隨著工業(yè)技術(shù)不斷升級(jí)，越來(lái)越多企業(yè)選擇用透明塑料代替玻璃，尤其光學(xué)儀器和工業(yè)包裝方面。透明塑料因其透明度高、高耐磨、抗沖擊、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，在高光模溫機(jī)注塑生產(chǎn)工藝過(guò)程中要求很高，才能保證透明塑料的表面光滑且透光性好，重量輕、易成型。

    市場(chǎng)上的透明塑料主要有PMMA（又叫亞克力、有機(jī)玻璃）、PC塑料（聚碳酸酯）、PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二酯）、透明尼龍、AS塑料(丙烯腈-苯乙烯共聚物)、PSF塑料（聚砜）等；下面小編就以PMMA、PC和PET三種常見(jiàn)塑料為例，討論透明材料的特性和注塑工藝。

一、透明塑料的特性

  透明塑料要具有高透明度，其次要有一定的強(qiáng)度和耐磨性，能抗沖擊，耐熱性也要好，耐化學(xué)性要優(yōu)，吸水率要小，只有滿足這些性能才能在使用中保持長(zhǎng)久透明度的要求而長(zhǎng)久不變，下面列出表 l，比較一下pmma、pc和pet的性能。

  從表1數(shù)據(jù)可知 pc材料 是較理想的選擇， 但主于其原料價(jià)貴和注塑工藝較難，所以，仍以選用 pmma 為主，（對(duì)一般要求的制品），而 pet 由于要經(jīng)過(guò)拉伸才能得到好的機(jī)械性能，所以多在包裝、容器中使用。

二、透明塑料注塑過(guò)程中應(yīng)注意的共同問(wèn)題

    因要求高透光率，對(duì)塑料表面品質(zhì)要求高，不能有任何 斑紋、氣孔、泛白。霧暈、黑點(diǎn)、變色、 光澤不佳等缺陷，因而在整個(gè)注塑過(guò)程對(duì) 原料、設(shè)備。模具、甚至產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，都 要十分注意和提出嚴(yán)格甚至特殊的要求。其次由于透明塑料多為熔點(diǎn)高、流動(dòng) 性差，因此為保證產(chǎn)品的表面質(zhì)量，往往要在機(jī)高溫度、注射壓力、注射速度等工 藝參數(shù)作細(xì)微調(diào)整，使注塑料時(shí)既能充滿模，又不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而引起產(chǎn)品變形和開(kāi)裂。

    對(duì)設(shè)備和模具要求、注塑工藝和產(chǎn)品的原料處理幾方面，談?wù)剳?yīng)注意的事項(xiàng)。

    1、原料的準(zhǔn)備與干燥由于在塑料中含有任何一點(diǎn)雜質(zhì)，都可能影響產(chǎn)品的透明度。因此和儲(chǔ)存、運(yùn)輸和加料過(guò)程中，必須注意密封，保證原料干凈。特別是原料中含有水分，加熱后會(huì)引起原料變質(zhì)，所以一定要干燥，并在注塑時(shí)，加料必須使用干燥料斗。還要注意一點(diǎn)的是干燥過(guò)程中，輸入的空氣最好 應(yīng)經(jīng)過(guò)濾、除濕，以便保證不會(huì)污染原料。

    2、機(jī)筒、螺桿及其附件的清潔。為防止原料污染和在螺桿及附件凹陷 處存有舊料或雜質(zhì)，特別熱穩(wěn)定性差的樹(shù)脂存在，因此在使用前、停機(jī)后都應(yīng)用螺桿清洗劑清洗干凈各件，使其不得粘有雜質(zhì)，當(dāng)沒(méi)有螺桿清洗劑時(shí)，可用 pe、ps 等 樹(shù)脂清洗螺桿。當(dāng)臨時(shí)停機(jī)時(shí)，為防止原料在高溫下 停留時(shí)間長(zhǎng)，引起解降，應(yīng)將干燥機(jī)和機(jī)筒溫度降低，如 pc、 pmma 等機(jī)筒溫度都要降至160℃以下。（料斗溫度對(duì)于 pc 應(yīng) 降至 100℃以下）

    3、在模具設(shè)計(jì)上應(yīng)注意的問(wèn)題。為了防止出現(xiàn)回流動(dòng)不暢，或冷卻不均造成塑料成型不良，產(chǎn)生表面缺陷和變質(zhì)，一般在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

      a）壁厚應(yīng)盡量均勻一致，脫模斜度要足夠大;

      b）過(guò)渡部分應(yīng)逐步圓滑過(guò)渡，防止有尖角、銳邊產(chǎn)生，特別是 pc 產(chǎn)品一定不要有缺口;

      c）澆口、流道盡可能寬大、粗短，且應(yīng)根據(jù)收縮冷凝過(guò)程設(shè)置澆口位置，必要時(shí)應(yīng)加冷料井；

      d）模具表面應(yīng)光潔，粗糙度低（要低于0.8）；

      e）排氣孔。槽必須足夠，以及時(shí)排出空氣和熔體中的氣體；

      f）除 pet 外， 壁厚不要太薄，一般不得小于 1mm。

    4、注塑工藝方面應(yīng)注意的問(wèn)題(包括注塑機(jī)的要求），為了減少內(nèi)應(yīng)力和表面質(zhì)量缺陷，在注塑工藝方面應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題。

      a）應(yīng)選用專用螺桿、帶單獨(dú)溫控射咀的注塑機(jī);

      b）注射溫度在塑料樹(shù)脂不分解的前提下，宜用較高注射濕度；

      c）注射壓力：一般較高，以克服熔料粘度大的缺陷，但壓力太高會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力造成脫模因難和變形；

      d）注射速度：在滿足充模的情況下，一般宜低，最好能采用慢一快一慢多級(jí)注射；

      e）保壓時(shí)間和成型周期：在滿足產(chǎn)品充模，不產(chǎn)生凹陷、氣泡的情況下；宜盡量短，以盡量減低熔料在機(jī)筒停留時(shí)間；

      f）螺桿轉(zhuǎn)速和背壓：在滿足塑化質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量低，防止產(chǎn)生解降的可能；

      g）模具溫度：制品的冷卻好壞，對(duì)質(zhì)量影響極大，所以模溫一定要能精確控制其 過(guò)程，有可能的話，模溫宜高一些好。

    5、其它方面的問(wèn)題。由于為要防上表面質(zhì)量惡化，一般注塑時(shí)盡量少用脫模劑；當(dāng)用回用料時(shí)不得大于 20％。對(duì)于除 pet 外制品都應(yīng)進(jìn)行后處理， 以消除內(nèi)應(yīng)力；pmma 應(yīng)在 70－80t 熱風(fēng)循環(huán)干燥4小時(shí)；pc 應(yīng)在清潔空氣、甘油、液體石臘等加熱110－135℃，時(shí)間按產(chǎn)品而定，最高需要 10 多小時(shí)，而 pet 必須經(jīng)過(guò)雙向拉伸的工序，才能得到良好機(jī)械性能。

三、透明塑料的注塑成型工藝特性，除了以上的共同問(wèn)題，透明塑料亦各有一些工藝特性，現(xiàn)分述如下：

  1、pmma 的工藝特性。pmma 粘度大，流動(dòng)性稍差，因此必須高料溫、高注射壓力注塑才行，其中注射溫度的影響大于注射壓力，但注射壓力提高，有利于改善產(chǎn)品的收縮 率。注射溫度范圍較寬，熔融溫度為 160℃，而分解溫度達(dá) 270℃，因此料溫調(diào)節(jié)范圍寬，工藝性較好。故改善流動(dòng)性，可從注射溫度著手。沖擊性差，耐磨性不好，易劃花，易脆裂，故應(yīng)提高模溫，改善冷凝過(guò)程去克服這些缺陷。

  2、pc 的工藝特性。pc 粘度大，融料溫度高，流動(dòng)性差，回此必須以較高溫度注塑（270－320t 之 間），相對(duì)來(lái)說(shuō)料溫調(diào)節(jié)范圍較窄，工藝性不如 pmma。注射壓力對(duì)流動(dòng)性影響較小，但因粘度大，仍要較大注射壓力，相應(yīng)為了防止內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，保壓時(shí)間要盡量短。

  收縮率大，尺寸穩(wěn)定，但產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力 大，易開(kāi)裂，所以宜用提高溫度而不是壓力 去改善流動(dòng)性，并且從提高模具溫度，改善 模具結(jié)構(gòu)和后處理去減少開(kāi)裂的可能。當(dāng)注射速度低時(shí)，澆口處易生波紋等缺 陷，放射咀溫度要單獨(dú)控制，模具溫度要 高，流道、澆口阻力要小。

  3、pet 的工藝特性。pet 成型溫度高，且料溫調(diào)節(jié)范圍窄（260－300℃），但熔化后，流動(dòng)性好，故工藝性差，且往往在射咀中要加防延流裝置。機(jī)械強(qiáng)度及性能注射后不高，必須通過(guò) 拉伸工序和改性才能改善性能。模具溫度準(zhǔn)確控制，是防止翹曲、變形 的重要回素，回此建議采用熱流道模具。模具溫度高，否則會(huì)引起表面光澤差和脫?；仉y。

四、透明塑料件的缺陷和解決辦法。

    ----由于字?jǐn)?shù)關(guān)系，這里只討論影響產(chǎn)品透明度的缺陷，其他缺陷請(qǐng)與我司工程師詳談或其它資料。其缺陷大概有以下幾項(xiàng)：

  1、銀紋：由充模和冷凝過(guò)程中， 內(nèi)應(yīng)力各向異性影響，垂直方向產(chǎn)生的應(yīng) 力，使樹(shù)脂發(fā)生流動(dòng)上取向，而和非流動(dòng)取向產(chǎn)生折光率不同而生閃光絲紋，當(dāng)其擴(kuò)展后，可能使產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋。除了在注塑工藝和模具上注意外（見(jiàn)表4），最好產(chǎn)品作退火處理。如 pc 料可加熱到 160℃以上保持 3－ 5 分鐘，再自然冷卻即可。

  2、氣泡：主要原因是樹(shù)脂內(nèi)的水氣和其他氣體排不出去，（在模具冷凝 過(guò)程中）或因充模不足，冷凝表面又過(guò)快冷凝而形成“真空泡”。其解決方法見(jiàn)表4。

  3、表面光澤差：主要原因是模具粗糙度大，另一方面冷凝過(guò)早，使樹(shù)脂不能復(fù)印模具表面的狀態(tài)，所有這些都使其表面產(chǎn)生微小凹凸不平，而使產(chǎn)品失去光澤。其克服方法見(jiàn)表4。

  4、震紋：是指從直澆口為中心形成的密集波紋，其原因因熔體粘度過(guò)大，前端料已在型腔冷凝，后來(lái)料又沖破此冷凝面，而使表面出現(xiàn)震紋。其克服方法見(jiàn)表 4。

  5、泛白-霧暈：主要由于在空氣中灰塵落入原料之中或原料含水量太大而引起的。其克服方法見(jiàn)表4。

  6、白煙-黑點(diǎn)：主要由于塑料在機(jī)筒內(nèi)，因局部過(guò)熱而使機(jī)筒樹(shù)脂產(chǎn)生分解或變質(zhì)而形成的。其克服方法見(jiàn)表4。

五：透明塑料件的缺陷最有效解決的辦法----采用急冷急熱高光無(wú)痕技術(shù)。

    在透明注塑產(chǎn)品中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)斑紋、氣孔、泛白霧、縮水、熔接線問(wèn)題，其中熔接線是最頭痛的，why？既不能打磨，也不能噴涂處理；是不是就不能解決這些問(wèn)題呢？當(dāng)然可以；采用急冷急熱高光無(wú)痕技術(shù)來(lái)做透明注塑件；所有問(wèn)題就迎刃而解；此樣件有980多個(gè)空洞，用急冷急熱高光無(wú)痕技術(shù)成型；所有問(wèn)題全部解決；得到客戶好評(píng)。急冷急熱高光無(wú)痕技術(shù)-----在業(yè)界被稱為“熔接線”的克星。

本文收錄在久陽(yáng)機(jī)械網(wǎng)站：www.chinookchrysler.com，轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明出處。