耐熱ABS樹脂的案例
耐熱ABS樹脂成型注塑成型加工要點(diǎn)
降低制品內(nèi)應(yīng)力是耐熱ABS注塑成型的關(guān)鍵。本文從模具設(shè)計(jì)、材料干燥、成型溫度、保壓壓力和時(shí)間、模具溫度等5大方面，分享了筆者對(duì)耐熱ABS樹脂成型的加工要點(diǎn)。
普通ABS耐熱性能不夠好，現(xiàn)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(fā)了一系列耐熱ABS樹脂，熱變形溫度（HDT）為90-120℃。如上海錦湖日麗的雙易（Economic&Easy）系列耐熱ABS樹脂能滿足95-109℃不同程度的耐熱需求，可廣泛應(yīng)用于微波爐、電飯煲、電暖氣及電吹風(fēng)等小家電；還有更高耐熱的系列產(chǎn)品，可耐熱109-120℃。
由于耐熱ABS的分子結(jié)構(gòu)中含有高剛性的苯環(huán)和N-苯基基團(tuán)，提高耐熱性同時(shí)，也增加了分子鏈的空間位阻效應(yīng)，使分子鏈的松弛速度降低，易使制品存在較大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致制品應(yīng)力開裂、應(yīng)力發(fā)白、產(chǎn)品發(fā)脆等缺陷。因此，降低制品內(nèi)應(yīng)力是耐熱ABS注塑成型的關(guān)鍵。
產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)
產(chǎn)品壁厚要求均一，ABS產(chǎn)品的壁厚差異應(yīng)控制在25%以內(nèi)，防止壁厚差異過大引起局部應(yīng)力集中。強(qiáng)度較弱的柱子根部需增加R角或追加加強(qiáng)筋，防止柱子斷裂。卡扣設(shè)計(jì)，卡扣的根部需要倒R角，R角的大小取決于產(chǎn)品的壁厚，R角和壁厚比應(yīng)在0.3以上，隨此比值增大，內(nèi)應(yīng)力逐步減小，但也要考慮產(chǎn)品表面縮水問題。模具冷卻水道的設(shè)計(jì)要保證冷卻的均勻性，避免冷卻不均、收縮不一而造成的內(nèi)應(yīng)力。
展開 耐熱ABS樹脂注塑成型加工要點(diǎn)
戳我進(jìn)入社區(qū)：注塑和模具人的網(wǎng)上家園
降低制品內(nèi)應(yīng)力是耐熱ABS注塑成型的關(guān)鍵。本文從模具設(shè)計(jì)、材料干燥、成型溫度、保壓壓力和時(shí)間、模具溫度等5大方面，分享了筆者對(duì)耐熱ABS樹脂成型的加工要點(diǎn)。
普通ABS耐熱性能不夠好，現(xiàn)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(fā)了一系列耐熱ABS樹脂，熱變形溫度（HDT）為90-120℃。如上海錦湖日麗的雙易（Economic&Easy）系列耐熱ABS樹脂能滿足95-109℃不同程度的耐熱需求，可廣泛應(yīng)用于微波爐、電飯煲、電暖氣及電吹風(fēng)等小家電；還有更高耐熱的系列產(chǎn)品，可耐熱109-120℃。
由于耐熱ABS的分子結(jié)構(gòu)中含有高剛性的苯環(huán)和N-苯基基團(tuán)，提高耐熱性同時(shí)，也增加了分子鏈的空間位阻效應(yīng)，使分子鏈的松弛速度降低，易使制品存在較大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致制品應(yīng)力開裂、應(yīng)力發(fā)白、產(chǎn)品發(fā)脆等缺陷。因此，降低制品內(nèi)應(yīng)力是耐熱ABS注塑成型的關(guān)鍵。
產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)
產(chǎn)品壁厚要求均一，ABS產(chǎn)品的壁厚差異應(yīng)控制在25%以內(nèi)，防止壁厚差異過大引起局部應(yīng)力集中。強(qiáng)度較弱的柱子根部需增加R角或追加加強(qiáng)筋，防止柱子斷裂。卡扣設(shè)計(jì)，卡扣的根部需要倒R角，R角的大小取決于產(chǎn)品的壁厚，R角和壁厚比應(yīng)在0.3以上，隨此比值增大，內(nèi)應(yīng)力逐步減小，但也要考慮產(chǎn)品表面縮水問題。模具冷卻水道的設(shè)計(jì)要保證冷卻的均勻性，避免冷卻不均、收縮不一而造成的內(nèi)應(yīng)力。
展開 耐熱ABS注塑成型需要注意哪些問題？
降低制品內(nèi)應(yīng)力是耐熱ABS注塑成型的關(guān)鍵。本文從模具設(shè)計(jì)、材料干燥、成型溫度、保壓壓力和時(shí)間、模具溫度等5大方面，分享了筆者對(duì)耐熱ABS樹脂成型的加工要點(diǎn)。
普通ABS耐熱性能不夠好，現(xiàn)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(fā)了一系列耐熱ABS樹脂，熱變形溫度（HDT）為90-120℃。
由于耐熱ABS的分子結(jié)構(gòu)中含有高剛性的苯環(huán)和N-苯基基團(tuán)，提高耐熱性同時(shí)，也增加了分子鏈的空間位阻效應(yīng)，使分子鏈的松弛速度降低，易使制品存在較大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致制品應(yīng)力開裂、應(yīng)力發(fā)白、產(chǎn)品發(fā)脆等缺陷。因此，降低制品內(nèi)應(yīng)力是耐熱ABS注塑成型的關(guān)鍵。
產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)
產(chǎn)品壁厚要求均一，ABS產(chǎn)品的壁厚差異應(yīng)控制在25%以內(nèi)，防止壁厚差異過大引起局部應(yīng)力集中。強(qiáng)度較弱的柱子根部需增加R角或追加加強(qiáng)筋，防止柱子斷裂。
卡扣設(shè)計(jì)，卡扣的根部需要倒R角，R角的大小取決于產(chǎn)品的壁厚，R角和壁厚比應(yīng)在0.3以上，隨此比值增大，內(nèi)應(yīng)力逐步減小，但也要考慮產(chǎn)品表面縮水問題。模具冷卻水道的設(shè)計(jì)要保證冷卻的均勻性，避免冷卻不均、收縮不一而造成的內(nèi)應(yīng)力。
材料干燥
通常，耐熱ABS樹脂在儲(chǔ)存運(yùn)輸過程中會(huì)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(duì)材料進(jìn)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(xiàn)水花、銀絲等表面不良現(xiàn)象。耐熱ABS樹脂的干燥溫度比普通ABS高，通常為80-95℃，干燥時(shí)間3-4小時(shí)。
展開 基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的ABS樹脂老化原因與壽命預(yù)測(cè)方法
由此可認(rèn)為，ABS 樹脂在熱老化過程中，變色程度不僅受 ABS 樹脂本身黃化影響，而且樹脂中含有的金屬離子雜質(zhì)可能也會(huì)影響其變色。
圖 6 不同 ABS 樹脂受熱老化的顏色變化
2.2.4 濕熱老化
結(jié)果與熱老化基本一致，也是本體法 ABS 樹脂耐濕熱老化優(yōu)于乳液法 ABS 樹脂，且不同本體法 ABS 樹脂的變色差異不明顯而不同乳液法 ABS 樹脂的變色差異大。
圖 7 不同 ABS 樹脂受濕熱老化的顏色變化
2.3 ABS 樹脂在不同老化條件下的比較
對(duì)比圖 2(a) 和圖 4(a)、圖 3(a) 和圖 5(a) 可知，無論是乳液法 ABS 樹脂還是本體法 ABS 樹脂，經(jīng)戶外暴曬和氙燈老化，其顏色變化趨勢(shì)都是初期先增大再減小，之后持續(xù)增大的過程。這預(yù)示著自然暴曬和氙燈老化具有一定的相關(guān)性。
對(duì)比兩者變色程度，可以發(fā)現(xiàn)氙燈老化使 ABS 樹脂在較短時(shí)間內(nèi)快速變色，而戶外暴曬則只能使其緩慢地變色。如果能找到兩者的相關(guān)性，則可使用氙燈老化來近似替代戶外老化，就不用通過長期的戶外暴曬試驗(yàn)來評(píng)價(jià)材料的耐候性，從而極大地縮短耐候產(chǎn)品的開發(fā)周期。以色差為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)比乳液法 ABS 樹脂和本體法 ABS 樹脂的戶外暴曬和氙燈老化色差數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于本體法 ABS 樹脂，氙燈老化 28 天的色差變化近似相當(dāng)于在廣州戶外暴曬 90 天所產(chǎn)出的色差，而對(duì)于乳液法 ABS 樹脂，氙燈老化 35 天反映了廣州戶外暴曬約 90 天的色差變化。
從圖 6(a) 和圖 7(a) 可以看出，ABS 樹脂在無紫外光照射條件而僅受熱氧、濕熱作用下的變色較弱。結(jié)合戶外和氙燈老化的變色可知，ABS 樹脂在有紫外光照射時(shí)變色非常快速。所以，光照是 ABS 樹脂在戶外變色的主要原因。
展開 
ABS注塑件應(yīng)力開裂原因及解決措施
2、影響ABS注塑件應(yīng)力的因素分析
影響ABS注塑件應(yīng)力的因素主要有樹脂的質(zhì)量、成型條件、制件和模具設(shè)計(jì)的合理性、制件的使用環(huán)境和過程等。樹脂的質(zhì)量對(duì)制件的應(yīng)力影響很大。揮發(fā)物多,分子量分布寬,制件應(yīng)力就大。
成型條件的影響因素主要有材料中的水分、料筒溫度、注塑壓力、保壓時(shí)間、模具溫度等。ABS樹脂成型前必須干燥,干燥程度越高,對(duì)降低內(nèi)應(yīng)力越明顯。
提高料筒溫度,可以降低熔體粘度,有利于解除分子取向,降低應(yīng)力,但過高的料筒溫度易使樹脂分解,反而增大了制件應(yīng)力,所以料筒溫度應(yīng)適宜。提高注塑壓力或延長保壓時(shí)間,會(huì)增加分子取向應(yīng)力,但有利于降低收縮應(yīng)力。模具溫度提高會(huì)降低應(yīng)力,但會(huì)使成型周期延長,增加了樹脂分解的可能。
制件和模具結(jié)構(gòu)主要包括制件厚度、轉(zhuǎn)角過渡、進(jìn)料方式等。如澆口位置、冷卻管道的位置會(huì)對(duì)制件的成型質(zhì)量有較大影響。增加制件壁厚會(huì)降低分子取向應(yīng)力,但使收縮應(yīng)力增加。制件轉(zhuǎn)角處用圓弧過渡,可避免應(yīng)力集中。
制件的使用環(huán)境主要包括受力情況、是否接觸溶劑等。制件裝配中與金屬組合,應(yīng)控制裝配扭矩,過大的扭矩易使ABS注塑件在組合處產(chǎn)生較大應(yīng)力。易使ABS注塑件應(yīng)力開裂的溶劑或溶劑氣體環(huán)境應(yīng)避免接觸。
展開 