PPS注塑制品造型和模具設(shè)計需要注意哪些?
聚苯硫醚(PPS)是一種綜合性能優(yōu)異并能夠在惡劣環(huán)境下長期使用的熱塑性工程塑料,其突出特點(diǎn)為耐高溫,耐輻射,耐腐蝕,無毒,難燃及良好的加工性能,由于PPS的加工溫度較高且流動性好,因此其產(chǎn)品造型和模具設(shè)計是兩個關(guān)鍵步驟。
PPS產(chǎn)品造型與模具設(shè)計
1)產(chǎn)品造型
PPS屬結(jié)晶性聚合物,產(chǎn)品的轉(zhuǎn)角及壁厚變化的部位會引起應(yīng)力集中,導(dǎo)致應(yīng)力開裂、尺寸變化、強(qiáng)度下降等問題出現(xiàn),產(chǎn)品設(shè)計時產(chǎn)品的轉(zhuǎn)角應(yīng)為圓弧過渡,并盡量避免厚薄不均,一般情況下制品的厚度不要超出7-10mm。
合理的加強(qiáng)筋設(shè)計可以增加制品的剛性,防止制品翹曲、消除殘余應(yīng)力、提高流動性,增加筋條的數(shù)目比增加筋條的高度與厚度效果更好,通常筋條的選取為制品厚度的一半并圓角過渡,筋條的脫模斜度為2-3°。
2)模具材料
PPS的加工溫度較高,膠料溫度為290-330℃,模具溫度為130-180℃,同時PPS在大多數(shù)情況下以玻璃纖維增強(qiáng),內(nèi)含較大量的玻璃纖維,磨損問題必須考慮,故模具材料應(yīng)以140-150℃為基準(zhǔn),選用合適的合金材料,如SK、SKD、SKH等,硬度為HRC60-65,表面電鍍。
3)流道
流道形狀以圓形、梯形為宜,流道錐度為2-3°,在流道末端設(shè)置冷料井。
4)澆口
澆口可以采用針型、圓盤型、扇型、輪輻型、側(cè)入型等,不宜采用潛伏型澆口,因?yàn)镻PS制品硬度大,收縮率小。澆口應(yīng)設(shè)置在制品截面最厚的部位,澆口直徑不小于0.6mm,對于增強(qiáng)PPS,因結(jié)晶取向引起強(qiáng)度和收縮率的方向各異,故在設(shè)計澆口形狀及位置時,必須考慮膠料流動方向引起的尺寸變化和強(qiáng)度變化,以及因熔合紋引起的強(qiáng)度下降,垂直使熔合紋出現(xiàn)在沒有負(fù)荷或負(fù)荷較小和不明顯的部位。
5)脫模
為了保證制品的表面光潔平整度及易于脫模,模具的型腔、流道等部位應(yīng)有較高的光潔度和脫模斜度,脫模斜度一般為1-3°。脫模頂針的直徑、數(shù)量、位置的設(shè)計也很重要,根據(jù)制品的形狀而定,使頂出力均衡和頂出平穩(wěn),否則,會使制品產(chǎn)生局部殘余應(yīng)力,從而引起制品裂紋和尺寸精度不一等問題。
6)排氣
PPS制品內(nèi)有氣泡會使其性能明顯下降,由于排氣不良而引起原燒焦、變色和表面粗糙,影響制品的外觀和質(zhì)量,模具必須合理地開設(shè)排氣槽或排氣孔,也可以利用分型面和脫模頂針間隙來排氣。
7)模具的溫控
由于PPS的成型加工、要求模具溫度在130-180℃,這樣的溫度一般需要加熱,而模具溫度的精確性和均勻性影響到產(chǎn)品的性能和尺寸精度;根據(jù)模具的大小、制品形狀、生產(chǎn)量及溫控設(shè)備等因素,可選擇電熱式和油循環(huán)加熱式溫控,電熱式溫控方便、經(jīng)濟(jì)、溫升快,但溫度均勻性和精確度較差,模溫機(jī)油循環(huán)加熱式溫控的溫度均勻性和精確度較高,對性能和尺寸精度要求較高的產(chǎn)品可以選用這種方式。為了保證模具溫度的均勻性和防止散熱,可以在模具的側(cè)面和模具與注塑機(jī)模板之間加裝石棉板隔熱。
來源:納磐PPS
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