強(qiáng)度要求的產(chǎn)品。
PBT 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯
化學(xué)和物理特性
PBT是最堅(jiān)韌的工程熱塑材料之一,它是半結(jié)晶材料,有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣特性和熱穩(wěn)定性。這些材料在很廣的環(huán)境條件下都有很好的穩(wěn)定性。 PBT吸濕特性很弱。
非增強(qiáng)型PBT的張力強(qiáng)度為50MPa,玻璃添加劑型的PBT張力強(qiáng)度為170MPa。玻璃添加劑過多將導(dǎo)致材料變脆。PBT的;結(jié)晶很迅速,這將導(dǎo)致因冷卻不均勻而造成彎曲變形。對(duì)于有玻璃添加劑類型的材料,流程方向的收縮率可以減小,但與流程垂直方向的收縮率基本上和普通材料沒有區(qū)別。一般材料收縮率在1.5%~2.8%之間。含30%玻璃添加劑的材料收縮0.3%~1.6%之間。熔點(diǎn)(225%C)和高溫變形溫度都比PET材料要低。維卡軟化溫度大約為170C。玻璃化轉(zhuǎn)換溫度(glass trasitio temperature)在22C到43C之間。
由于PBT的結(jié)晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期時(shí)間一般也較低。
注塑模工藝條件
干燥處理:這種材料在高溫下很容易水解,因此加工前的干燥處理是很重要的。建議在空氣中的干燥條件為120C,6~8小時(shí),或者150C,2~4小時(shí)。濕度必須小于0.03%。如果用吸濕干燥器干燥,建議條件為150C,2.5小時(shí)?
熔化溫度:225~275C,建議溫度:250C 。
模具溫度:對(duì)于未增強(qiáng)型的材料為40~60C。要很好地設(shè)計(jì)模具的冷卻腔道以減小塑件的彎曲。熱量的散失一定要快而均勻。建議模具冷卻腔道的直徑為12mm。
注射壓力:中等(最大到1500bar)。
注射速度:應(yīng)使用盡可能快的注射速度(因?yàn)镻BT的凝固很快)。
流道和澆口:
建議使用圓形流道以增加壓力的傳遞(經(jīng)驗(yàn)公式:流道直徑=塑件厚度+1.5mm)?梢允褂酶鞣N型式的澆口。也可以使用熱流道,但要注意防止材料的滲漏和降解。澆口直徑應(yīng)該在0.8~1.0*t之間,這里 t是塑件厚度。如果是潛入式澆口,建議最小直徑為0.75mm。
典型用途
家用器具(食品加工刀片、真空吸塵器組件、電風(fēng)扇、頭發(fā)干燥機(jī)殼體、咖啡器皿等),電器組件(開關(guān)、電機(jī)殼、保險(xiǎn)絲盒、計(jì)算機(jī)鍵盤按鍵等),汽車工業(yè)(散熱器格窗、車身嵌板、車輪蓋、門窗部件等)。
PC 聚碳酸酯
化學(xué)和物理特性
PC是一種非晶體工程材料,具有特別好的抗沖擊強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、光澤度、抑制細(xì)菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德沖擊強(qiáng)度(otched Izod impact stregth)非常高,并且收縮率很低,一般為0.1%~0.2%。
PC有很好的機(jī)械特性,但流動(dòng)特性較差,因此這種材料的注塑過程較困難。在選用何種品質(zhì)的 PC材料時(shí),要以產(chǎn)品的最終期望為基準(zhǔn)。如果塑件要求有較高的抗沖擊性,那幺就使用低流動(dòng)率的PC材料;反之,可以使用高流動(dòng)率的PC材料,這樣可以優(yōu)化注塑過程。
注塑模工藝條件
干燥處理:PC材料具有吸濕性,加工前的干燥很重要。建議干燥條件為100C到200C,3~4小時(shí)。加工前的濕度必須小于0.02%。
熔化溫度:260~340C。
模具溫度:70~120C。
注射壓力:盡可能地使用高注射壓力。
注射速度:對(duì)于較小的澆口使用低速注射,對(duì)其它類型的澆口使用高速注射。
典型用途
電氣和商業(yè)設(shè)備(計(jì)算機(jī)組件、連接器等),器具(食品加工機(jī)、電冰箱抽屜等),交通運(yùn)輸行業(yè)(車輛的前后燈、儀表板等)。
PE-HD 高密度聚乙烯
化學(xué)和物理特性
PE-HD的高結(jié)晶度導(dǎo)致了它的高密度,抗張力強(qiáng)度,高溫扭曲溫度,粘性以及化學(xué)穩(wěn)定性。
PE-HD比PE-LD有更強(qiáng)的抗?jié)B透性。PE-HD的抗沖擊強(qiáng)度較低。PH-HD的特性主要由密度和
分子量分布所控制。適用于注塑模的PE-HD分子量分布很窄。對(duì)于密度為0.91~ 0.925g/cm3,我們稱之為第一類型PE-HD;對(duì)于密度為0.926~ 0.94g/cm3,稱之為第二類型PE-HD;對(duì)于密度為0.94~ 0.965g/cm3,稱之為第三類型PE-HD。
該材料的流動(dòng)特性很好,MFR為0.1到28之間。分子量越高,PH-LD的流動(dòng)特性越差,但是有更好的抗沖擊強(qiáng)度。
PE-LD是半結(jié)晶材料,成型后收縮率較高,在1.5%到4%之間。
PE-HD很容易發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開裂現(xiàn)象。可以通過使用很低流動(dòng)特性的材料以減小內(nèi)部應(yīng)力,
從而減輕開裂現(xiàn)象。PE-HD當(dāng)溫度高于60C時(shí)很容易在烴類溶劑中溶解,但其抗溶解性比PE-LD還要好一些。
注塑模工藝條件
干燥:如果存儲(chǔ)恰當(dāng)則無(wú)須干燥。
熔化溫度:220~260C。對(duì)于分子較大的材料,建議熔化溫度范圍在200~250C之間。
模具溫度:50~95C。6mm以下壁厚的塑件應(yīng)使用較高的模具溫度,6mm以上壁厚的
塑件使用較低的模具溫度。塑件冷卻溫度應(yīng)當(dāng)均勻以減小收縮率的差異。對(duì)于最優(yōu)
的加工周期時(shí)間,冷卻腔道直徑應(yīng)不小于8mm,并且距模具表面的距離應(yīng)在1.3d之內(nèi)
(這里“d”是冷卻腔道的直徑)。
注射壓力:700~1050bar。
注射速度:建議使用高速注射。
流道和澆口:
流道直徑在4到7.5mm之間,流道長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短?梢允褂酶鞣N類型的澆口,澆口
長(zhǎng)度不要超過0.75mm。特別適用于使用熱流道模具。
典型用途
電冰箱容器、存儲(chǔ)容器、家用廚具、密封蓋等。
PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯
化學(xué)和物理特性
PMMA俗稱“有機(jī)玻璃”,具有優(yōu)良的光學(xué)特性及耐氣侯變化特性。白光的穿透性高達(dá)92%。PMMA制品具有很低的雙折射,特別適合制作影碟等。
PMMA具有室溫蠕變特性。隨著負(fù)荷加大、時(shí)間增長(zhǎng),可導(dǎo)致應(yīng)力開裂現(xiàn)象。PMMA具有較好的抗沖擊特性。
注塑模工藝條件
干燥處理:PMMA具有吸濕性因此加工前的干燥處理是必須的。建議干燥條件為90C、2~4小時(shí)。
熔化溫度:240~270C。
模具溫度:35~70C。
注射速度:中等
典型用途
汽車工業(yè)(信號(hào)燈設(shè)備、儀表盤等),醫(yī)藥行業(yè)(儲(chǔ)血容器等),工業(yè)應(yīng)用(影碟、燈光散射器),日用消費(fèi)品(飲料杯、文具等)。
POM 聚甲醛
化學(xué)和物理特性
POM是一種堅(jiān)韌有彈性的材料,即使在低溫下仍有很好的抗蠕變特性、幾何穩(wěn)定性和抗沖擊
特性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度,但不易于加工。共聚物材料有很好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性并且易于加工。無(wú)論均聚物材料還是共聚物材料,都是結(jié)晶性材料并且不易吸收水分。
POM的高結(jié)晶程度導(dǎo)致它有相當(dāng)高的收縮率,可高達(dá)到2%~3.5%。對(duì)于各種不同的增強(qiáng)型材料有不同的收縮率。
注塑模工藝條件
干燥處理:如果材料儲(chǔ)存在干燥環(huán)境中,通常不需要干燥處理。
熔化溫度:均聚物材料為190~230C;共聚物材料為190~210C。
模具溫度:80~105C。為了減小成型后收縮率可選用高一些的模具溫度。
注射壓力:700~1200bar
注射速度:中等或偏高的注射速度。
流道和澆口:
可以使用任何類型的澆口。如果使用隧道形澆口,則最好使用較短的類型。對(duì)于均聚物材料
建議使用熱注嘴流道。對(duì)于共聚物材料既可使用內(nèi)部的熱流道也可使用外部熱流道。
典型用途
POM具有很低的摩擦系數(shù)和很好的幾何穩(wěn)定性,特別適合于制作齒輪和軸承。由于它還具有
耐高溫特性,因此還用于管道器件(管道閥門、泵殼體),草坪設(shè)備等。
PP 聚丙烯
化學(xué)和物理特性
PP是一種半結(jié)晶性材料。它比PE要更堅(jiān)硬并且有更高的熔點(diǎn)。
由于均聚物型的PP溫度高于0C以上時(shí)非常脆,因此許多商業(yè)的PP材料是加入1~4%乙烯的無(wú)規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度(100C)、低透明度、低光澤度、低剛性,但是有有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。PP的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。
PP的維卡軟化溫度為150C。由于結(jié)晶度較高,這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。
PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。通常,采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對(duì)PP進(jìn)行改性。PP的流動(dòng)率MFR范圍在1~40。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對(duì)于相同MFR的材料,共聚物型的強(qiáng)度比均聚物型的要高。
由于結(jié)晶,PP的收縮率相當(dāng)高,一般為1.8~2.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。
均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而,它對(duì)芳香烴(如苯)溶劑、氯化烴(四氯化碳)溶劑等沒有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。
注塑模工藝條件
干燥處理:如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。
熔化溫度:220~275C,注意不要超過275C。
模具溫度:40~80C,建議使用50C。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。
注射壓力:可大到1800bar。
注射速度:通常,使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷,
那幺應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。
流道和澆口:
對(duì)于冷流道,典型的流道直徑范圍是4~7mm。建議使用通體為圓形的注入口和流道。所有
類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的澆口。
對(duì)于邊緣澆口,最小的澆口深度應(yīng)為壁厚的一半;最小的澆口寬度應(yīng)至少為壁厚的兩倍。
PP材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。
典型用途
汽車工業(yè)(主要使用含金屬添加劑的PP:擋泥板、通風(fēng)管、風(fēng)扇等),器械(洗碗機(jī)門襯墊、干燥機(jī)通風(fēng)管、洗衣機(jī)框架及機(jī)蓋、冰箱門襯墊等),日用消費(fèi)品(草坪和園藝設(shè)備如剪草機(jī)和噴水器等)。
PS 聚苯乙烯
化學(xué)和物理特性
大多數(shù)商業(yè)用的PS都是透明的、非晶體材料。PS具有非常好的幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光學(xué)透過特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。它能夠抵抗水、稀釋的無(wú)機(jī)酸,但能夠被強(qiáng)氧化酸如濃硫酸所腐蝕,并且能夠在一些有機(jī)溶劑中膨脹變形。
典型的收縮率在0.4~0.7%之間。
注塑模工藝條件
干燥處理:除非儲(chǔ)存不當(dāng),通常不需要干燥處理。如果需要干燥,建議干燥條件為80C、2~3小時(shí)。
熔化溫度:180~280C。對(duì)于阻燃型材料其上限為250C。
模具溫度:40~50C。
注射壓力:200~600bar。
注射速度:建議使用快速的注射速度。
流道和澆口:
可以使用所有常規(guī)類型的澆口。
典型用途
產(chǎn)品包裝,家庭用品(餐具、托盤等),電氣(透明容器、光源散射器、絕緣薄膜等)。
PVC (聚氯乙烯)
化學(xué)和物理特性
剛性PVC是使用最廣泛的塑料材料之一。PVC材料是一種非結(jié)晶性材料。
PVC材料在實(shí)際使用中經(jīng)常加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其它添加劑。
PVC材料具有不易燃性、高強(qiáng)度、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。
PVC對(duì)氧化劑、還原劑和強(qiáng)酸都有很強(qiáng)的抵抗力。然而它能夠被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕并且也不適用與芳香烴、氯化烴接觸的場(chǎng)合。
PVC在加工時(shí)熔化溫度是一個(gè)非常重要的工藝參數(shù),如果此參數(shù)不當(dāng)將導(dǎo)致材料分解的問題。
PVC的流動(dòng)特性相當(dāng)差,其工藝范圍很窄。特別是大分子量的PVC材料更難于加工(這種材料通常要加入潤(rùn)滑劑改善流動(dòng)特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。
PVC的收縮率相當(dāng)?shù),一般?.2~0.6%。
注塑模工藝條件
干燥處理:通常不需要干燥處理。
熔化溫度:185~205C
模具溫度:20~50C
注射壓力:可大到1500bar
保壓壓力:可大到1000bar
注射速度:為避免材料降解,一般要用相當(dāng)?shù)氐淖⑸渌俣取?/p>
流道和澆口:
所有常規(guī)的澆口都可以使用。如果加工較小的部件,最好使用針尖型澆口或潛入式澆口;
對(duì)于較厚的部件,最好使用扇形澆口。針尖型澆口或潛入式澆口的最小直徑應(yīng)為1mm;扇形
澆口的厚度不能小于1mm。
典型用途
供水管道,家用管道,房屋墻板,商用機(jī)器殼體,電子產(chǎn)品包裝,醫(yī)療器械,食品包裝等。
PPE 聚丙乙烯
化學(xué)和物理特性
通常,商業(yè)上提供的PPE或PPO材料一般都混入了其它熱塑型材料例如PS、PA等。這些混合材料
一般仍稱之為PPE或PPO。
混合型的PPE或PPO比純凈的材料有好得多的加工特性。特性的變化依賴于混合物如PPO和PS的
比率;烊肓薖A 66的混合材料在高溫下具有更強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性。這種材料的吸濕性很小,其
制品具有優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。
混入了PS的材料是非結(jié)晶性的,而混入了PA的材料是結(jié)晶性的。加入玻璃纖維添加劑可以使
收縮率減小到0.2%。這種材料還具有優(yōu)良的電絕緣特性和很低的熱膨脹系數(shù)。其黏性取決于
材料中混合物的比率,PPO的比率增大將導(dǎo)致黏性增加。
注塑模工藝條件
干燥處理:建議在加工前進(jìn)行2~4小時(shí)、100C的干燥處理。
熔化溫度:240~320C。
模具溫度:60~105C。
注射壓力:600~1500bar。
流道和澆口:
可以使用所有類型的澆口。特別適合于使用柄形澆口和扇形澆口。
典型用途
家庭用品(洗碗機(jī)、洗衣機(jī)等),電氣設(shè)備如控制器殼體、光纖聯(lián)接器等。
PSU 聚楓
其機(jī)械性能,耐熱,耐氧化,耐介電性能,熱穩(wěn)定性優(yōu)于PC,但其加工性,對(duì)斷口很敏感,耐氣候性,耐光及紫外線及有機(jī)溶劑的性能欠佳,與PC同樣不能在沸水中長(zhǎng)期使用。用F-4填充后可作摩擦零件。表面可電鍍。
應(yīng)用:高溫下工作的耐磨受力傳動(dòng)零件,齒輪,微波爐的內(nèi)配件,相機(jī)殼,醫(yī)療器械,汽車零件,投影機(jī)。
其它:收縮率 0.5-0.7% 各向相同
合適壁厚:2.5-4.0mm 透明琥珀色
PBT 對(duì)苯二甲酸乙丁二酸酯
具優(yōu)良的抗沖擊性能,摩擦系數(shù)低而耐磨,磨損僅為POM的1/4尺寸穩(wěn)定性好,吸濕性小,冷卻時(shí)間短,耐一般溶劑,會(huì)水解。
應(yīng)用:要求潤(rùn)滑性及耐腐蝕的一些部件。齒輪,軸承,螺旋槳,泵殼等
其它:收縮率 1.7-2.3% 48小時(shí)后仍有0.05%的收縮
合適壁厚:1.5-4mm
NORYL
硬而韌,強(qiáng)度較PA,POM,PC為高,蠕變比三種小,機(jī)械強(qiáng)度隨溫度上升僅輕微下降,可在-95--+110度的環(huán)境下工作,吸水性小,在沸水中仍保持尺寸穩(wěn)定,絕緣性好,耐化學(xué)腐蝕,但堆紫外線敏感。
應(yīng)用:高頻電子零件,絕緣材料,醫(yī)療用具,高溫餐具,齒輪,塑料螺釘,復(fù)印機(jī)殼及零件。
其它:收縮率 0.5-0.7%
合適壁厚:2-3.5mm
氟塑料 PVF
為含氟塑料的總稱,
聚四氟乙烯 PTFE F-4 塑料王
有優(yōu)異的耐高低溫性能,能在-195--+200度范圍內(nèi)連續(xù)工作200小時(shí)以上。耐化學(xué)腐蝕為所有塑料中最好,與強(qiáng)酸,強(qiáng)堿,強(qiáng)氧化劑均不發(fā)生反應(yīng),摩擦系數(shù)很低,僅0.04,是極好的自潤(rùn)滑材料。缺點(diǎn)是機(jī)械性能較差,剛性差,有冷流動(dòng)性,熱導(dǎo)率低,熱膨脹大,耐磨性不高(可加入填充劑適當(dāng)改善)需采取預(yù)壓燒結(jié)的方法,成型加工費(fèi)用高。
應(yīng)用:要求耐化學(xué)腐蝕的容器或密封件。
填充聚四氟乙烯 PTFE
用玻璃纖維粉末.二硫化鉬.石墨.氧化鎬.硫化鎢.青銅粉.鉛粉等填充的聚四氟乙烯,在承載能力.剛性等方面都有一定的提高,
應(yīng)用:高溫或腐蝕性介質(zhì)中工作的摩擦零件如活塞環(huán)等。
氟塑料 PVF
聚三氟碌乙烯 PCTFE F-3
耐熱性,電性能和化學(xué)穩(wěn)定性僅次于F-4,機(jī)械強(qiáng)度,抗蠕變性,硬度都強(qiáng)于F-4
應(yīng)用:耐腐蝕的設(shè)備與零件,可作金屬的防腐涂層。
聚全氟乙丙烯 FEP F-46
力學(xué).電性能.和化學(xué)穩(wěn)定性基本同于F-4,沖擊韌性極高,能在-85--+205度范圍長(zhǎng)期工作。
應(yīng)用同F(xiàn)-4,可注射成型。
機(jī)械
受應(yīng)力的形式和大小,負(fù)荷的形式和時(shí)間,抗疲勞要求,允許的變形,超負(fù)荷和意外受力情況,抗沖擊要求等。
熱
正常的工作溫度,最高和最低的工作溫度。
環(huán)境
接觸溶劑和各種蒸汽的情況,與酸堿等化學(xué)反應(yīng),吸水情況,受紫外線和環(huán)境氧化影響,受砂,雨水侵蝕,受霉菌,微生物影響等情況。
毒性
阻燃性,色粉,添加劑或分解過程中的毒性。
外觀
透明度,表面光度,色澤的一致和持久性。
尺寸
允許誤差和尺寸穩(wěn)定,重量因素。
生產(chǎn)
加工工藝的選擇,裝配方法,修剪和二次加工,質(zhì)量控制和監(jiān)督。
經(jīng)濟(jì)
材料成本,模具成本,加工機(jī)械成本,輔助設(shè)備成本,操作成本,機(jī)械維修成本等
法規(guī)
安全規(guī)定(阻燃,食品,醫(yī)藥)
工業(yè)規(guī)定(汽車工業(yè),電子工業(yè)等)
4-2塑料的選用
一般結(jié)構(gòu)零件
要求:強(qiáng)度和耐熱性無(wú)特殊要求,一般用來代替鋼材或其它材料,批量大,需較高的生產(chǎn)率。成本低,有時(shí)對(duì)外觀有一定的要求。
應(yīng)用:電子零件,電器(機(jī))外殼,文具,日用品,玩具,儀表,緊固件。
材料:低壓聚乙烯(HDPE),聚碌乙烯(PYC),改性聚苯乙烯(20A,204),ABS,聚丙烯(PP)。
透明結(jié)構(gòu)件
要求:同上,另具良好的透明度。
應(yīng)用:燈罩,儀表鏡片,玩具,光學(xué)鏡片。
材料:亞加力(有機(jī)玻璃PMMA),改性聚苯乙烯(204,203A),聚碳酸酯(PC),GP,SAN,ABS,聚楓(PTFE,F-4)。
塑料的選用
耐磨受力傳動(dòng)零件
要求:較高的強(qiáng)度,鋼性,韌性,耐磨性,耐疲勞性,熱穩(wěn)定性。
應(yīng)用:軸承,齒輪,齒條,渦輪,凸輪,輥?zhàn)樱?lián)軸器。
材料:尼龍,MC尼龍(單體澆鑄尼龍),聚甲醛(POM),聚碳酸酯(PC), 碌化聚醚(PPO),線性聚酯,聚酚氧。拉伸強(qiáng)度58.8kpa以上,工作溫度80-120。
減磨自潤(rùn)滑零件
要求:受力較小,運(yùn)動(dòng)速度較快,需低摩擦系數(shù),高耐磨性,好自潤(rùn)滑性。
應(yīng)用:活塞環(huán),機(jī)械動(dòng)密封圈,滑動(dòng)導(dǎo)軌,軸承。
材料:聚楓(PSU),F(xiàn)-4填充的POM,聚全氟乙丙烯(F-46),低壓聚乙烯(HDPE)。
耐高溫結(jié)構(gòu)零件
要求:在高溫下工作,具有高熱變形溫度和,高溫抗蠕變性,并要求有高溫耐磨性,耐腐蝕性,電絕緣性
應(yīng)用:高溫工作的結(jié)構(gòu)傳動(dòng)零件,齒輪,軸承,活塞環(huán),泵,閥門,B,F,H,C級(jí)電氣絕緣零件。
材料:聚楓(PTFE,F-4),具苯醚,聚全氟乙丙烯(F-46)等
耐腐蝕零件
要求:對(duì)酸堿和有機(jī)溶劑有良好的抗腐蝕能力,
應(yīng)用:化工管道,容器等
材料:聚楓(PSU),F-4,聚碌乙烯(PYC),聚丙烯(PP)。
塑料的簡(jiǎn)易鑒別方法
一般有兩種常用方法:比重鑒別法,燃燒鑒別法
塑料用添加劑
添加劑可在加工過程中改善塑料的工藝性能,影響加工條件,提高加工效率,亦可,改進(jìn)制品的性能,提高使用壽命。一般都含有,抗氧化劑,和潤(rùn)滑劑。依據(jù)不同的用途,可加入光穩(wěn)定劑,阻燃劑,發(fā)泡劑,著色劑,增塑劑,熱穩(wěn)定劑,抗靜電劑,填充劑,防霉劑,核化劑,流量改良劑。
玻璃纖維增強(qiáng)塑料
用玻璃纖維作為增強(qiáng)填充料的塑料的強(qiáng)度,耐熱性,電性能,耐化學(xué)腐蝕性,都有很大提高。改善了塑料本身的物理性能和機(jī)械性能(如耐熱性低,纖膨脹系數(shù)大,尺寸穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。)效果顯著的有增強(qiáng)尼龍。PE,PC,PS,PP等亦有較明顯改善。
應(yīng)用:受力,耐熱的結(jié)構(gòu)件.傳動(dòng)件等。
塑料材料
由于我們?cè)谄匠5脑O(shè)計(jì)中遇到塑料材料比較多,因此,我收集了一些按照分類來說是工程塑料和通用塑料的常用品種(希望對(duì)大家有所幫助,也希望大家能來充實(shí)我們的主題):
通用塑料:
只可作為一般非結(jié)構(gòu)材料使用,產(chǎn)量大,價(jià)格相對(duì)低廉。但也有將一般通用塑料改性,如加入穩(wěn)定劑,玻纖等加強(qiáng)應(yīng)用性能雖有改善,但遠(yuǎn)不及工程塑料的優(yōu)良。(PE EVA PP PVC PS-HI PS-GP ABS ACRYLIC SAN等)。
工程塑料:
可以作為結(jié)構(gòu)材料,具有優(yōu)異的綜合性能(包括機(jī)械,電性能,耐熱性能,耐化學(xué)性能,尺寸穩(wěn)定性能,加工性能高)并可在較寬闊的溫度范圍和較長(zhǎng)時(shí)間良好的保持這些性能,并能在承受機(jī)械應(yīng)力和較為苛刻的化學(xué),物理環(huán)境中長(zhǎng)期使用。工程塑料的產(chǎn)量較少,價(jià)格較高。 (NORYL PC POM PPO PBT PET LCP NYLON等)
工程塑料一般價(jià)格比較高,在小產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中一般用的比較的少,大多數(shù)產(chǎn)品還是運(yùn)用ABS、PC等通用塑料。
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