PMMA注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設定

1、聚甲基丙烯酸甲酯注塑工藝特性與工藝參數(shù)的設定聚甲基丙烯酸甲酯PMMA俗稱有機玻璃。它的最大特點是透明性好。注塑用的PMMA大多為懸浮聚合的產(chǎn)物。372這種特殊的有機玻璃由甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯單體(約85:15進行共聚而得的。1 PMMA的工藝特性PMMA無定形聚合物,Tg為105、熔融溫度大于160,分解溫度高達270以上,因此,成型的溫度范圍較寬。處于熔融狀態(tài)下的PMMA表現(xiàn)為熔體粘度較高,流動性較差,熔體粘度對溫度變化比較敏感。注射溫度的改變對熔體流動長度的影響要比注射壓力顯著,并比注射速率明顯些,比模具溫度則更顯著。故改變PMMA成型的流動性主要是從注射溫度著手。由于透明度高是PMMA

2、的特點,任何雜質的存在都會光折射關系而在制品上暴露無遺,故要求在加工成型前必須做好環(huán)境的清潔工作。PMMA表現(xiàn)為質硬、性脆、易破裂,因此,要選擇好制品的成型、收縮率和脫模斜度。常見的柱塞式注塑機和螺桿式注塑機只要制品用量不超過最大注射量的70%80%時均可進行加工。選用帶有加熱控溫裝置的敞開式噴嘴。2 制品與模具設計熔體的流動長度與壁厚之比不大于130:1,制品的壁厚不宜太薄,最好不要低于是1 mm(PMMA372為0.8mm,通常是在1.55mm之間選取。制品設計中避免缺口或尖角的存在。對于厚薄連接處要求用圓弧進行過渡。PMMA的成型收縮率較小,為0.5%0.7%,要求較大的脫模斜度以利于制

3、品的順利脫模,模芯部分的脫模斜度常在301°間選擇,模腔部分為351°3,對于稍復雜的制品其斜度應加大。為了能及時排除模腔內(nèi)的空氣以及熔體揮發(fā)出的氣體,減少制品熔接痕出現(xiàn)的可能性。在模具中應考慮開設深度在0.03mm以下的排氣孔槽。一般選用薄而寬的澆口。在注塑中,PMMA的模具溫度常用通水冷卻的辦法進行控制的。但對于厚壁或形狀復雜的制品,為減少制品產(chǎn)生內(nèi)應力,有利于熔體流動和充分補縮,則需加溫控,控溫范圍為40 60,最高不得超過80,模腔、模芯各部分的溫差應控制在小于10。除了避免頂針過多外,還要求模具有較高的光潔度,最好能做鍍鉻拋光處理。3原料準備PMMA樹脂顆粒易吸收

4、水分,由于水分的存在,在成型過程中受熱蒸發(fā),導致熔體起泡、膨脹、使制品出現(xiàn)銀絲、氣泡、透明度變差、有糊斑等問題。因此在成型加工前,予以干燥處理,特別是包裝條件較差或包裝打開時間較久的顆粒,更應如此。PMMA采用熱風循環(huán)干燥設備進行干燥,其干燥工藝參數(shù):溫度為7080,時間為24h,料層厚度為30mm。和干燥處理過程中,除應嚴格控制干燥工藝以防樹脂顆粒粘連成塊之外,還應注意干燥設備和容器的干凈清潔,以免雜質塵?；烊?而影響制品的質量。經(jīng)干燥處理的樹脂顆粒應及時進行加工,對于暫不使用的樹脂顆粒,應妥為保管。用密閉容器盛裝,以防樹脂顆粒與環(huán)境溫度和濕度相平衡的過程中,重新吸濕。4成型工藝參數(shù)(1注射

5、溫度PMMA為無定形聚合物,無明顯的熔點溫度。成型中可供選擇的范圍較寬,可在160270之間選取;同時溫度的改變對熔體流動性的影響比較明顯,隨物料溫度的提高熔體的流動長度也明顯增加、這對于薄壁、長流程及復雜制品的充模性十分重要,但必須注意,在選用高料溫時易受其它工藝參數(shù)影響而給制品表面帶來變色等問題。注射溫度的恰當與否可通過熔體對空注射法進行觀察判斷,即以熔體低速從噴嘴中流出是否光亮、透明、無泡,如果是呈不透明、模糊、有氣泡、銀絲的膨脹體,則可認為溫度偏高或樹脂含水量過高。一般來說,保證熔體充滿模腔的情況下,注射溫度可偏低,以減少可能出現(xiàn)的變色和對性能的影響。(2注射壓力注射壓力對PMMA熔體

6、流功性的影響不如溫度那么明顯,但由于熔體粘度較大,流動性比較差,因此,還是需要較大的注射壓力。特別是形狀復雜的制品以及壁厚的制品,為克服熔體流動阻力和減少收縮凹痕與氣泡等問題。仍需注意壓力的增加會引起制品易產(chǎn)生內(nèi)應力。PMMA注射壓力的選擇,首先是依據(jù)制品的壁厚等情況予以初選。然后再根據(jù)成型中的實際問題進行調整。通常寬澆口、易流動的厚壁制品所選取的注射壓力為80100 MPa之間,而熔體流動較為困難的制品所需的壓力要大于140MPa,110140 MPa則適用于大多數(shù)制品的成型。(3注射速率注射速率的提高對PMMA熔體的充模是有利的,但由于高速注射往往影響成型制品質量,特別在澆口周圍常常是模糊

7、不清,從而使制品的透光率大為降低,同時還增加了制品中的內(nèi)應力。在一般情況下最好不采用高速注射,只有當澆口較小(大多為針形澆口充模有困難時或熔接痕明顯的情況下,選用較高的注射速率。最好采用多級注射。(4模具溫度模具溫度是PMMA成型中一個重要因素,模具溫度的控制與制品的結構形狀,使用要求以及材料本身有關。模具溫度高對熔體的充模是有利的,可減少熔接痕的產(chǎn)生,改善制品的透明性,尤其可降低制品中的內(nèi)應力。較高的模具溫度會引起制品的收縮率有所增大,易發(fā)生凹痕和冷卻時間長等問題,進而影響整個成型周期。在實際成型中,除了因充模困難,改善熔接痕、防止收縮孔等需要適當加高模溫(一般為4065外,大多采取通水冷卻

8、的辦法控制模具溫度。(5成型周期成型周期往往與制品的壁厚有關,由于PMMA熔體在140左右就開始凝固,105達到Tg,可以在較高溫度下脫模而很少發(fā)生變形,所以成型周期一般都比較短,只有當模具溫度過高時,周期才略有延長。另:PMMA的加工要求較嚴格,它對水份和溫度很敏感,加工前要充分干燥,其熔體粘度較大,需在較高(225-245和壓力下成型,模溫在65-80較好。PMMA穩(wěn)定性不太好,受高溫或在較高溫度下停留時間過長都會造成降解。螺桿轉速不宜過大(60%左右即可,較厚的PMMA制件內(nèi)易出現(xiàn)“空洞”,需采取大澆口,“低料溫、高模溫、慢速”注射的辦法來加工5注意事項(1清潔清潔是PMMA注塑制品性能

9、的基本條件之一,否則會因透光率變差而造成制品的報廢。為此需注意如下幾點。注塑機料斗和料筒應特別注意清潔。如果料筒內(nèi)存留有其它物料時,首先將料筒清洗干凈(清洗材料可用PMMA的再生料,當料筒內(nèi)存留有PVC、POM等物料時,不可用PMMA再生料直接清洗,這一點務須注意,粒料在打開包裝時,應先將包裝材料清理干凈,方能打開包裝。對于使用剩余的樹脂顆料注意妥善保管,以防因靜電作用而污染樹脂粒料或與其它樹脂粒料混雜。環(huán)境的整治除了操作人員應注意自身的整潔干凈外,還應注意操作環(huán)境的整潔,如注塑機周圍、操作臺、制品堆放處以及顆粒的貯存處等。在操作過程中,還應注意給料斗加蓋。模具的整治模具中不允許有油污(如防銹油、切削油、潤滑油等的存在,以免使制品出現(xiàn)開裂、糊斑等。一般不推薦使用脫模劑。(2再生料的使用對于顏色不變、又無雜質存在的PMMA再生料,在要求不高的制品中可以與新料混合后使用的,其混入的比例為新粒的1/4?；旌虾蟮奈锪显诔尚图庸ぶ氨仨氼A干燥處理,干燥的工藝與新料相同。對于透光率要求較高的制品,原則上不允許使用再生料。(3制品的后處理與PS等塑料相同.出于各種原因在PMMA制品不可避免地殘留