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塑件结构设计及相关材料介绍

2023.09.09 作者: anbo104.com/工艺展览

  不同形态的热塑性塑料具有不一样的工艺性能、收缩性能 及物理、机械性能等。 一般来说,对于结晶形塑料,当加工温度高于其熔点时, 其流动性较好,能很快的充满型腔,它所需要的注射压 力也可以较小。而无定形塑料的流动性较差,因此,注 入型腔的速度较慢,它所需要的注射压力也要较大.

  综上所述,ABS是一类较理想的工 程塑料,为各行业所广为采用。航空、 造船、机械、电气、纺织、汽车、建筑 等制造业都将ABS作为首选非金属材料。

  聚碳酸酯(Polycarbonate,简称PC,俗称防弹玻璃 胶)常指双酚A型聚碳酸酯,它性能优越,不仅透明度 高,冲击韧性极好,而且耐蠕变,使用温度范围宽, 电绝缘性、耐候性优良,无毒。是一种有优异工程性 能的较理想的塑料,外观透明微黄,刚硬而带韧性。 聚碳酸酯的结晶倾向较小,没有准确的熔点,一般 认为属于无定形塑料。流动性较差,冷却速度较快, 制品易产生应力集中。它的流变性很接近牛顿型流体, 它的粘度主要受温度影响。 聚碳酸酯可缓慢燃烧,火焰呈黄色,黑烟炭束,熔 融起泡,散发出特殊花果臭,离火后慢慢熄灭。

  粘弹特性使得弹性区应力-应变关系不成比例,弹性区与塑性区不明显 受温度,湿度的影响大

  1. 不耐有机溶剂,会被溶胀,也会 被极性溶剂所溶解; 2. 耐候性较差,特别是耐紫外线. 耐热性不够好。 普通ABS的热变 形温度仅为95℃~98℃。

  ABS能与其他许多热塑性或热塑性塑料共 混,改进这些塑料的加工和使用性能。 如将ABS加入PVC中,可提高其冲击韧性、 耐燃性、抗老化和抗寒能力,并改善其加 工性能; 将ABS与PC共混,可提高抗冲击强度和耐 热性; 以甲基丙烯酸甲酯替代ABS中丙烯腈组分, 可制得MBS塑料,即通常所说的透明ABS。

  高聚物的流变性是指工艺流程中,应力、形变、形变速率与粘度之间的关系。 这就涉及到温度、压力、时间及分子结构、分子量大小及其分布对这一些要素的影 响。根据塑料的流变性,塑料又可分为剪敏性材料和热敏性材料。粘度对剪切速 率的依赖性越强,粘度随剪切速率的提高而迅速降低,这种塑料属于剪敏性塑料。 常见的剪敏性塑料有ABS、PS、PE、PP、POM等等。如果熔体粘度对温度的依赖性 越强,粘度随温度的上升而下降得越快,这种塑料属于热敏性塑料。常见的热敏 性塑料PC、PA、PMMA等等。对于高分子聚合物来讲,剪切速率对以上两种材料的 粘度都有影响,剪切速率的提高都可以在不同程度上降低熔体的粘度,可以使熔 体产生“剪切变稀”现象。所以,在设计流道系统时,并不是流道尺寸越大,压 力降就越小,适当小的流道尺寸能大大的提升熔体的剪切速率来降低粘度,进一步减 少压力降,这种效果对剪敏性材料来得明显些。较小的浇口尺寸可以使增加熔体 的剪切速率,产生大量的摩擦热,熔体温度明显上升,熔体粘度跟着下降,增加 流动性。所以,小浇口的采用对于剪敏性塑料往往是成功的。但制品的壁厚较厚 时,应该考虑到保压而适当加大浇口尺寸以延长浇口的凝固时间。

  低温时也不会迅速下降;缺口敏感性较好;抗蠕变性 好,温度上升时也不会迅速下降;有一定的表面硬度, 抗抓伤;耐磨性好,摩擦系数低; 2.电气性能好,受温度、湿度、频率变化影响小; 3.耐低温达-40℃; 4.耐酸、碱、盐、油、水; 5.可以用涂漆、印刷、电镀等方法对制品进行表 面装饰; 6.较小的收缩率,较宽的成型工艺范围。

  ABS( Acrylonitrile - Butadiene - Styrene)俗称超不碎胶,是一种 高强度改性PS,由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种组元以一定的比例共聚 而成 三元结构的ABS兼具各组分的多种固有特性:丙烯腈能使制品有较高的 强度和表面硬度,提高耐化学腐蚀性和耐热性;丁二烯使聚合物有一定 的柔顺性,使制件在低温下具有一定的韧性和弹性、较高的冲击强度而 不易脆折;苯乙烯使分子链保持刚性,使材质坚硬、带光泽,保留了良 好的电性能和热流动性,易于加工成型和染色。 ABS本色为浅象牙色,不透明,无毒无味,属于无定形塑料。粘度适中, 它的熔体流动性和温度、压力都有关系,其中压力的影响要大一些。 ABS树脂是一种缓慢燃烧的材料,燃烧时火焰呈黄色,冒黑烟,气味 特殊,在继续燃烧时不会熔融滴落。

  热塑性塑料由熔融态到凝固态,都要发生不同程度 的体积收缩。而结晶形塑料一般比无定形塑料表现出更大 的收缩率和收缩范围,且更容易受成型工艺的影响。结晶 形塑料的收缩率一般在1.0%~3.0%,而无定形塑料的收缩 率在0.4%∼0.8%。对于结晶形塑料,还应考虑其后收缩, 因为它们脱模以后在室温下还可以后结晶而继续收缩,后 收缩量随制品厚度和环境和温度而定,越厚后收缩越大。

  ABS樹脂 (耐沖擊用) ABS樹脂 (耐沖擊用) 亞克力樹脂 聚碳酸酯 聚碳酸酯 PVC樹脂 (硬質) 醋酸纖維素

  成型特性定義 塑膠的加工溫度范圍 塑膠熔體的流動性能 塑膠冷卻后的尺寸穩定性

  我们常说的塑料,是对所有塑料品种的统称,它的应用很广泛,因此,分 类方法也各有不同。按用途大体能分为通用塑料和工程塑料两大类。通用 塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、改性聚苯乙烯(例如:SAN、 HIPS) 、聚氯乙烯(PVC)等,这些是日常使用最广泛的材料,性能要求不高, 成本低。工程塑料指一些具有机械零件或工程结构材料等工业品质的塑料。 其机械性能、电气性能、对化学环境的耐受性、对高温、低温的耐受性等方 面都具有较优越的特点,在工程技术上甚至能取代某些金属或其它材料。常 见的有ABS、聚酰胺(简称PA,俗称尼龙)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、有 机玻璃(PMMA)、聚酯树脂(如PET、PBT)等等,前四种发展最快,为国际上公 认的四大工程塑料。 按加热时的工艺性能,塑料又可大致分为热固性塑料和热塑性塑料两大 类。热固性塑料在受热后分子结构转化成网状或体型而固化成型,变硬后即 使加热也不能使它再软化。这种材料的特点是质地坚硬,耐热性好,尺寸比 较稳定,不溶于溶剂。常见的有酚醛树脂(PF)、环氧树脂(EP)、不饱和聚酯 (UP)等等。热塑性塑料在受热条件下软化熔融,冷却后定型,并可多次反复 而始终具有可塑性,加工时所起的是物理变化。常见的有聚氯乙烯(PVC)、聚

  酚樹脂 酚樹脂 尿素樹脂 聚氰胺樹脂 diallyl phthalatc 樹脂 環氧樹脂 聚脂 聚乙烯 (低密度) 聚乙烯 (中密度) 聚乙烯 (高密度) 聚丙烯 聚丙烯 耐隆 (6) 耐隆 (66) 耐隆 (66) 聚縮醛 聚縮醛

  非 聚苯乙烯 (一般用) 聚苯乙烯 (耐沖擊用) 聚苯乙烯 AS樹脂 AS樹脂

  目錄 塑膠的機械性能 塑膠的材料特性 塑膠成型的特性 塑膠分类及相关概念 常用熱塑性的性能和用途分類表

  塑胶材料的各种机械性能易于受到周围环境和温度,湿度,光线,水,空气, 药品的接触的影响而致劣化,容许使用的范围比金属窄

  CHARPY冲击试验熱塑性塑料 a. zod冲击试验 b. Dynstat冲击试验,试片取自成型品,用于比较 成型品各部分的冲击强度 c.落球冲击试验,僅通过目视来判断损坏状态, 较为实用.

  子在外力的作用下被拉伸而顺着流动方向互相平行排列,这种排列在塑料冷却凝 固之前来不及消除而冻结在固态制品中,便形成了取向效应。取向效应会使制品 的整体性受到削弱,表现为各个的方向的物理机械性能的不一致,也可能会引起各 个方向收缩不均匀,从而可能会引起制品翘曲变形。按熔体中大分子受力的形式和 作用的性质可分为剪切应力作用下的“流动取向”和受拉伸作用下的“拉伸取向” 下。控制取向的条件有以下因素: (1) 熔体温度和模具的温度的下降会加强取向效应 ; (2) 注射压力增加可提高剪切速率和剪切应力而加强取向效应; (3) 制品厚度越薄,取向效应越强; (4) 较大的浇口尺寸将加强取向效应。 有时采取某些特别的措施增强取向效应,使取向方向的拉伸强度和弯曲强度得 到提高。如拉伸薄膜、铰链等。

  塑膠的成型收縮率指模具尺寸與產品實測尺寸的差異= 模具尺寸— 成品尺寸 (常溫下). 模具尺寸

  塑膠的成型收縮為一范圍,不同級別的同種塑膠,同一 塑件的不同結構處,流動方向與垂直於流動的方向,不 同的成型工藝均會有不同的收縮率. 窄的收縮率范圍有利於尺寸穩定性,有利於精密塑件的 成型,如PC.

  我们现在接触的都是热塑性塑料,热塑性塑料可分为两大类:结晶形塑料和 无定形塑料。所谓结晶,就是聚合物由熔融态分子的无次序状态到凝固态有 规则地进行重排的性质。具有这种性质的塑料就叫结晶形塑料。反之,就叫 无定形塑料,或叫非结晶形塑料。结晶形材料具备显而易见的熔点,当加工 温度进入熔点后即出现粘流态,聚合物粘度迅速下降,发生不可逆的塑性形 变。而无定形塑料,由常温下的固态加温直至软化最后到粘流态,中间没有 明显的熔点。作为判别结晶形塑料和无定形塑料方法,一般来说,不透明的 或半透明的是结晶形塑料,例如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚酰胺、聚酯等, 透明的是无定形塑料,例如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻 璃)、聚砜等。当然,也有例外情况,比如ABS属于无定形塑料,却不透明。