塑胶射出成型加工.doc
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1、編號發行章文件名: 塑膠射出成型加工 番號頁次1/14 承 認檢 印作 成發 行 部門品 保 課次 數第一版 行日期2001 年 6 月 4 日 修 訂 - 實施日期2001 年 6 月 10 日訂 日 期 1. 塑膠 .2 2. 常見塑膠的性能2 2.1 ABS 2 2.2 PC2 2.3 PMMA 3 2.4 POM 3 2.5 PS、PE、PP、PA.3 2.6 常見塑膠的區別方法3 2.6.1 外觀戠別法4 2.6.2 燃燒觀察法4 3. 射出成型4 3.1 塑膠的射出成型.4 3.2 塑膠的乾燥和著色.5 3.3 模具 5 3.4 射出成型機8 3.5 成型條件 .9 3.5.1 溫
2、度9 3.5.2 壓力.10 3.5.3 充填速度.10 3.5.4 時間.10 3.6 射出成型的生產過程 .10 4. 塑膠部品的常見缺陷11 4.1 充填不足 .11 4.2 毛邊、毛頭12 4.3 縮水 12 4.4 接合線.12 4.5 寸法不良 .13 4.6 銀紋、銀絲14 4.7 斑紋、蛇形紋14 4.8 燒焦、焦化14 5. 附錄: 塑膠不良樣品14 目 錄 番號編號頁次2/14 1.塑膠 塑膠是一種以合成樹脂 1為原料的人造材質。這種材質的特點是受熱時會軟化、熔融, 不溶於水,而且重量較輕。 塑膠按用途可分為工程塑膠和普通塑膠。普通塑膠性能要求不高,價格低廉,常用來 製造各
3、種日用品,如用 PE 製造礦泉水瓶子;而工程塑膠強度高,性能好,常應用於重要 的場合。相機上的塑膠部品就是用工程塑膠製造的,如 ABS、PC 等。 另外,按受熱後的變化,塑膠又可分為熱硬性塑膠和熱可塑性塑膠。熱硬性塑膠成型 一次後就不能再重新成型了,如開關插座上用的電木,黏接用的環氧樹脂等;而熱可塑性 塑膠則不同,可以反復加熱進行成型。相機上塑膠部品用的都是熱可塑性塑膠。如果沒有 特別說明,以下所指的“塑膠”均為熱可塑性塑膠。 2.常見塑膠的性能 2.1 ABS ABS 塑膠,又稱“高度不碎膠”,是由三種樹脂調配而成。ABS 具有很多優點: 1.材質硬挺,帶光澤,易於成型和著色; 2.有較高的
4、強度 2和表面硬度3,抗抓傷; 3.可進行涂裝、印刷等表面修飾,ABS 還是極少數能夠電鍍的塑膠之一。 因此,ABS 常被用來成型前蓋、上蓋等部品。 ABS 的缺點是不耐有機溶劑,長期暴露在室外還容易老化 4,但黑色 ABS 不易老化。 2.2 PC PCPC 是聚碳酸脂的簡稱,又稱“金屬塑膠”,是一種高性能的塑膠。其優點有: 1.強度高,耐沖擊。這是 PC 的突出優點; 2.耐熱性和耐氣候性 5好。用 PC 成型的制品,可長期工作在 120130的環境中,在 室外使用兩、三年性能依然不變; 3.成型精度高,製品寸法穩定性好。 由於上述優點,PC 被用來成型本體、基板等重要的部品。 1 樹脂:
5、與鬆脂類似的材質,受熱時會軟化或溶融,在外力的作用下具有一定的流動性。 2 強度:指材質抵抗破壞的能力。 3 硬度:指材質抵抗壓痕、刮傷的能力。 4 老化:指塑膠暴露在外界環境中,性能會隨時間變壞的現象。 5 耐氣候性:指塑膠經受氣候變化而性能不變的能力。 番號編號頁次3/14 PC 的缺點是成型條件嚴格,制品成本高。 2.3PMMA PMMA 是聚甲基丙烯酸甲脂的簡稱,又稱“壓克力”。由於能透過紫外線,所以被 稱“有機玻璃”。其優點有: 1.透明性高。PMMA 的透光率達 92,在塑膠中透明性最好。 2.耐氣候性好。用 PMMA 成型的製品在戶外使用 20 年後,仍然有新件的感覺。 3.與玻
6、璃相比,PMMA 韌而不易破碎,材質較輕。 所以,PMMA 主要應用在提供光學特點的場合,如裝飾板、鏡片等。 PMMA 的缺點是材質較脆、易裂,表面容易被硬物刮傷而造成外觀不良。 2.4 POM POMPOM 是聚甲醛的簡稱。POM 的優點有: 1.耐疲勞性好。POM 的耐疲勞性 1在塑膠中是最高的。 2.綜合性能高,耐磨性好,製品表面光滑,作動面可不用添加潤滑劑。 所以,POM 是製造齒輪、滾筒(滾筒上有齒輪)的常用材料。 POM 的缺點是材質較軟,很容易造成打傷,一般可添加玻璃纖維來改善。 2.5 PS、PE、PP、PA PSPS 是聚苯乙烯的簡稱。與 PMMA 相似,也是一種透明塑膠,但
7、檔次比 PMMA 低,價格 也便宜。日常用的透明塑膠品如圓珠筆、燈罩等就是用 PS 製造的。 PEPE 是聚乙烯的簡稱。是應用最廣泛也是產量最大的塑膠。PE 的特點是質軟、無毒、 價廉、加工方便。常用來製造礦泉水瓶、塑膠袋等物品。 PPPP 是聚丙烯的簡稱。PP 的耐熱性非常好,可用沸水消毒,是製造各種餐具、水桶等 物品的常用塑膠;PP 的耐彎曲性在塑膠中最好,抗拉性強,也常用來製造捆包帶、塑膠 草繩等物品。 PAPA,又稱尼龍,其特點是抗拉性好、表面滑膩、耐腐蝕,質軟而吸水性好。尼龍主要 用來製造尼龍纖維製品,如尼龍襪、尼龍雨傘等。相機上有少數齒輪也用 PA 成型,是利 用其表面滑膩、摩擦小
8、,因而作動異音小的特點。 2.6 常見塑膠的區別方法 由淤塑膠種類繁多,成分各異,如果要精確鑒定塑膠的品種是比較困難的。在要求不 高,只需粗略鑒別的情況下,可用下面的兩種方法進行初步判斷。 2.6.1 外觀識別法 PE、PP、PA 等塑膠,可彎性 2好,用手觸摸有硬蜡樣的滑膩感。與之相比, 1 耐疲勞性:是指材質能經受反復循環的作用力的性能。例如齒輪的受力。 番號編號頁次4/14 ABS、PC、PMMA 等塑膠,用手觸摸有剛性 1感,敲打時的聲音較清脆。 PE、PP 可浮在水面上,PA 呈懸浮狀,其他塑膠則沉淤水。 PE 未染色前為乳白色,PA 未染色前色澤微黃,ABS 未染色前為淺象牙色。
9、2.6.2 燃燒觀察法 熱硬性塑膠受熱或燃燒都沒有軟化溶融過程,只會變脆焦化。熱可塑性塑膠受熱或燃 燒時會軟化溶融。 ABS 燃燒時有濃密的黑煙束,瀰漫四周。燃燒時靠近火焰處的塑膠表面軟化而不易滴 落、起泡。熄滅時有一種非常獨特的臭味,可與已知的 ABS 塑膠作比較來判定。 PC 燃燒的現象接近 ABS,但燃燒時表面會起泡,燃燒的速度較慢,離開火源後會慢慢 熄滅,熄滅後發出的是花果臭味。 PMMA 燃燒時沒有黑煙飛逸,火焰呈淺藍色,頂端呈白色,熄滅後發出強烈的腐爛蔬 菜味。 PE 燃燒時黑煙甚少,火焰處塑膠有溶融滴落現象。熄滅後,有明顯的蜡燭燃燒氣味。 PP 與 PE 相似,可能有少量的黑煙,
10、熄滅後,聞到的是一種類似煤油的氣味。PA 燃燒較為 緩慢,離開火源後容易熄滅,熄滅後聞到的是一種燒焦頭髮的氣味。 3.射出成型 射出成型在塑膠加工方法中一種非常重要的方式,它的優點是能生產出形狀複雜、寸 法精確、色彩隨意的製品。 3.1 塑膠的射出成型 塑膠受熱後會軟化、溶解,在壓力的作用下,具有流動性;若將其射出到一個密閉的 空穴內冷卻、凝固,打開空穴後即可獲得與空穴形狀一致的制品。 使塑膠受熱、射出的是射出成型機射出成型機;提供空穴的是模具模具;需將塑膠加熱到多少度、以 多大的壓力射出的是成型條件成型條件。所以,要獲得一個制品,塑膠、成型機、模具和成型條件 是四大必不可少的要因。它們的相互
11、關係如下圖: 2 可彎性:指材質抵抗彎曲破壞的能力。 1 剛性 :指材質抵抗變形的能力。 番號編號頁次5/14 模模 具具成成型型機機 成成型型條條件件 塑塑 膠膠 制制 品品 3.2 塑膠的乾燥和著色 1.乾燥乾燥 塑膠的乾燥即是將塑膠原料中的水分去除。乾燥對射出成型很重要,乾燥不充分的塑 膠成型時水分會變成水蒸氣,殘留在製品內部或表面,形成氣泡、麻點等缺陷,令製品失 去原有的光澤而顯得黯淡。 乾燥的原理主要是對塑膠進行加熱,使水分擴散出去。使用的設備是乾燥器,一般採 用電加熱方式。 2. 著色著色 在塑膠成型過程中,加入色料,使製品帶上特定的顏色,稱為著色。著色使用的色料 有染料和顏料。染
12、料是使塑膠改變顏色,而顏料則是用本身的顏色使製品帶上同樣色彩。 著色不單可使塑膠製品變得多姿多彩,有的著色劑還可改善塑膠的性能,如 ABS 易受 紫外線的作用而老化,但是用炭黑著成黑色後則無此弊端。 3.3 模具 射出成型模具的作用是提供一個密閉的空穴,使塑膠在其中成型。模具一般的結構和 作用如下: 模窩。決定制品的形狀和寸法。 定位部份。使模具能固定在成型機上。 頂出部份。使制品脫離模具。 溫度調節部份。調節模窩表面的溫度。 模具一般分為兩片模、三片模和特殊模具。下圖是成型快門釦的兩套模具,分別為兩 片模和三片模: 番號編號頁次6/14 頂出部份 公 模 母 模 模 窩 湯 口 EP 面 P
13、L 面 流 道 固定部份 冷卻水道 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 圖形 3-1 射出成型模具 公模公模:也稱“凸模”,用於成型製品的內表面。公模磨損後,會造成孔的寸法偏小。 母模母模:也稱“凹模”,用於成型製品的外表面。母模磨損後,會造成軸的寸法偏大。 頂梢頂梢:也稱“頂桿”,用於將製品頂出模具。頂梢原則上佈置得越多越均勻越好,頂 出時不易使製品變形。 湯口湯口:也稱“澆口”是塑膠注入模窩的入口。湯口的作用很大,因為湯口一般都很小, 通常是最先固化的部位;湯口固化後,外面的塑膠無法進入模窩,模窩內的塑 膠也無法再倒流,因而起著控制的作用。 流道流道:也稱“澆道”,是塑膠射入的
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