射出成型塑料及其射出成型技術

2024-05-09 16:24:49


塑膠射出成型中塑料選擇的重要性

在先前的文章中,我們談過10 個常見射出成型塑料及其特性,塑料的選擇是射出成型生產過程中的首要步驟,影響產品的品質、性能和成本效益。選擇適當的塑料,確保最終產品符合設計要求,能夠承受環境因素,並達到所需的機械性能。在本文中,我們將延續前文,為您提供塑料選擇及其成型技術的深入見解。

 

 

選擇塑料進行射出成型時需要考慮的因素

在深入研究特定塑料之前,我們得先了解影響塑料選擇的關鍵:

  1. 機械性能:考慮應用中所需的強度、硬度和抗衝擊性。不同的塑料具有不同的機械性能,因此應選擇最適合您需求的塑料。
  2. 熱性能:評估塑料耐高溫的能力,以及其耐熱性和熱導率。如果產品將暴露於極端溫度下,或者需要具有特定的熱性能,這一點更是重要。
  3. 化學性能:確定塑料對化學品、溶劑和其餘在使用期間可能接觸到的物質的抗性。這對於產品可能暴露於惡劣化學品或環境中的應用影響至深。
  4. 環境考慮:考慮材料的生物降解性、可回收性和環境影響。如果可持續性是您生產計畫的重點,請選擇符合您目標的塑料。
  5. 成本:評估塑料與您的預算之間的成本。某些塑料可能比其他更昂貴,因此應考慮成本和性能之間的折衷。

透過仔細考慮這些因素,您可以選擇符合射出成型項目具體要求的塑料。

延伸閱讀:開創射出成型事業需瞭解的4大關鍵

 

認識塑膠射出成型塑料的成型技術

  • ABS

ABS的分解溫度高達270℃以上,但由於受時間及其它技術條件的影響,樹脂往往在250℃左右就開始變色,同時,ABS中含的橡膠相也不適應過高的溫度,否則將影響製品的性能。與聚苯乙烯、尼龍等塑膠相比ABS的流動性要差些,故所需的射出壓力較大。ABS的射出壓力除了與製品的壁厚,設備類型等有關之外,還與樹脂的品級有關。

  • 聚乙烯 PE

由於聚乙烯熔體在高速運動過程中,存在著熔體破裂的傾向,且其流動性較好,在一定的射出壓力作用下,選用中等射出速度足能滿足大部分製品的成型要求,因此在成型過程中,不宜選用高速射出。在聚乙烯射出過程中,除了注意要有適當的射出時間和冷卻時間外,還應注意足夠的保壓時間,以彌補因熔體收縮時所產生的缺料問題,否則在製品中易出現氣泡、凹痕等缺陷。

  • 聚丙烯 PP

聚丙烯長期處於高溫下易氧化變色,從而影響到製品的外觀質量等情況,對聚丙烯的料管溫度通常應在200 - 270℃之間。通常製品的結晶度隨模具溫度的降低而下降,製品上表現為韌性增加,收縮率減小,光潔度下降;而模具溫度高,所得製品的結晶度較高、剛性和硬度增加,表觀光潔度較好,但易產生溢邊、凹痕、收縮率增大之問題。

  • 聚苯乙烯 PS

由於聚苯乙烯具有熔融溫度範圍寬,熱穩定性好,熱分解溫度高 ( <300℃ ),熔體的流動性隨溫度的升高而增加等特點,因此射出溫度可根據製品的不同在140 - 260℃之間做選擇而不發生降解。由於較高的射出速度不但會使模腔內的空氣難以及時排出,而且還會使製品外觀不光潔,透明性變差,衝擊強度下降,因此對PS製品,應盡可能採用較低的射出速度。

  • 聚碳酸酯 PC

大都選用271 - 320℃之間,在此範圍內的熔體粘度適中,適合於大部分製品的成型。除了薄壁、小澆口、深孔、長流程製品外,一般多採用中速或慢速的射出速度,最好是多段射出,採用慢─快─慢的多段射出方式,大大減少了廢品率,提高了製品的質量。

  • 聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA

沒有明顯的熔點溫度。成型中可供選擇的範圍較寬,可在160 - 270℃之間選取。雖然射出壓力對PMMA熔體流動性的影響不如射出溫度那麼明顯,但是由於熔體粘度較大,流動性比較差,因此還需要較大的射出壓力,特別是形狀複雜的製品以及壁厚的製品。

  • 硬聚氯乙烯 PVC

成型溫度在160 - 190℃之間,最好不應超過200℃,在正常生產時應將噴嘴溫度降低一些,防止因溫度過高而降解變色的物料進入模腔。受溫度所限以及熔體粘度較大的影響,在成型過程中,射出壓力對PVC的充模起著決定性的影響。射出壓力的提高對製品收縮率的減少有利,但過大的射出壓力會使模具過載而造成製品溢邊,這是壓力選擇時需加以注意的問題。

相關產品:硬質 PVC 專用-PVC 射出機

  • 聚醯胺 PA (尼龍)

由於尼龍是屬於結晶性材料,具有比較明顯的熔點,因此不同的品種有其相適應的成型溫度,但射出溫度皆須高於結晶熔點。考慮到尼龍熔體的熱穩定性較差,所以溫度不宜過高,以免引起物料變色變黃。尼龍的熔體粘度低,流動性好,但由於冷凝速度較快,在形狀複雜和壁厚較薄的製品上易出現不足的問題,故仍需要較高的射出壓力。

  • 聚甲醛 POM

一般情況下,射出溫度高出熔點20 - 30℃時,不但綜合物理機械性能較好,且在此溫度下能獲得外觀光潔、平整、無氣泡的製品,所以射出溫度控制在190 - 200℃之間最為理想。射出壓力增加對聚甲醛的拉伸強度影響不大,適當高射出壓力不但對製品的機械性能無損害,還可改善物料的流動性和製品外觀。

  • BMC- Bulk moulding compound

成型溫度與BMC流動性及其所選擇加工成型機械的加工方式有極大之關係因素。溫度在140℃~170℃。BMC材料應置18℃以下之冷暗處,使用後剩餘品應予密閉保存。一般正常使用可存放一個月,外在之溫度與BMC之軟、硬將影響其儲存期。如使用冷藏將延長BMC之壽命。

相關產品:熱固性濕式 BMC 專用-BMC 射出機

 

塑料 成型溫度範圍 考量因素
ABS >270°C,250°C左右開始變色 - 流動性差,需要較高的射出壓力
- 橡膠相不適合高溫
聚乙烯(PE) 低密度 160 - 200℃之間
高密度 180 - 240℃之間
- 易於熔斷
- 確保足夠的保壓時間以補償收縮
聚丙烯(PP) 200-270°C - 模溫影響結晶度、剛性和光澤度
- 較高的模溫會導致較高的剛度,但可能導致瑕疵
聚苯乙烯(PS) 140-260°C - 較高的射出速度會降低外觀品質和衝擊強度
聚碳酸酯(PC) 271-320°C - 偏好中等或慢速注射
- 推薦多段射出以減少廢品
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 160-270°C - 需要較高的射出壓力以應對流動性差
聚氯乙烯(PVC) 160-190°C - 溫度不得超過200°C
- 由於高熔融粘度,射出壓力相當重要
聚醯胺 (PA) (尼龍) 不盡相同,高於熔點 - 避免高溫以防止變色
- 複雜形狀需要較高的射出壓力
聚甲醛(POM) 高出熔點20 - 30℃ - 理想溫度:190-200°C以獲得光滑的外觀
- 增加壓力可改善流動性而不影響強度
BMC 140-170°C - 儲存溫度低於18°C,密封
- 冷藏可延長BMC的壽命

 

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撰稿者 Ting