工藝性
ABS屬于無(wú)定形聚合物,無(wú)明顯熔點(diǎn)。由于其牌號(hào)品級(jí)繁多,在注塑過程中應(yīng)按品級(jí)的不同制訂合適的工藝參數(shù),一般在160℃以上,240℃以下即可成型。因?yàn)闇囟冗^高,有破壞ABS中橡膠相的傾向,而且在250℃以上開始出現(xiàn)分解。在成型過程中、ABS熱穩(wěn)定性較好,可供選擇的范圍較大,不易出現(xiàn)降解或分解。而且ABS的熔體粘度適中,其流動(dòng)性比聚氯乙烯、聚碳酸酯等要好,而且熔體的冷卻固化速度比較快,一般在5?15S內(nèi)即可冷固。ABS的流動(dòng)性與注射溫度和注射壓力都有關(guān)系,其中注射壓力稍敏感些。為此,在成型過程中可從注射壓力人手,以降低其熔體粘度,提髙充模性能。ABS因組分的不同,吸水及粘附水的性能各異,其表面粘附水及吸水率在0.2?0.5%有時(shí)可達(dá)0.3?0.8%之間,為了得到較為理想的制品,在成型前作干燥處理,使含水量降至0.1%以下。否則制件表面將會(huì)出現(xiàn)氣泡、銀絲等疵病。
成型工藝
塑料ABS也可以說是聚苯乙烯的改性,比HIPS有較高的抗沖擊強(qiáng)度和更好的機(jī)械強(qiáng)度,具有良好的加工性能,可以使用注塑機(jī)、擠出機(jī)等塑料成型設(shè)備進(jìn)行注塑、擠塑、吹塑、壓延、層合、發(fā)泡、熱成型,還可以焊接、涂覆、電鍍和機(jī)械加工。ABS的吸水性比較高,加工前需進(jìn)行干燥處理,干燥溫度為70~85℃,干燥時(shí)間為2~6h;ABS制品在加工中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,如應(yīng)力太大,致使產(chǎn)品開裂,應(yīng)進(jìn)行退火處理,把制件放于70~80℃的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2~4h,再冷卻至室溫即可。
擠出工藝
塑料ABS生產(chǎn)管材、板材、片材、及型材等制品,管材可用于各種水管、氣管、潤(rùn)滑油及燃料油的輸送管;板材、片材可用于地板、家具、池槽、過濾器、墻壁隔層及熱成型或真空成型。擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比通常比較高,L/D為18~22之間,壓縮比為(2.5~3.0)。宜用漸變型帶魚雷頭螺桿,料筒溫度分別為:料斗部150~160℃,料筒前部180~190℃,模頭溫度185~195℃,模具溫度180~200℃,其次吹塑成型溫度可控制在140~180℃之間。
注塑工藝
ABS樹脂是在聚苯乙烯樹脂改性的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的三元共聚物。其中A代表丙烯睛、B代表丁二烯、S代表苯乙烯。ABS樹脂具有三種組份的綜合性能、A可以提高耐油性、耐化學(xué)腐蝕性,從而具有一定的表面硬度;B使ABS呈現(xiàn)橡膠態(tài)的韌性,提高了沖擊韌性;S使ABS塑料呈現(xiàn)出較好的流動(dòng)性,使之具有熱塑性塑料成型加工的良好性能。
ABS塑料在我國(guó)主要用于制造儀器儀表、家用電器、電話機(jī)、電視機(jī)等的外殼及電鍍用的ABS塑料,使其賦予金屬光澤,ABS用于代替金屬。我廠生產(chǎn)的各類型號(hào)電冰箱的內(nèi)膽及各種塑料制品中,ABS注塑制品占電冰箱塑料制品總數(shù)的88%以上。
注塑設(shè)備
選用螺桿式注塑機(jī),使塑料在機(jī)筒內(nèi)經(jīng)過電熱圈加熱及機(jī)筒螺桿旋轉(zhuǎn)摩擦增熱進(jìn)行預(yù)塑熔融注射入型腔內(nèi),經(jīng)冷卻開模頂出而得產(chǎn)品。塑化效果好,成型溫度可略低于其它類型設(shè)備(如柱塞式)。避免了高溫對(duì)橡膠相的傷害。應(yīng)注意:① 每次注射量應(yīng)取設(shè)備最大注射量的50?75%;② 螺桿選用單頭、等距、漸變、全螺紋、帶止回環(huán)的螺桿(螺桿的長(zhǎng)徑比L/D為20:1,壓縮比為2或2.5:1.3);噴嘴可選用敝開式通用噴嘴或延伸式噴嘴(其延伸長(zhǎng)度不超過150min),避免采用自鎖式噴嘴,以降低注射流程或引起物料變色。另外,在噴嘴上還應(yīng)設(shè)有加熱控溫裝置。
制品模具設(shè)計(jì)
1. 制品的壁厚:制品的壁厚與熔體的流動(dòng)長(zhǎng)度、生產(chǎn)效率、使用要求等都有關(guān)系。ABS熔體的最大流動(dòng)長(zhǎng)度與制品壁厚之比約為190:1,這個(gè)數(shù)值又會(huì)因品級(jí)的不同而異,因此,ABS制品的壁厚不宜太薄,對(duì)于需要作電鍍處理的制品,壁厚更要略厚些,以增加鍍層與制品表面的粘附力。為此制品的壁厚在1.5?4.5mm之間選取為宜。
在考慮制品的壁厚時(shí),還應(yīng)注意壁厚的均勻性,不要相差太大,對(duì)于需作電鍍處理的制品其表面應(yīng)平整無(wú)凹凸,因?yàn)檫@些部位由于靜電作用易粘附塵埃難以去除,造成鍍層的堅(jiān)牢性變差。另外,還應(yīng)避免尖角的存在,以防應(yīng)力集中,故而要求轉(zhuǎn)角、厚薄連接處等部位采用圓弧進(jìn)行過渡為宜。
2. 脫模斜度:制品的脫模斜度與其收縮率有直接關(guān)系,由于品級(jí)的不同,制品形狀的不同以及成型條件的不同,成型收縮率有一定的差異,一般在0.3?0.6%,有時(shí)可達(dá)0.4?0.8%,故其制品成型尺寸精度較高。對(duì)于ABS制品的脫模斜度考慮為:模芯部分沿脫模方向?yàn)?1°,模腔部分沿脫模方向取1°20'。對(duì)于形狀較復(fù)雜或帶有字母、花紋的制品,其脫模斜度應(yīng)適當(dāng)增加。
3. 頂出要求:由于制品表觀的光潔度對(duì)電鍍性能有較大的影響,表觀上任何微小的傷痕存在都會(huì)在電鍍后明顯地顯露出來(lái),因此除了要求模腔上不允許有任何傷痕存在外,還要求頂出的有效面積要大,采用多根頂桿在頂出過程中的同步性要好,頂出力要均勻。
4. 排氣:為了防止在充模的過程中出現(xiàn)排氣不良,使熔料灼傷,接縫線明顯等問題的出現(xiàn),要求開設(shè)深度不大于0.04mm的排氣孔或排氣槽,以利熔料吋產(chǎn)生的氣體排出。
5. 流道與澆口:為了使ABS熔體能盡快充滿模腔的各個(gè)部分,要求流道的直徑不小于5mm,澆口的厚度為制品厚度的30%以上,平直部分(指將要進(jìn)入型腔的部分)的長(zhǎng)度約為1mm左右。澆口的位置應(yīng)根據(jù)制品的要求和料流方向而定,對(duì)于需作電鍍處理的制品,—般不允許饒口存在于鍍層附著面。
原料準(zhǔn)備
注塑用的ABS樹脂除特殊品級(jí)或作著色處理的樹脂外,大部分為淺象牙色或瓷白色不透明的顆粒。樹脂吸水性不很高,如在加工允許值0.1?0.2%以下時(shí),對(duì)于包裝嚴(yán)密、貯存得當(dāng)而且制品要求不太高的情況下,可不經(jīng)干燥處理即可進(jìn)行成型加工。但若顆粒中水分含量過規(guī)定值時(shí),則必須先經(jīng)干燥處理方可成型,對(duì)于特殊品級(jí)的顆?;蛑破酚休^高要求(如電鍍品)時(shí),在成型加工前也必須進(jìn)行干燥處理。
成型工藝規(guī)范
1. 注射溫度:包括料筒溫度(又可分為后、中、前三段),噴嘴溫度和模具溫度。ABS熔體粘度受溫度的影響雖不及注射壓力明顯,但溫度高的條件下對(duì)于薄壁制品的模具是有利的。ABS的分解溫度,理論上高達(dá)270t。以上,但在實(shí)際注塑過程中,由于受時(shí)間及其它工藝條件的影響,樹脂往往在2501左右就開始變色,同時(shí)ABS中所含的橡膠相也不適應(yīng)過高的溫度,否則將會(huì)影響制品性能。ABS的成型溫度除耐熱級(jí)、電鍍級(jí)等品級(jí)的樹脂要求溫度稍高些(在210—250℃)以改箸其熔體充模困難或有利于電鍍性能之外,對(duì)于通用級(jí)、阻燃級(jí)、抗沖級(jí)等ABS樹脂都希溫度取低些,以防發(fā)生分解或?qū)ζ湮锢頇C(jī)械性能不利。塞式注射機(jī)比螺桿式注射機(jī)所選擇的溫度要稍高些,對(duì)于一般的制品,柱塞式選擇溫度范圍在180?230℃之間,而螺桿式注塑機(jī)在160?220X:即可成型。在成型過程中,一般料筒溫度(后部150?1701℃、中部170?180℃,前部180?210℃)。噴嘴溫度一般取170?180℃,特別注意的是均化段和噴嘴溫度的任何變化,都會(huì)反映到制品上,引起溢料、銀絲、變色、光澤不佳、熔接痕明顯等疵病。
2. 模具溫度:模具溫度對(duì)ABS制品表面粗糙度、減少制品內(nèi)應(yīng)力有著重要的作用。模溫高,熔體充模容易,制品的表觀好,內(nèi)應(yīng)力小,同時(shí)對(duì)制品的可電鍍性也有改善或提高,但也存在著制品成型收縮率大,成型周期長(zhǎng),易脫模后變型等問題。對(duì)于一般要求的制品,模溫可控制在40?50℃;對(duì)于表觀和性能要求都比較高的制品,模溫可控制在60?70℃。而且模溫要均勻,要求模腔與模芯之間的溫度差應(yīng)不超過10對(duì)于深孔制品或形狀較為復(fù)雜的制品,要求模腔溫度比模芯溫度略高一些,以利制品的順利脫模。
3. 注射壓力:與聚乙烯、聚苯乙烯、尼龍等塑料相比ABS的流動(dòng)性稍差,故所需的注射壓力較大。但是過大的注射壓力容易造成制品脫模困難或脫模損傷,還可能給制品帶來(lái)較大的內(nèi)應(yīng)力。ABS的注射壓力除了與制品的壁厚、設(shè)備類型等有關(guān)外,還與樹脂的品級(jí)有關(guān)。對(duì)于薄壁、長(zhǎng)流程、小澆口的制品要求的注射壓力要高,高達(dá)130?150MPa,而厚壁、大澆口制品只需100MPa就可以了。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,螺桿式注射機(jī)常選用的注射壓力在100MPa以下,(我們采用50?70MPa),而柱塞式注射機(jī)一般在100MPa以上。保壓壓力不宜過高,使用螺桿式注射機(jī)一般采用30?50MPa,而柱塞式則需60?70MPa以上即可。若保壓壓力過高,會(huì)使制品內(nèi)應(yīng)力增大。
4. 注射速度。注射速度對(duì)ABS培體流動(dòng)性的改變有一定的作用,若注射速度慢,制品表觀會(huì)出現(xiàn)波紋,熔接不良等現(xiàn)象;若注射速度快,可使充模迅速,但易出現(xiàn)排氣不良,表觀粗糙度不佳等情況,同時(shí)還會(huì)使制品的拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率下降,使鍍層貼緊力也因注射速度過快而降低。為此,在生產(chǎn)過程中,除了充模有困難必需用較高的注射速度外,一般都選用中、低連度為宜。