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pbt烘干塑料材料

大多數工程塑料要求顆粒中的水分含量低于一個某個大值，塑料是否需要烘干主要取決于原材料對水分的敏感程度。一般情況下,塑料材料的水份含量與運輸條件,包裝類型和存放時間有關。例如,聚酰胺  （pa）一般用袋子運輸,這種袋子采用鋁泊作為防水層,因而在使用時可直接打開袋子把料取出來就用。但大多數的聚酰胺  (尼龍)加工廠的原料樹脂都要先進行干燥,盡管有人認為,如果塑料在不超過一小時的時間內使用就不需要干燥.另一方面,pet和pbt對水分非常敏感,一定要干燥以確保制品的沖擊強度不受影響。另外，這些樹脂在干燥后很快會再次吸水,因而，在一些情況下加工廠商必須特別小心,在pbt和pet樹脂在運輸和傳送過程中,避免使用敞開的容器同時也應考慮樹脂在裝料斗中的停留時間。在不利的氣候環(huán)境中，pet在10分鐘內吸收的水分甚至能超過制品水分的大允許值0.02％。干燥粉  碎后的回用料或已吸水飽和的粒料(如置于開放條件下的容器中時)需要特別注意。在這種情況下,建議的干燥時間常常不能滿足需要。充分飽和的聚酰胺  尼龍至少應干燥12小時。在這種干燥條件下材料發(fā)黃在實際上是不可避免的. 因而，應遵循以下指導方針:

· 流道回用料應在封閉容器中儲藏和再粉  碎;

· 若只用了一部份材料，應關閉容器或封閉袋子;

· 裝料斗上應該加蓋。

如何烘干塑料

要想得到高質量的塑料制品，必須遵循正確的干燥程序。例如，不能使用各種類型的簡單熱空氣干燥的辦法來干燥聚酯工程塑料，但可使用去除了水分的空氣干燥器(脫濕干燥器)。只應使用那些在不同的環(huán)境條件下，都能提供穩(wěn)定和充分的干燥的設備。除了遵守正確的干燥溫度外，確保在干燥空氣中的露點低于負 20℃也很重要。使用填充高度和松密度不同的多容器的裝置時,還應保證每一個容器都能達到充足的空氣吞吐量。

測量含水量

塑料顆粒中的水分可用一些測量儀器進行測量，如壓力計或使用卡爾-費歇爾方法的儀器。為了消除測量誤差,樣品應從進料斗的下部選取,并在適宜的容器中密封保存�？刹捎镁垡蚁�、鋁多層復合袋，并采用熱封口辦法來包裝樣品,也可使用實驗室用的可密封的玻璃容器。

模具供料系統(tǒng)過小

如今，用工程塑料制造零件可以借助各種方法，如計算機輔助設計、終端有限元分析和模具內熔體流動計算等。它們的用處是無可非議的，但是有時候，它們并沒有充分考慮原料供應系統(tǒng)的優(yōu)化設計的重要性。本文論述了半結晶塑料供料體系的基本原理。但在實際應用時這些原理需要與正確地安  置澆口、準確掌握加工時間相結合。以下各節(jié)分別詳細描述了這些問題。

半結晶樹脂的不同特征

半結晶熱塑性塑料從融化到固化的狀態(tài)中，經歷體積收縮過程。收縮量可達到14％，這取決于樹脂的種類，在保壓時間內必須由再灌入模腔額外的熔融物料以進行補充。只有在澆口截面大小適當的情況下，才能在保壓時間內，物料中心的熔體仍然處于熔融狀態(tài)，才可能實現這種補料的操作。

錯誤的澆口位置

澆口位置對前區(qū)剖面流體流動和保壓壓力的有效性至關重要，它決定了模塑零件的強度和其他一些特性。

因為澆口位置一般由設計者和模具制造商確定，內容專為這些人士所寫。不過，對于成型加工商來說，為防止出現各種可能出現的問題，也應該從設計階段就參與進來。

可能出現的不利影響

對于一個半結晶工程聚合物做成的零件，如果澆口處于錯誤的位置，即使其他設計全部正確，該零件也將報廢。這些將被在增強和未增強樹脂的應用中出現的一些問題所證實：由于前區(qū)剖面流體流動造成的熔接線和內存空氣，將影響零件的表面光潔度，對于纖維增強材料還會影響零件的機械性能。改進工藝條件對此將不會起到作用。

如果澆口位于模塑零件的較薄部位，則在零件較厚的部位將形成凹痕和空隙。由于薄壁處材料結晶較快（見圖），而厚壁部分需要較長的保壓時間，因此厚壁部分不再得到熔料的供給。除了光學和機械問題外，在該區(qū)域還有不斷收縮的問題，這將引起翹曲，即使對于未增強材料也是如此。

如果澆口太少或位置不正確，則流動距離太長，注射填充壓太高。如果鎖模力不夠或所加工的聚合物為低粘性，結晶太慢，則會發(fā)生飛邊。另外，由于加工窗口非常有限，所以不太可能通過成型參數調整來精密調節(jié)公差。

設立適宜澆口位置的建議

· 將澆口設置在壁面厚的位置處；

· 澆口不能設置在高壓區(qū)附近；

· 對長型的零件，在可能的情況下，澆口應設置在縱向，而不是設置在橫向或在中央，特別是對增強性材料的模塑尤為如此。

· 如果有兩個或更多的模腔，則零件和澆口應以豎流道為基準設計成對稱排列；

· 對于齒輪、唱片、葉輪等軸向對稱的零件，為得到優(yōu)異的流動性能，適宜在中心使用隔膜澆口，或采用三板模的多點進澆方式

· 帶有整體鉸鏈的零件，澆口應設置使焊縫遠離鉸鏈。在鉸鏈附近一定要避免流體阻滯。

· 諸如小型框架型、電容器套等杯型零件應在基座處設置澆口，以防止困氣。

· 在管式零件中，應首先將熔化物從一端填充環(huán)狀管，然后再沿著管長填充。 這樣可避免在流動前剖面處的不對稱性。

· 在成孔鎖周圍進行插入模塑，熔融的模心和其他金屬嵌件、融化樹脂應能沿著嵌件環(huán)形流動，以保持嵌件的小安  裝誤差。

· 使用一隧道澆口往頂銷上送料，并從內面開設澆口，這樣可避免在暴露的表面上出現澆口痕跡等表觀缺陷。

· 要設置澆口以盡可能避免在充填過程中流體阻滯（如復雜零件、不同形狀的多腔模塑等）

這些建議不能涵蓋應用中所有可能出現的問題。根據特殊模塑中出現的復雜程度，有時不得不做一些折中處理。但是，在設計階段，如果可能，應盡量考慮一下我們所討論的問題。在這種情況下，模擬填充實驗是極為有用的。

如何判斷保壓時間是否太短

用這種方法制造的制品經常發(fā)生收縮、變形、凹痕、空隙，有時機械性能也會變差，甚至尺寸也可能會發(fā)生很大變化。操作人員有時會試圖通過增加冷卻時間來彌補，但這只會毫無意義地延長周期時間。

對未使用增強材料的制品，識別其保壓時間不足的影響的一種方法是在壁厚處切開。磨光后的切割面可用來檢查空隙和氣泡，這一操作可用放大鏡或反射光顯微鏡來執(zhí)行。一種更精確的方法是準備切片（見圖片）。用這種方法，即使是小的缺陷也能用顯微鏡檢測到。

使用增強材料的制品的缺陷可很容易地通過壁厚處的斷面來進行檢測。如果，斷面上會出現一個類似氣泡的結構，放大的斷面顯微照片上可以看到因未被塑料包裹而暴露在外部的纖維。另一種方法是準備拋光切片的顯微照片，從中可明顯檢測到氣泡。

有效的保壓時間可通過在注塑機上對許多制品進行稱重得到（詳見描述）。對于給定模具，這是決定其在實際操作條件下的保壓時間的好方法。

在下會發(fā)生什么問題？

熔融溫度太高或太低：兩種情況都是錯誤的。謹記，在熔融過程中，溫度分布也是必須要考慮的一個因素  。

溫度太高會破壞分子鏈，使聚合物降解。另外一個后果是，在熔融過程中，將使顏料、抗沖改性劑  等添加劑  分解。這些將導致機械性能減弱（因為分子鏈變短）、表面缺陷（由分解產品引起）及出現不良氣味。

溫度過低，則令產品結構不會得到均一性，這將明顯降低耐沖擊性，大多數情況下將發(fā)生機械性能變異。

除熔融溫度外，在注射過程中聚合物的停留時間也非常重要。經驗表明，停留時間通常應為2~9分鐘。如果停留時間過長，即使熔融溫度正確，在某些情形下也將發(fā)生熱分解。如果停留時間過短，融體將沒有足夠的時間均一化。

過熱的征兆是什么？

對pom而言，過度的熱應力會分解產品，在熔體中出現氣泡，這在清洗中可以看得很清楚。其他現象還有模塑沉積物增加、出現不良氣味等。然而，過高的熔融溫度將不會影響pom均聚物的機械性能。

pa在過熱情況下將褪色，包括由于注射噴嘴溫度過高造成的過熱。在所有pa類型產品中，機械性能降低是熱分解的征兆。在實驗室里，通過測定溶液粘度可確定是否發(fā)生熱分解，但一般生產商不會使用此方法。

pbt和pet對過熱的反應更為強烈，過熱會導致其韌性降低。在加工過程中，這些缺陷幾乎看不出來。如果沒有采用適當的質量控制方法測定，通常在裝配階段，或在使用中才會發(fā)現這種缺陷。產品變色表明質量出現嚴重問題。實際中，隨機抽查產品與韌性相關的性能，就能發(fā)現問題。測試模塑零件的粘度既費時又價錢昂貴。

對未增強pa和pbt，如果在清洗時發(fā)現未融化粒子，表示融化溫度過低，在極個別情況下是由太大的注射量引起的。

正確的熔融溫度

在工程聚合物數據中列出每一種材料的適宜熔融溫度范圍。通常，料筒加熱區(qū)的溫度設置是不可靠的，這是因為除了加熱帶導致溫度升高外，螺桿旋轉產生的摩擦力亦發(fā)熱。這種方式產生的熱量有多少，是依據螺桿幾何形狀、轉速及背壓而定。

下列建議有助于準確測定溫度：

· 熔融溫度探針直徑小于1,5 mm（反應特性）；

· 預熱探針；

· 在一個絕熱容器中收集熔體；

· 攪拌測溫。

進行初次測溫時，或不知道溫度值時，在進料區(qū)應選擇高于熔點10~15 °c的溫度范圍，在測量區(qū)應選擇所要求的熔融溫度以下5~10 °c的溫度范圍。根據已測熔融溫度，可對溫度進行微調。在長停留時間和短計量行程的情況下，建議使溫度設置漸增。在短停留時間和長計量行程的情況下，通常放平的溫度設置可得到好的結果。不要將溫度區(qū)設置為低于聚合物熔點溫度

可能產生的負面結果。

常見的問題是模塑零件粗糙的表面光潔度。這通常是由模具表面溫度過低造成的。

半結晶聚合物的模塑收縮和后模塑收縮主要取決于模具的溫度和零件壁厚。模具中溫度分布不均勻將導致不同的收縮，從而無法保證零件符合規(guī)定公差。差的情形是，無論加工的是未增強樹脂還是增強樹脂，收縮都超過了可修正值。

在高溫使用條件中，如果零件尺寸變小，一般情況下是由于模具表面溫度太低造成的。這是因為模具表面溫度過低，則模具收縮也較低，但后模塑收縮較高。

如果在尺寸穩(wěn)定下來之前啟動過程過長，這表明模具溫度控制不好，這是由于模具需較長時間才能達到熱平衡。

模具某些部位熱分散不均會導致大大延長生產周期，從而使模塑成本加大。

有時不正確的加工溫度可根據對模塑零件的分析而知曉，例如，對pom等的結構分析，對pet 的差示掃描量熱法（dsc）檢查等。

確定正確模具溫度的建議

現在，模具已變得越來越復雜，因此，創(chuàng)造適宜條件以有效控制模塑溫度變得越來越難。除了簡單零件以外，模塑溫度控制系統(tǒng)通常會是一個折衷方案。因此，下列建議只是一個大略的指南。

在模具設計階段必須要考慮對被加工零件外型的溫度控制。

如果設計低注射量、大模塑尺寸模具時，重要的是要考慮傳熱性要好。

設計流體流過模具和進料管的截面尺寸時要留有余量。不要使用接頭，否則這將對由模溫控制的流體流動造成嚴重障礙。

如果可能的話，請使用加壓水作為控制溫度介質。請使用耐高壓高溫的有韌性的管道和歧管（8 bar、130°c）。

給出與模具相匹配的控溫設備性能的詳細說明。模具制造商給出的數據表中應提供關于流速的一些必要的數字。

在模具和機器模板搭接處請使用絕緣板。

對動模和定模分別使用不同的溫控系統(tǒng)

在任何一側面和中心，請使用隔離的溫控系統(tǒng)，這樣可使模塑過程中有不同的啟動溫度。

不同的溫控系統(tǒng)電路應串聯，不能并聯。如果電路并聯，電阻的差異將引起溫控介質的容積流速不同，從而會比在電路串聯情況下發(fā)生更大的溫度變化。（只有在串聯電路連接在模具入口和出口溫差變化小于5°c時其操作才良好）

在模具溫度控制設備上有供給溫度和返回溫度的顯示是一種優(yōu)點。

工藝控制的目的就是要在模具中加入一個溫度傳感器，這樣就可以在實際生產中檢測溫度變化。

在整個生產周期中通過多次注射在模具中建立起熱平衡，一般少應有10次注射。達到熱平衡中的實際溫度受許多因素  影響。與塑料相接觸的模具表面的實際溫度可以用模具內部的熱電偶測出（距表面2mm處的讀數）。更常用的方法是手持一根高溫計測出，高溫計的探頭要響應快速。模具溫度的確定要測量許多點，而不是單點或一面的溫度。然后可根據設定的控溫標準進行修正。將模具溫度調整至適當值。不同原料的一覽表中都給出了建議的模具溫度。這些建議通常都是考慮了高表面光潔度、機械性能、收縮性及加工周期等因素  間的佳配置而給出來的。

對于要加工精密元件的模具和要滿足嚴格要求外觀條件或一定安  全標準零件的模具，通常要使用較高模具溫度（可使后模塑收縮更低、表面更光亮、性能更一致）。對技術要求低、生產成本要盡可能低的零件，模塑加工時可使用較低的加工溫度。但是生產商應該明白這種選擇的缺點，并對零件進行認真檢查，以保證生產出來的零件仍可以滿足客戶要求。

不良表面的修復

半結晶性工程塑料(如聚甲  醛  ,尼龍,pbt)被使用的主要原因是它們具有優(yōu)異的機械性能、熱性能和電器性能。與無定形塑料相比，它們具有更優(yōu)良的耐化學品和耐應力開裂性能好的優(yōu)點.在多項具體應用中，還需要具有高質量的外觀表面。本文將主要講述如何去除可能存在的表面缺陷。

表面缺陷的定位和定義

為了解決表面缺陷問題，首先必須對缺陷準確定位。建議在實際注射成型過程中注意對表面的觀察，需要說明的有以下幾點：

· 缺陷每次注射時都會出現還是不規(guī)則地出現？

· 缺陷是否每次注射總出現在同一模腔？

· 缺陷是否每次總出現在制品的同一位置？

· 在模具的填充研究中是否已經能對缺陷進行預測？

· 主流道表面是否已明顯存在缺陷？

· 當使用一批新的塑料時，缺陷出現的情況是否有變化？

· 缺陷只發(fā)生在一臺機器上還是其他機器上也有？

分析表面缺陷產生的可能原因

表面缺陷可能由以下因素  引起：

塑料材料混配過程：干燥，材料配混質量，雜質的存在（外來物質）

注射加工的條件：熔體溫度，注射速度，及其變化-所有上述各點.

注射機的條件，如磨損和死角.

熱流道的設計（流道，材料阻塞等）

模具設計，澆口的位置和澆口的橫截面，注塑冷料阻截，排氣等

顏料等添加劑 

成型加工專用配混料中包含的聚合物。

從表面缺陷得到的結論

規(guī)則的局部缺陷

如果表面缺陷總是有規(guī)則地出現在同一位置，則表明注射的噴嘴或熱流道的噴嘴有問題。流道、澆口或制品本身的形狀和設計，如尖的邊緣，壁厚突然變化等可能與此有關。另一原因是加工條件，如注射工藝曲線及其變化。

不規(guī)則的局部缺陷

如果表面缺陷總是出現在不同位置，則可能是在塑料專用料的配混過程中的問題（配混質量，灰塵的存在).其它因素  ,如低的熔體溫度,背壓,螺桿速度及螺桿轉速等都可能對此產生重要影響。

大面積的表面缺陷

這種缺陷總出現在整個制品表面，常在主流道上即可見到缺陷。這時需檢查熔體是否發(fā)生了分解�？蓪⒁慌�熔體注入到開放容器中并進行觀察，看是否存在氣泡。對于熱流道體系，這種方法很難成功。熔體的降解或添加劑  的分解,也可能是因為過高的溫度或過長的停留時間。對于吸濕性塑料，如果加工用的物料未被充分干燥，塑料可能發(fā)生水解。

一般建議

用半結晶性工程塑料制造的制品如果要求優(yōu)良的表面外觀，則不適宜用熱流道注射成型法加工。建議使用輔助流道法，這種方法將噴嘴與注射制品隔熱，減少了產生表面缺陷的可能。

從注射或熱流道噴嘴出來的冷料頭,應該采用正對著主流道的特殊的冷料穴來把它截留住。下表列出了各種表面缺陷和去除它們的方法。在實踐中，不同的缺陷可能同時出現，這使得對它們進行分析和去除更加困難

使用不合適的熱流道可能發(fā)生什么問題？

不合適的熱流道系統(tǒng)會引起高的壓力損失；它們只能在非常高的溫度下使用，這將引起聚合物降解以及這一系列文章的第5篇“錯誤的熔融溫度“中描述的后果。由于局部過熱，制品還可能產生條紋、污點和表面缺陷。塑料的降解可能會導致起泡和其他不良后果。

應該考慮什么關鍵因素  呢？

以上提到的塑料都有一個建議的熔化溫度和固化溫度范圍，因而需要將熱流道與流道和噴嘴間進行有效的熱隔離。

為了使用自然平衡的流道，好設計噴嘴。這是確保均衡的壓力損失和熔體在所有的模腔中有一樣的停留時間的方法。

對小注射量的注射產品，間接澆口比直接澆口更適宜，玻璃纖維增強塑料材料更是如此。材料通過噴x5634;的量逐漸增加，因而產生在聚合物的熱量更易控制。用于熱流道噴嘴的澆口可以很大，而使用傳統(tǒng)方法加工的部件的澆口較小。冷料穴不管如何都應設置在面對熱流道的位置，這是阻止冷料通過噴嘴進入成型部件的方法。

熱流道的入口、流道和每個噴嘴應當分別控制，使各個部件對熱敏感性的混合物分別作出平衡。應使用調節(jié)設備以保證在適應能源供應的過程中保持溫度恒定（如pid）。

熱流道系統(tǒng)應使用與頂出系統(tǒng)同樣的方法來進行機械支持。模具在接近流道的位置處比較薄弱，必須盡可能地進行補償。在接近熱流道噴嘴處使用單獨的加熱回路，可使模具表面溫度達到正確的設定值。

翹曲

諸如pom（縮醛  ）、pa（尼龍）、pbt和pet（聚酯）等半結晶材料，比非晶態(tài)材料更容易。在設計模具和模塑時要特別考慮到這一點。如果設計時沒有考慮到這個問題，則在后續(xù)步驟中是無法彌補的。本小節(jié)將討論的成因及防止或減少發(fā)生的方法。