降低制品內(nèi)應(yīng)力是耐熱ABS注塑成型的關(guān)鍵。本文從模具設(shè)計、材料干燥、成型溫度、保壓壓力和時間、模具溫度等5大方面,分享了筆者對耐熱ABS樹脂成型的加工要點。
普通ABS耐熱性能不夠好,現(xiàn)在,通過添加ɑ-甲基苯乙烯共聚物和N-苯基馬來酰亞胺共聚物等耐熱劑開發(fā)了一系列耐熱ABS樹脂,熱變形溫度(HDT)為90-120℃。如上海錦湖日麗的雙易(Economic&Easy)系列耐熱ABS樹脂能滿足95-109℃不同程度的耐熱需求,可廣泛應(yīng)用于微波爐、電飯煲、電暖氣及電吹風(fēng)等小家電;還有更高耐熱的系列產(chǎn)品,可耐熱109-120℃。
由于耐熱ABS的分子結(jié)構(gòu)中含有高剛性的苯環(huán)和N-苯基基團,提高耐熱性同時,也增加了分子鏈的空間位阻效應(yīng),使分子鏈的松弛速度降低,易使制品存在較大的內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致制品應(yīng)力開裂、應(yīng)力發(fā)白、產(chǎn)品發(fā)脆等缺陷。因此,降低制品內(nèi)應(yīng)力是耐熱ABS注塑成型的關(guān)鍵。
產(chǎn)品模具設(shè)計
產(chǎn)品壁厚要求均一,ABS產(chǎn)品的壁厚差異應(yīng)控制在25%以內(nèi),防止壁厚差異過大引起局部應(yīng)力集中。強度較弱的柱子根部需增加R角或追加加強筋,防止柱子斷裂。卡扣設(shè)計,卡扣的根部需要倒R角,R角的大小取決于產(chǎn)品的壁厚,R角和壁厚比應(yīng)在0.3以上,隨此比值增大,內(nèi)應(yīng)力逐步減小,但也要考慮產(chǎn)品表面縮水問題。模具冷卻水道的設(shè)計要保證冷卻的均勻性,避免冷卻不均、收縮不一而造成的內(nèi)應(yīng)力。
材料干燥
通常,耐熱ABS樹脂在儲存運輸過程中會吸收空氣中的水分,吸水率隨空氣濕度有所變化,一般在0.2~0.4%之間,所以必須對材料進行充分干燥,使材料含水率降至0.05%以下,最好在0.02%以下,否則可能出現(xiàn)水花、銀絲等表面不良現(xiàn)象。耐熱ABS樹脂的干燥溫度比普通ABS高,通常為80-95℃,干燥時間3-4小時。
成型溫度
成型溫度是耐熱ABS加工時需特別關(guān)注的一個參數(shù),其設(shè)定是以確保耐熱ABS充分塑化為基準(zhǔn),應(yīng)盡量使用供應(yīng)商建議的成型溫度之中間值偏上的溫度區(qū)域,成型溫度提高會明顯地降低耐熱ABS的粘度,增加樹脂的流動性,使流動距離變長,來保證材料有足夠的填充能力。例如,錦湖日麗的耐熱ABS HU600建議成型溫度為240-260℃。原則上,當(dāng)使用建議的成型溫度上限時,應(yīng)使熔膠滯留時間盡可能短,避免材料高溫降解。
保壓壓力和時間
對于耐熱ABS來說,保壓壓力和時間的設(shè)定是否合理,直接影響制件內(nèi)應(yīng)力的大小。保壓壓力的增加會使分子間隙變小,鏈段活動范圍減小,熔體的體積縮小,密度變大,分子之間的作用力增加,可以改善產(chǎn)品的縮水及內(nèi)部質(zhì)量,但會導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力變大,因此,在保證產(chǎn)品外觀質(zhì)量的前提下盡量選用較低的保壓壓力。
保壓時間的設(shè)定是根據(jù)澆口隨著冷卻完成其固化,螺桿再推進已不再對成型品施加壓力為止的時間。保壓時間過長,容易使材料填充過分,分子間隙變小,內(nèi)應(yīng)力變大;保壓時間過短,產(chǎn)品容易產(chǎn)生縮水,尺寸不穩(wěn)定。保壓時間設(shè)定應(yīng)以制品重量不再變化時的最短時間為最佳保壓時間。
模具溫度
筆者建議在成型耐熱ABS時使用模溫機來控制模具溫度,建議的模溫是60-80℃。較高的模具溫度,往往會產(chǎn)生良好的流動、較高的熔接線強度、較小的產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力,但成型周期會適當(dāng)延長。若模具溫度比建議的低,就會導(dǎo)致制品內(nèi)應(yīng)力過高,會降低制品的性能,可能出現(xiàn)制品脆裂、螺絲孔開裂或噴漆開裂等不良現(xiàn)象。 (文章來 源于網(wǎng)絡(luò))