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        耐熱ABS樹脂注塑成型加工要點說明

        降低制品內應力是耐熱ABS注塑成型的關鍵。本文從模具設計、材料干燥、成型溫度、保壓壓力和時間、模具溫度等5大方面,分享了筆者對耐熱ABS樹脂成型的加工要點。

        普通ABS耐熱性能不夠好,現在,通過添加ɑ-甲基苯乙烯共聚物和N-苯基馬來酰亞胺共聚物等耐熱劑開發了一系列耐熱ABS樹脂,熱變形溫度(HDT)為90-120℃。還有更高耐熱的系列產品,可耐熱109-120℃。

        由于耐熱ABS的分子結構中含有高剛性的苯環和N-苯基基團,提高耐熱性同時,也增加了分子鏈的空間位阻效應,使分子鏈的松弛速度降低,易使制品存在較大的內應力,導致制品應力開裂、應力發白、產品發脆等缺陷。因此,降低制品內應力是耐熱ABS注塑成型的關鍵。

        一、產品模具設計

        產品壁厚要求均一,ABS產品的壁厚差異應控制在25%以內,防止壁厚差異過大引起局部應力集中。強度較弱的柱子根部需增加R角或追加加強筋,防止柱子斷裂。卡扣設計,卡扣的根部需要倒R角,R角的大小取決于產品的壁厚,R角和壁厚比應在0.3以上,隨此比值增大,內應力逐步減小,但也要考慮產品表面縮水問題。模具冷卻水道的設計要保證冷卻的均勻性,避免冷卻不均、收縮不一而造成的內應力。

        二、材料干燥

        通常,耐熱ABS樹脂在儲存運輸過程中會吸收空氣中的水分,吸水率隨空氣濕度有所變化,一般在0.2~0.4%之間,所以必須對材料進行充分干燥,使材料含水率降至0.05%以下,最好在0.02%以下,否則可能出現水花、銀絲等表面不良現象。耐熱ABS樹脂的干燥溫度比普通ABS高,通常為80-95℃,干燥時間3-4小時。

        三、成型溫度

        成型溫度是耐熱ABS加工時需特別關注的一個參數,其設定是以確保耐熱ABS充分塑化為基準,應盡量使用供應商建議的成型溫度之中間值偏上的溫度區域,成型溫度提高會明顯地降低耐熱ABS的粘度,增加樹脂的流動性,使流動距離變長,來保證材料有足夠的填充能力。原則上,當使用建議的成型溫度上限時,應使熔膠滯留時間盡可能短,避免材料高溫降解。

        四、保壓壓力和時間

        對于耐熱ABS來說,保壓壓力和時間的設定是否合理,直接影響制件內應力的大小。保壓壓力的增加會使分子間隙變小,鏈段活動范圍減小,熔體的體積縮小,密度變大,分子之間的作用力增加,可以改善產品的縮水及內部質量,但會導致內應力變大,因此,在保證產品外觀質量的前提下盡量選用較低的保壓壓力。

        保壓時間的設定是根據澆口隨著冷卻完成其固化,螺桿再推進已不再對成型品施加壓力為止的時間。保壓時間過長,容易使材料填充過分,分子間隙變小,內應力變大;保壓時間過短,產品容易產生縮水,尺寸不穩定。保壓時間設定應以制品重量不再變化時的最短時間為最佳保壓時間。

        五、模具溫度

        在成型耐熱ABS時使用模溫機來控制模具溫度,建議的模溫是60-80℃。較高的模具溫度,往往會產生良好的流動、較高的熔接線強度、較小的產品內應力,但成型周期會適當延長。若模具溫度比建議的低,就會導致制品內應力過高,會降低制品的性能,可能出現制品脆裂、螺絲孔開裂或噴漆開裂等不良現象。

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