各种塑料的注塑工艺

各种塑料的注塑工艺

有机玻璃（PMMA）的注塑工艺

PMMA俗称有机玻璃、亚加力等。化学名为聚甲基丙烯酸甲酯。由于PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点，PMMA 的改性相继出现。如甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯、丁二烯的共聚，PMMA与PC的共混等。372 有机玻璃就是甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯进行共聚而得。如果在 372 有机玻璃中加入少量的丁腈橡胶（约50%）即可成 373有机玻璃。

PMMA的流动生比PS、ABS 差，熔体粘度对温度的变化比较敏感，在成型过程中，主要从注射温度着手来改变熔体粘度。PMMA 为无定形聚合物，熔化温度大于160℃，分解温度达270℃。

1、塑料的处理

PMMA具有一定的吸水性，其吸水率达0.3-0.4%，而注塑须在0.1%以下的温度，通常是0.04%。水份的存在使熔体出现气泡、气纹，透明度降低等。所以要进行干燥处理。干燥温度80-90℃，时间为 3小时以上。 回收料在某些情况下可 100%的使用，实际份量要视品质要求而定，通常可过30%，回收料要避免污染否则会影响透明度和成品的性质。

2、注塑机选用

PMMA 对注塑机没有特别要求。因为其熔体粘度大，需要较深的螺槽和较大直径的射嘴孔。如果对制品的强度要求较高，则要用较大长径比的螺杆实行低温塑化。另外PMMA一定要用干燥料斗贮料。

3、模具及浇口设计

模肯温度可为60℃-80℃，主流道的直径应配合内锥度，最佳的角度是 5°至7°，若要注塑 4mm

或以上制品，角度应为 7°，主流道直径达 8 至 10mm，浇口的整体长度不要超过50mm。

对于壁厚小于4mm的制品，流道直径应为 6-8mm 对于壁厚大于4mm的制品，流道直径应为 8-12mm 对边形、扇形及垂片形浇口深度应为 0.7 至0.9t（t 为制品壁厚度），针形浇口的直径应为0.8 至2mm；低粘度的应选用较小的尺寸。 常见的排气孔有0.05至 0.07mm深、6mm宽 脱模斜度为30′-1°型腔部分35′-1°30°之间。

4、熔胶温度

可用对空注射法量度：由210℃-270℃不等，具体视供应商提供的资料而定。

5、注射温度

可用快速注射，但要避免产生高度内应力，宜用多级注射，如慢-快-慢等，注塑厚件时，则采用慢速。

6、滞留时间

若温度为260℃，滞留时间最多不超过10分钟，若温度为270℃，滞留时间不能超过8分钟

ABS的注塑工艺

ABS通称丙烯腈丁二烯苯乙烯，是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三种单体共聚而成。由于三种单体的比例不同，可有不同性能和熔融温度，流动性能的 ABS 如与其它塑料或添加剂共混，则更可扩大至不同用途和性能的 ABS，如抗冲级、耐热级、阻燃级、透明级、增强级、电镀级等。 ABS 的流动性介于 PS 与 PC之间，其流动性与注射温度和压力都有关系，其中注射压力的影响稍大，因此成型时常采用较高的注射压力以降低熔体粘度，提高

充模性能。

1、塑料的处理

ABS的吸水率大约为0.2%-0.8%，对于一般级别的ABS，加工前用烘箱以80-85℃烘2-4小时或用干燥料斗以80℃烘1-2 小时。对于含PC组份的耐热级 ABS，烘干温度适当调高至100℃，具体烘干时间可用对空挤出来确定。 再生料的使用比例不能超过30%，电镀级ABS不能使用再生料。

2、注塑机选用

可选用华美达的标准注塑机（螺杆长径比 20：1，压缩比大于 2，注射压力大于1500bar）。如果采用色母粒或制品外观要求料高，可选用小一级直径的螺杆。锁模力按照4700-6200t/m2 来确定，具体需根据塑料等级和制品要求而定。

3、模具及浇口设计

模具温度可设为60-65℃。流道直径 6-8mm。浇口宽约3mm，厚度与制品一样，浇口长度要小于1mm。排气孔宽4-6mm，厚0.025-0.05mm。

4、熔胶温度

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可用对空注射法准确判定。等级不同，熔胶温度亦不同，建议设定如下：

抗冲级：220℃-260℃，以250℃为佳

电镀级：250℃-275℃，以270℃为佳

耐热级：240℃-280℃，以265℃-270℃为佳

阻燃级：200℃-240℃，以220℃-230℃为佳

透明级：230℃-260℃，以245℃为佳

玻纤增强级：230℃-270℃

对于表面要求高的制品，采用较高的熔胶温度和模温。

5、注射速度

防火级要用慢速，耐热级用快速。如制品表面要求较高，则要用高速及多级注塑的射速控制。

6、背压

一般情况下背压越低越好，常用的背压是5bar，染色料需用较高的背压以使混色均匀。

7、滞留时间

在265℃的温度下，ABS在熔胶筒内滞留时间最多不能超过 5-6 分钟。阻燃时间更短，如需停机，应先把设定温度低至 100℃，再用通用级 ABS 清理熔胶筒。清理后的混合料要放入冷水中以防止进一步分解。如需从其它塑料改打ABS 料，则要先用PS、PMMA或PE清理熔胶筒。有些ABS 制品在刚脱模时并无问题，过一段时间后才会有变色，这可能是过热或塑料在熔胶筒停留时间过长引起的。

8、制品的后处理

一般 ABS 制品不需后处理，只有电镀级制品需经烘烤（70-80℃，2-4 小时）以钝化表面痕迹，并且需电镀的制品不能使用脱模剂，制品取出后要立即包装。

9、成型时要特别注意的事项

有几种等级的ABS（特别是阻燃级），在塑化后其熔体对螺杆表面的附着力很大，时间长后会分解。当出现上述情况时，需要把螺杆均化段和压缩拉出擦试，并定期用PS等清理螺杆。

聚甲醛(POM)的注塑工艺

POM（又称赛钢、特灵）。它是以甲醛等为原料聚合所得。POM-H（聚甲醛均聚物），POM-K（聚甲醛共聚物）是高密度、高结晶度的热塑性工程塑料。具有良好的物理、机械和化学性能，尤其是有优异的耐摩擦性能。

POM 属结晶性塑料，熔点明显，一旦达到熔点，熔体粘度迅速下降。当温度超过一定限度或熔体受热时间过长，会引起分解。铜是POM 降解催化剂，与POM熔体接触的部位应避免使用铜或铜材料。

1、塑料处理

POM 吸水性小，一般为0.2%-0.5%。在通常情况下，POM 不需干燥就能加工，但对潮湿原料必须进行干燥。干燥温度 80℃以上，时间 2 小时以上，具体应按供应商资料进行。再生料使用比例一般不超过 20-30%。但要视产品的种类和最终用途而定，有时可达100%。

2、塑机的选用

POM 除了要求螺杆无滞料区外，对注塑机没有特别要求，一般注塑即可。

3、模具及浇口设计

常见模具温度控制为80-90℃，流道直径有 3-6mm，浇口长度为 0.5mm，浇口大小要视胶壁厚度而定，圆形浇口直径至少应制品厚度的 0.5-0.6 倍，长方形浇口的宽度通常是厚度的2 倍或以上，深度为壁厚的 0.6 倍，脱模斜度 40′-1°30′之间。

排气系统

POM-H 厚度0.01-0.02mm 宽3mm POM-K 厚度0.04mm 宽3mm

4、熔胶温度

可用空射法量度

POM-H 可设为215℃ （190℃-230℃） POM-K 可设为205℃ （190℃-210℃）

5、注射速度

常见为中速偏快，过慢易产生波纹，过快易产生射纹和剪切过热。

6、背压

越低越好，一般不超过200bar

7、滞留时间

如设备没有熔胶滞留点

POM-H 可在215℃滞留35 分钟

POM-K 可在205℃滞留20 分钟不会有严重的分解

在注塑温度下熔体不能在机筒内滞留超过 20 分钟。POM-K 在 240℃下可滞留 7分钟。如果停机，机筒温度可降到 150℃，如要长期停机就必须清理机筒子，关闭加热器。

8、停机

清理机筒必须用PE或PP，关闭电热，把螺杆推在前位。料筒和螺杆必须保持清洁。杂质或污垢会改变POM的过热稳定性（尤其是POM-H）。所以当用完含卤聚合物或其他酸性聚合物后，应用 PE 清理干净后才能打 POM 料，否则会发生爆炸。若作用不当的颜料、润滑剂或含GF 尼龙的物料，会导致塑料降质。

9、后处理

对于非常温使用的制件且质量要求较高，须进行热处理。 退火处理效果，可将制品放入浓度为 30%的盐酸溶液中浸 30 分钟检查，然后用肉眼观察判断是否有残余应力的裂纹产生。

POM 后处理工艺

方法 温度 时间

空气浴退火 140-150℃ 壁厚每增加5mm即增加 40-60 分钟

油浴退火 140-150℃ 壁厚每增加5mm即增加 20-30 分钟

聚碳酸酯（PC）的注塑工艺

PC通称聚碳酸酯，由于其优良的机械性能，俗称防弹胶。PC具有机械强度高、使用温度范围广、电绝缘性能好（但防电弧性能不变）、尺寸稳定性好、透明等特点。在电工产品、电仪外壳、电子产品结构件上被广泛使用。PC 的改性产品较多，通常有添加玻璃纤维、矿物质填料、化学阻燃剂、其它塑料等。PC 的流动性较差，加工温度较高，因此其许多级别的改性材料的加工需要专门的塑化注射结构。

1、塑料的处理

PC的吸水率较大，加工前一定要预热干燥，纯PC干燥120℃，改性 PC一般用110℃温度干燥4 小时以上。干燥时间不能超过10 小时。一般可用对空挤出法判断干燥是否足够。 再生料的使用比例可达20%。在某些情况下，可100%的使用再生料，实际份量要视制品的品质要求而定。再生料不能同时混合不同的色母粒，否则会严重损坏成品的性质。

2、注塑机的选用

现在的PC制品由于成本及其它方面的原因，多用改性材料，特别是电工产品，还须增加防火性能，在阻燃的PC和其它塑料合金产品成型时，对注塑机塑化系统的要求是混合好、耐腐蚀，常规的塑化螺杆难以做到，在选购时，一定要预先说明。华美达公司有专用的PC螺杆供客户选用。

3、模具及浇口设计

常见模具温度为80-100℃，加玻纤为100-130℃，小型制品可用针形浇口，浇口深度应有最厚部位的70%，其它浇口有环形及长方形。浇口越大越好，以减低塑料被过度剪切而造成缺陷。排气孔的深度应小于0.03-0.06mm，流道尽量短而圆。脱模斜度一般为30′-1°左右。4、 熔胶温度

可用对空注射法来确定加工温度高低。一般 PC 加工温度为 270-320℃，有些改性或低分子量PC为230-270℃。

5、注射速度

多见用偏快的注射速度成型，如打电器开关件。常见为慢速→快速成型。

6、背压

10bar左右的背压，在没有气纹和混色情况下可适当降低。

7、滞留时间

在高温下停留时间过长，物料会降质，放也CO2，变成黄色。勿用LDPE、POM、ABS或 PA清理机筒。应用 PS 清理。

8、注意事项

有的改性 PC，由于回收次数太多（分子量降低）或各种成分混炼不均，易产生深褐色液体泡。

光盘PC的注塑工艺

在成型加工上，水份控制及成型加工条件之选择是影响成型品质量最重要的两个因素，兹分述如下：

水份控制

PC 类塑胶即使遇到非常低之水份亦会产生水解而断键、分子量降低和物性强度降低之现象。因此在成型加工前，应严格地控制聚碳酸酯之水份在0.02%以下，以避免成型品的机械强度降低或表面产生气泡、银纹等之异常外观。为避免水份所产生异常之情况，聚碳酸酯在加工前，应先经热风干燥机干燥三至五小时以上，温度设定为120℃，或者经除温干燥机来处理水份，但除湿空气在漏斗入口

处应有-30℃之露点。

注塑成型

为满足各种注塑成型工艺的需求，聚碳酸酯有不同熔融指数的规格。通常熔融指数介于5 至25g/10min皆可适用于注塑成型。但是其最佳加工条件因注塑机种类、成型品之形状以及聚碳酸酯规格之不同，而有相当之差异，应依据实际情形加以调整。

注塑机选择要点

锁模压力：

以成品投影面积每平方公分乘0.47至 0.78吨（或每平方寸乘3 至5 吨）。

机台大小：

成品重量约为注塑机容量的 40 至 60%为最佳，如机台以聚苯乙烯来表示其容量(盎斯)时，需减少10%，始为使用GUANG DA之容量。1 盎斯=28.3公克。

螺杆：

螺杆长度最少应有 15 个直径长，其 L/D 为 20：1 最佳。压缩比宜为 1.5：1 至30：1。螺杆前端之止流阀应采用滑动环式，其树脂可流动间隙最少应有3.2MM。

喷嘴：

尖端开口最少应有 4.5MM(直径)，若成品重量为 5.5KG 以上，则喷嘴直径应有9.5MM 以上。另外，尖端开口需比浇口直径少 0.5 至1MM，且段道愈短愈好，约为5MM。

成型条件要点：

熔融温度与模温：

最佳的成型温度设定与很多因素有关，如注塑机大小、螺杆组态、模具及成型品的设计和成型周期时间等。一般而言，为了让塑料渐渐地熔融，在料管后段/进料区设定较低的温度，而在料管前段设定较高的温度。但若螺杆设计不当或L/D值过小，逆向式的温度设定亦可。

模温方面，高温模可提供较佳的表面外观，残留应力也会较小，且对较薄或较长的成型品也交易填满。而低模温则能缩短成型周期。

螺杆回转速度：

建议40至70rpm，但需视乎机台与螺杆设计而调整。

注塑压力：而最高为了尽速填满模具，注塑压力愈大愈好，一般约为850 至1，400KG/CM2，可达2，400KG/CM2。

背压：

一般设定愈低愈好，但为求进料均匀，建议使用3 至14KG/CM2。

注塑速度：

射速与浇口设计有很大关系，使用直接浇口或边缘浇口时，为防止日晖现象和波流痕现象，则应用较慢之射速。另外，如成品厚度在 5MM 以上，为避免气泡或凹陷，慢速射出会有帮助。一般而言，射速原则为薄者快，厚者慢。从注塑切换为保压之保，保压要尽量低，以免成型品发生残留应力。而残留应力可用退火方式来去除或减轻；条件是120 至130℃约三十分钟至一小时。

料筒清扫

（1）在聚碳酸酯的成型温度下，加入清洗料(通用级聚苯乙烯或透苯)，连续射出二十至三十次。

（2）将机台后退，续将清洗料空射，直至射出的清洗料开始膨胀起泡。

（3）将料筒温度重新设定到200 至230℃。

（4）继续将清洗料空射，直到清洗料熔胶温度达 260℃且外表看起来很干净透明

聚对苯二甲酸乙醇酯（PET）的注塑工艺

PET 化学名为聚对苯二甲酸乙醇酯，又称聚酯。目前在客户中使用最多的是GF-PET。

PET 在熔融状态下的流变性较好，压力对粘度的影响比温度要大，因此，主要从压力着手来改变熔体的流动性。

1、塑料的处理

由于PET大分子中含有脂基，具有一定的亲水性，粒料在高温下对水比较敏感，当水份含量超过极限时，在加工中 PET 分子量下降，制品带色、变脆。困此，在加工前必须对物料进行干燥，其干燥温度为150℃，4 小时以上，一般为170℃，3-4小时。可用空射法检验材料是否完全干燥。回收料比例一般不要超过25%，且要把回收料彻底干燥。

2、注塑机选用

PET 由于在熔点后稳定的时间短，而熔点又较高，因此需选用温控段较多、塑化时自摩擦生热少的注射系统，并且制品（含水口料）实际重量不能小于机器注射量的2/3。基于这些要求，华美达近

年开发了中小系列的PET专用塑化系统。锁模力按大于6300t/m2 选用。

3、模具及浇口设计

PET 瓶胚一般用热流道模具成型，模具与注塑机模板之间最好要有隔热板，其厚度为12mm左右，而隔热板一定能承受高压。排气必须充足，以免出现局部过热或碎裂，但其排气口深度一般不要超过0.03mm，否则容易产生飞边。

4、熔胶温度

可用空射法量度。270-295℃不等，增强级GF-PET可设为 290-315℃等。

5、注射速度

一般注射速度要快，可防止注射时过早凝固。但过快，剪切率高使物料易碎。射料通常在4 秒内完成。

6、背压

越低越好，以免磨损。一般不超过100bar。通常无须使用。

7、滞留时间

切勿使用过长的滞留时间，以防止分子量下降。尽量避免 300℃以上的温度。若停机少于15分钟。只须作空射处理；若超过15 分钟，则要用粘度PE清洁，并把机筒温度降至PE温度，直至再开机为止。

8、注意事项

⑴回收料不能太大，否则易产生在下料处\"架桥\"而影响塑化。

⑵如果模温控制不好或料温控制不当，易产生\"白雾\"而不透明。模温低且均匀，

冷却速度快，结晶少则制品透明。

聚丙烯（PP）的注塑工艺

PP 通称聚丙烯，因其抗折断性能好，也称“百折胶”。PP是一种半透明、半晶体的热塑性塑料，具有高强度、绝缘性好、吸水率低、热就形温度高、密度小、结晶度高等特点。改性填充物通常有玻璃纤维、矿物填料、热塑性橡胶等。

不同用途的 PP 其流动性差异较大，一般使用的 PP 流动速率介于 ABS 与 PC 之间。

1、 塑料的处理。

纯PP是半透明的象牙白色，可以染成各种颜色。PP的染色在一般注塑机上只能用色母料。在华美达机上有加强混炼作用的塑化元件，也可以用色粉染色。户外使用的制品，一般使用UV稳定剂和碳黑填充。再生料的使用比例不要超过15%，否则会引起强度下降和分解变色。PP 注塑加工前一般不需特别的干燥处理。

2、 注塑机选用

对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性。需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按 3800t/m2 来确定，注射量20%-85%即可。

3、 模具及浇口设计

模具温度 50-90℃，对于尺寸要求较高的用高模温。型芯温度比型腔温度低 5℃以上，流道直径 4-7mm，针形浇口长度1-1.5mm，直径可小至0.7mm。边形浇口长度越短越好，约为 0.7mm，深度为壁厚的一半，宽度为壁厚的两倍，并随模腔内的熔流长度逐肯增加。模具必须有良好的排气性，排气孔深0.025mm-0.038mm，厚1.5mm，要避免收缩痕，就要用大而圆的注口及圆形流道，加强筋的厚度要小（例如是壁厚的50-60%）。均聚PP 制造的产品，厚度不能超过3mm，否则会有气泡（厚壁制品只能用共聚PP）。

4、 熔胶温度

PP 的熔点为160-175℃，分解温度为350℃，但在注射加工时温度设定不能超过275℃。熔融段温度最好在240℃。

5、 注射速度

为减少内应力及变形，应选择高速注射，但有些等级的PP和模具不适用（人地幔现气泡、气纹）。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹，则要用低速注射和较高模温。

6、熔胶背压

可用5bar熔胶背压，色粉料的背压可适当调高。

7、注射及保压

采用较高注射压力（1500-1800bar）和保压压力（约为注射压力的 80%）。大概在全行程的95%时转保压，用较长的保压时间。

8、制品的后处理

为防止后结晶产生的收缩变形，制品一般需经热水浸泡处理。

聚醚酰亚胺(PEI)的注塑工艺

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），电器及电子设备（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）。

注塑模工艺条件:

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 0.02%。建议干燥条件为150C、4小时的干燥处理。 熔化温度：普通类型材料为340~400C；增强类型材料为340~415C。 模具温度：107~175C，建议模具温度为 140C。 注射压力：700~1500bar。

注射速度：使用尽可能高的注射速度。

化学和物理特性:

PEI具有很强的高温稳定性，既使是非增强型的 PEI，仍具有很好的韧性和强度。因此利用PEI优越的热稳定性可用来制作高温耐热器件。PEI还有良好的阻燃性、抗化学反应以及电绝缘特性。玻璃化转化温度很高，达 215C。PEI 还具有很低的收缩率及良好的等方向机械特性。