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PC/ABS的注塑加工說明
PC/ABS合金（HAC系列）是一種性能優(yōu)良的工程塑料，它改善了PC的應(yīng)力開裂性、加工性，同時(shí)具有優(yōu)秀的耐熱性、抗沖擊性、耐化學(xué)性和尺寸穩(wěn)定性。無鹵阻燃PC/ABS可以達(dá)到1.5mm V0、2.0mm 5VB及3.0mm 5VA的阻燃等級(jí)，并且不采用鹵素阻燃劑，更綠色環(huán)保。廣泛應(yīng)用于電腦顯示器外殼等IT產(chǎn)品、復(fù)印件、打印機(jī)等辦公設(shè)備之外殼。
錦湖日麗阻燃PC/ABS可以使用傳統(tǒng)加工設(shè)備進(jìn)行注塑成型、擠出成型、結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型等。其流變特性如下：
無鹵阻燃PC/ABS流變特性圖
阻燃PC/ABS由于含有PC成分和阻燃劑，小量的水分易導(dǎo)致PC在高溫成型加工過程中產(chǎn)生水解，以及過分受熱（包括剪切熱）導(dǎo)致部分降解及小分子析出，從而造成制品產(chǎn)生銀絲、發(fā)黃、表面黑條紋、色差等外觀問題、以及產(chǎn)品脆、螺絲柱斷裂、噴漆開裂等強(qiáng)度問題和模具沉積模垢等缺陷。所以, 為了成型出更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品, 建議檢查注塑各相關(guān)環(huán)節(jié)，請參考以下無鹵阻燃PC/ABS的注塑加工工藝規(guī)范。
加工注意事項(xiàng)：
1、必須對材料進(jìn)行充分干燥，否則易造成材料水解；
2、嚴(yán)格控制材料的成型溫度及在高溫時(shí)的滯留時(shí)間，否則易造成材料熱降解。
一、材料的干燥：
通常情況下，PC/ABS樹脂在儲(chǔ)存運(yùn)輸過程中會(huì)吸收空氣中的水分，其吸水率隨空氣濕度變化而變化，一般為0.2～0.3%之間。故為了使注塑制品達(dá)到最佳效果，減少降解的可能性，PC/ABS在成型加工前必須進(jìn)行干燥，使材料含水量降至0.05%以下，最好在0.02%以下，以提高材料加工穩(wěn)定性能和機(jī)械性能。HAC系列PC/ABS干燥時(shí)間與含水率的關(guān)系見下圖：
無鹵阻燃PC/ABS干燥時(shí)間與水分含量趨勢圖
通常，阻燃PC/ABS樹脂在建議的溫度下（見下表），預(yù)干燥4～6小時(shí)，可以達(dá)到所需要的含水率。具體干燥時(shí)間與使用的干燥設(shè)備有關(guān)，但最長累積干燥時(shí)間不能超過48小時(shí)，否則材料有降解變色的可能。
無鹵阻燃PC/ABS各牌號(hào)干燥溫度表
HAC8250NH HAC8250NH（M） HAC8250NH(H) HAC8290NH
干燥溫度（℃）
80-90
80-90
85-95
85-95
干燥設(shè)備
常用的干燥設(shè)備有三種：箱式干燥機(jī)、料斗式干燥機(jī)和除濕干燥機(jī)
使用箱式干燥機(jī)時(shí)，應(yīng)將樹脂鋪在托盤上，厚度為25mm左右，不宜過厚。對于大顆粒（回用料）或玻璃纖維填充物料，干燥時(shí)間應(yīng)增加到6 小時(shí)以上。
使用料斗式干燥機(jī)時(shí)，加入的材料要大于料斗容量50%而小于90%，以確保足夠的熱風(fēng)阻力和干燥效率，同時(shí)要監(jiān)控出風(fēng)量和出風(fēng)口溫度，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的溫差控制在20度以內(nèi)，最好10度以內(nèi)。料斗的容量必須確保材料干燥時(shí)間達(dá)到4-6小時(shí)。
使用除濕干燥機(jī)時(shí)，除注意干燥溫度、干燥時(shí)間和風(fēng)量外，還必須控制好露點(diǎn)，露點(diǎn)最好為-40度，不能高于-30度，這樣才能確保干燥效果。
HAC系列阻燃PC/ABS建議使用除濕干燥機(jī)干燥。
二、注塑設(shè)備的選擇：
在確定其注塑設(shè)備的規(guī)格時(shí)，要考慮制件的總注塑重量和所需鎖模力這兩個(gè)基本因素。
注塑機(jī)容量
當(dāng)總注塑重量（所有型腔，包括流道和注道）等于注塑機(jī)最大注塑容量的50~80%時(shí)，一般可以獲得最佳效果。使用大料筒機(jī)器時(shí)，極小的注射量會(huì)造成樹脂的滯留時(shí)間不必要地延長，從而導(dǎo)致樹脂降解。如果必須在建議溫度范圍的高溫段進(jìn)行注塑，應(yīng)選擇較小的注塑機(jī)料筒容量，建議注塑量大于最大注塑容量的60%，以縮短材料的停留時(shí)間，降低材料降解的可能性。我們建議的最長熱停留時(shí)間應(yīng)小于10分鐘，最佳的熱停留時(shí)間小于5分鐘。
粗略估算材料停留時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)公式如下：
其中 x 代表螺桿最大計(jì)量
x1 代表每模的注射用量
t 代表成型周期
β 校正系數(shù)，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及設(shè)備選用大小取1.5～2.5
鎖模力
制品所需鎖模力的估算：鎖模力（T） = 塑件投影面積（c㎡) x 塑料鎖模力常數(shù)（t/c㎡）， PC/ABS推薦常數(shù)是0.5-0.8， 而計(jì)算出的鎖模力應(yīng)不超過注塑機(jī)最大鎖模力的85%。
螺桿
為了防止螺桿旋轉(zhuǎn)對材料產(chǎn)生較強(qiáng)的剪切而導(dǎo)致PC/ABS的降解，應(yīng)選用中低壓縮比的螺桿。建議螺桿要求如下：長徑比：20:1-25:1；壓縮比：2:1-2.5:1
三、 注塑工藝參數(shù)設(shè)定：
注塑成型工藝參數(shù)，是指和溫度、速度、位置、壓力及時(shí)間有關(guān)系的參數(shù)。實(shí)際成形中應(yīng)綜合考慮，要在能保證制品的質(zhì)量(如:外觀、尺寸精度、機(jī)械強(qiáng)度等)和成型作業(yè)率(如:成型周期)的基礎(chǔ)上來合理設(shè)定。HAC系列阻燃PC/ABS參考成型工藝見下表：
表二 錦湖日麗無鹵阻燃PC/ABS各牌號(hào)主要成型工藝參數(shù)表
項(xiàng)目
單位
HAC8250NH
HAC8250NH（M）
HAC8250NH（H）
HAC8290NH
干燥溫度
℃
80-90
80-90
85-95
85-95
干燥時(shí)間
小時(shí)
4-6
4-6
4-6
4-6
模具溫度
℃
50-80
50-80
50-80
50-80
成型溫度
℃
230-270
230-270
230-280
240-280
成型溫度的設(shè)定是以確保PC/ABS充分塑化為基準(zhǔn)，應(yīng)盡量使用低溫區(qū)域，以防止材料降解。成型溫度增加會(huì)明顯地降低阻燃PC/ABS的粘度，增加樹脂的流動(dòng)性，因而，使流動(dòng)距離變長。原則上，當(dāng)使用建議的成型溫度上限時(shí)，應(yīng)使熔膠滯留時(shí)間盡可能短，避免降解的產(chǎn)生。建議用手持式高溫計(jì)，來測量熔融材料的實(shí)際溫度。
模具溫度
模具溫度控制對決定最終制件的充填程度、外觀、殘余應(yīng)力是非常重要的。我們建議在成型PC/ABS時(shí)使用模溫機(jī)來控制模具溫度，建議的模溫是50-80℃。較高的模具溫度，往往會(huì)產(chǎn)生良好的流動(dòng)、較高的熔接線強(qiáng)度、較小的產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力，但成型周期會(huì)延長。若模具溫度比建議的低，就會(huì)導(dǎo)致高內(nèi)應(yīng)力并損壞制件的最佳性能。就制件表面和循環(huán)周期而言，模具溫度為建議溫度范圍的中間值時(shí)，可望得到較好的結(jié)果。
螺桿轉(zhuǎn)速
一般以在冷卻時(shí)間內(nèi)盡量完成計(jì)量來設(shè)定螺桿回轉(zhuǎn)數(shù)（RPM）。同時(shí)要考慮材料塑化狀態(tài)、螺桿回轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的剪切熱、計(jì)量時(shí)間的穩(wěn)定性和最小殘留量的穩(wěn)定性。過高的螺桿轉(zhuǎn)速會(huì)導(dǎo)致過大的剪切熱，從而使熔融材料的實(shí)際溫度大大高于設(shè)定溫度，就有可能導(dǎo)致材料降解。螺桿的轉(zhuǎn)速與螺桿的外徑有關(guān)，阻燃PC/ABS建議最佳螺桿線速度是200mm/s，其轉(zhuǎn)速通過下面公式計(jì)算：
螺桿轉(zhuǎn)速RPM=〔最佳線速度200mm/s×60〕/〔D*π〕。
推薦的螺桿轉(zhuǎn)速如下圖：
圖三 螺桿轉(zhuǎn)速圖
背壓
背壓的作用是提高材料的塑化質(zhì)量、使材料更密實(shí)及排氣。背壓的調(diào)校應(yīng)視原料的性能、干燥情況、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及質(zhì)量狀況而定,阻燃PC/ABS的背壓一般調(diào)校在3-10kg/cm2 。過高的背壓，也會(huì)導(dǎo)致過大的剪切熱，注塑時(shí)要留意。當(dāng)產(chǎn)品表面有少許銀絲、混色、縮水及產(chǎn)品尺寸重量變化大時(shí),可適當(dāng)增加背壓；當(dāng)射嘴出現(xiàn)漏膠、流涎、材料過熱分解、產(chǎn)品變色及回料太慢時(shí)可考慮適當(dāng)減低背壓。
松退
松退是指為了防止熔膠流延而設(shè)定的螺桿最小后退量，它可以降低料筒內(nèi)的材料壓力，減少內(nèi)應(yīng)力。松退量與背壓大小和射嘴結(jié)構(gòu)和溫度密切相關(guān)。背壓較小時(shí)可以不設(shè)松退量；通常情況松退設(shè)定為2-5mm。過大的松退量會(huì)使料筒內(nèi)的熔料夾雜氣體,嚴(yán)重影響制品質(zhì)量。
最小殘余量
殘余量一方面可防止螺桿頭部和噴嘴接觸發(fā)生機(jī)械碰撞事故；另一方面可通過此余料墊來控制注射量的重復(fù)精度，達(dá)到穩(wěn)定注塑制品質(zhì)量的目的。殘余料量過小，則達(dá)不到緩沖的目的，易導(dǎo)致每次注塑的質(zhì)量不穩(wěn)定；過大則會(huì)使熔膠受熱時(shí)間變長而降解。通常建議殘余量為5-10mm。
注塑速度
選擇注塑速度時(shí)，主要考慮制品的外觀、模具的排氣以及型腔內(nèi)樹脂流動(dòng)的阻力。設(shè)定時(shí)要一邊觀察確認(rèn)制品﹐慢慢變更速度。較快的注塑速度，一般會(huì)使流程加長，適合充填薄壁制品，并形成較好的表面光潔度。但對于點(diǎn)澆口和潛伏澆口，過快的注塑速度產(chǎn)生強(qiáng)剪切導(dǎo)致材料降解，從而出現(xiàn)銀絲、變色、分層和燒焦等不良現(xiàn)象，同時(shí)模具排氣要特別通暢。而慢速注塑速度多用于直澆口和邊緣澆口進(jìn)膠的制件，可以幫助避免澆口白暈、噴射痕和流痕等缺陷。對于厚壁部件[5.0mm及以上]，慢速充填，有助于減少凹陷和空隙。建議采用分段階梯式速度設(shè)定，以確保充填順暢和制品外觀。
注塑和保壓壓力
注射壓力是為了克服熔體在流動(dòng)過程中的阻力,流動(dòng)過程中存在的阻力需要注塑機(jī)的壓力來抵銷,給予熔體一定的充填速度及對熔體進(jìn)行壓實(shí)、補(bǔ)縮,以保證充填過程順利進(jìn)行。實(shí)際注塑壓力跟許多變量有關(guān)，如：熔體溫度、模具溫度、制件幾何形狀、壁厚、流動(dòng)長度，以及其它模具和設(shè)備情況?？傊詈眠x用能滿足性能、外觀和注塑循環(huán)的最低壓力。同時(shí)要關(guān)注實(shí)際注塑峰值壓力與設(shè)定值的差異，如果峰值壓力達(dá)不到設(shè)定壓力，就要重新優(yōu)化工藝參數(shù)。
一般情況下，合適的保壓壓力為注射壓力的60～80%。
保壓時(shí)間
保壓時(shí)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(jìn)已不再對成型品施加壓力為止的時(shí)間。保壓時(shí)間的設(shè)定以射出時(shí)間和壓力為基準(zhǔn)﹐然后漸漸延長時(shí)間來測定成型品的重量，成型品重量不再變化為止即是要設(shè)定的保壓時(shí)間
圖四 制品重量隨保壓時(shí)間變化圖
冷卻時(shí)間
冷卻時(shí)間的設(shè)定是基于產(chǎn)品固化開模取出后不致產(chǎn)生變形，先可以設(shè)定長一點(diǎn)，然后根據(jù)產(chǎn)品及冷卻效果的不同慢慢減少，以產(chǎn)品不變形的最少冷卻時(shí)間為最佳冷卻時(shí)間。也可按下列公式估算：
式中 δ 是需要冷卻的制品厚度,單位為mm
α 是塑料的熱傳導(dǎo)系數(shù)
四、 停機(jī)
當(dāng)注塑循環(huán)中斷時(shí)，建議根據(jù)停機(jī)時(shí)間不同采取不同的處理方法：
短期：短期（10～15分鐘）停機(jī)，HAC系列阻燃PC/ABS樹脂可以保留在料筒內(nèi)，不用排出。建議料筒采取保溫措施，保溫溫度為150℃。
長期 : 完全清除料筒內(nèi)的樹脂材料，按照以下標(biāo)準(zhǔn)停機(jī)步驟操作：
1. 關(guān)閉料斗進(jìn)料滑閥，繼續(xù)按周期注塑，直到螺桿不再回轉(zhuǎn)后退。
2. 排出殘留的物料。最好進(jìn)行清機(jī)處理。
3. 螺桿應(yīng)停留在前進(jìn)位置，切斷料筒加熱器。
五、 開機(jī)
開機(jī)時(shí)，把料筒加熱器設(shè)置為正常加工溫度，溫度達(dá)到后再保持20分鐘左右，開始對空射出，直到殘留物料全部排出，然后開始注塑。應(yīng)檢查開始的注塑件是否被初始注塑物污染。
六、 清機(jī)
高密度聚乙烯、通用聚苯乙烯和粉碎注塑聚丙烯，都是無鹵阻燃PC/ABS的最佳清洗劑。料筒可在加工溫度下清洗，然后應(yīng)逐漸降低溫度。在清洗過程中，合適的通風(fēng)非常重要。
七、 回用料（破碎料）
如果應(yīng)用中允許使用回用料，可以把流道、水口及非降解制件破碎后均勻加入新料中，最高添加量應(yīng)小于25%。破碎料一定要過篩去除粉屑，控制破碎顆粒的尺寸為7.9～9.5mm。由于粉屑的比表面積大，吸收的水分不易烘干，易導(dǎo)致制品銀絲；同時(shí)粉屑受熱易降解炭化，導(dǎo)致制品黑點(diǎn)不良。
另外，應(yīng)特別注意保持顆粒清潔，避免被其它物料污染。由于回用料與純顆粒的尺寸不同，水分?jǐn)U散不同，因此，干燥的時(shí)間要增加。使用回用料對顏色可能會(huì)有一定影響。實(shí)際回用料的使用，應(yīng)視具體產(chǎn)品的要求而定。
八、 常見不良處理指南
常見不良處理指南
不良現(xiàn)象 （★為主要措施）
縮水 ★提高射膠壓力和保壓壓力，特別是保壓壓力
★增加保壓時(shí)間
★調(diào)整料筒溫度，多數(shù)是降低溫度
★調(diào)整模具溫度，模溫過高產(chǎn)生過大收縮，模溫過低會(huì)使保壓失效
★增加澆口和流道
★產(chǎn)品或加強(qiáng)筋厚度過厚，修改設(shè)計(jì)
●降低注塑速度
●調(diào)整澆口位置
●選用收縮率小的材料
熔接線 ★提高射膠壓力和保壓壓力
★提高料筒溫度
★增加注塑速度
★提高模具溫度
★增加澆口和流道尺寸、并調(diào)整位置
★提高材料流動(dòng)性
●增加模具排氣
●減少脫模劑使用
●材料干燥充分
銀絲 ★降低料筒溫度
★充分干燥材料
★降低注塑速度
★降低螺桿轉(zhuǎn)速，并調(diào)整合適的背壓
★增加澆口和流道尺寸、并調(diào)整位置
★減少螺桿緩沖量
★產(chǎn)品設(shè)計(jì)增加R角，使熔體流動(dòng)順暢
●增加模具排氣
●減少脫模劑使用
●材料混入雜質(zhì)或回料過多
發(fā)黃、黑斑 ★降低料筒溫度
★降低注塑速度
★減少材料停留時(shí)間
★減少環(huán)境污染
★提高材料耐熱性
●增加模具排氣
●減少脫模劑使用
●材料干燥充分
打不滿 ★提高射膠壓力和保壓壓力
★提高注塑速度
★提高模具溫度
★計(jì)量不夠，增加加料量
★提高材料流動(dòng)性
★加大澆口和流道大小
●增加模具排氣
●減少脫模劑使用
●檢查注塑機(jī)止逆環(huán)是否破損
流痕 ★提高料筒溫度
★降低注塑速度
★提高模具溫度
★提高材料流動(dòng)性
★加大澆口和流道大小
●增加冷料井
●減少脫模劑使用
●提高保壓壓力
翹曲變形 ★降低射膠壓力和保壓壓力，特別是保壓壓力
★減少保壓時(shí)間
★調(diào)整料筒溫度
★調(diào)整前后的模具溫度
★調(diào)整澆口和流道大小和位置
★模具冷卻水路設(shè)計(jì)不當(dāng)，重新調(diào)整
●降低頂出速度、調(diào)整頂出位置和個(gè)數(shù)
●延長冷卻時(shí)間
●選用收縮率小、取向性小的材料
制件脆裂 ★降低射膠壓力和保壓壓力
★降低料筒溫度
★充分干燥材料
★盡量少用回料
★增加產(chǎn)品R角
★避免產(chǎn)品接觸某些化學(xué)品
●降低背壓和螺桿轉(zhuǎn)速
●加大澆口和流道大小，防止剪切過熱
●調(diào)整頂出，增加頂出面積
毛邊 ★降低射膠壓力和保壓壓力
★減慢射膠速度
★降低料筒溫度
★修復(fù)模具分型面損傷
★提高注塑機(jī)鎖模力
●降低模具溫度
●調(diào)整保壓切換位置
噴射痕 ★提高料筒溫度
★降低入澆口處的注塑速度
★提高模具溫度
★提高材料流動(dòng)性
★加大澆口和流道大小，并調(diào)整位置
●增加冷料井
●減少填充劑的使用
脫模不良 ★降低射膠壓力和保壓壓力
★降低頂出速度
★提高料筒溫度，用較低的壓力成型
★加大頂出面積，調(diào)整頂針位置
★加大模具脫模斜度
★延長冷卻時(shí)間
●拋光模具
●選用強(qiáng)度好的材料
●減少產(chǎn)品尖角，避免應(yīng)力集中
