聚氯乙烯注塑成型工藝
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-27
聚氯乙烯注塑成型工藝的視頻教程
Altair注塑成型工藝仿真及應用網絡研討會
內容大綱： 1）Altair面向注塑行業解決方案 2）Altair助力Nolato實現仿真驅動的全新設計流程 3）Altair注塑成型仿真演示
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moldflow-注塑成型教學課程（7章節）
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聚氯乙烯注塑成型工藝的實例教程
PVC是熱敏感性材料，其注塑成型工藝性較差，原因是過高的熔膠溫度或過長的受熱時間很容易使PVC分解，因此控制熔融溫度是注塑PVC產品的關鍵。熔化PVC原料的熱源來自兩方面即螺桿運動產生對塑料的剪切熱和機筒外壁的電阻絲加熱，而主要是螺桿運動的剪切熱，機筒的外加熱主要是機器起動時提供熱源。
產品設計和模具設計上應注意以下幾點：
1． 產品盡量不要有尖角或突變，厚度力求變化不大，以防止出現PVC解降變質。
2． 模具應有10度以上的拔模斜度，預留約0.5%的收縮量。
3． 模具的流道設計應注意幾點
模具的注射口應比射咀孔略大，并比主流道交錯處直徑大，使PVC料流入模腔不滯留和壓力得以平衡。
盡量采用截接澆口，使熔渣不會流入產品和襝流道中的溫度降低、容易成型。
澆口應設計在產品最厚壁處，且闊度足夠，長度最好在6—8mm之間，以使PVC料流入暢順。
為養活壓力下降和易脫模，流道最好是圓形，按產品大小及重量直徑在6—10mm間選擇。
4． 模具溫度應有冷卻水控制裝置，使模溫能在30℃~60℃之間可控。
5． 模具應表面光潔、鍍鉻防腐蝕。
展開 PVC料因為價廉，與生俱來具備防炎性質，而且強硬堅固，抗化學能力佳，收縮率為0.2-0.6%，產品在電器、機械、建筑、日用品、玩具、包裝上應用日益廣泛，針對PVC料的特性，分析產品注塑工藝如下：
一、PVC料的特性
PVC熱安定性不良，成型溫度與分解溫度接近，流動性不佳，外觀容易形成不良缺陷，PVC料耐熱性不佳，最易燒焦、產生酸性氣體進而腐蝕模具，加工時可加塑化劑增加其流動性，一般須加添加劑使用，其強度、電器絕緣性、耐藥品性佳。
二、模具及澆口設計
為縮短注射的成型周期，注口越短越好，橫切面要園形，射咀口的直徑最小為6毫米，成園錐形，內角成5度，最好要加冷料井，冷料井可防止熔化不良的半固體物料進入模腔，而該等物料會影響到表面的修飾及產品的強度。
拔模斜度要在0.50至10之間，以確保模腔內有足夠的排氣設備，常用的排氣孔尺寸為0.03-0.05mm深，6mm寬，或者每枚頂針周邊間隙為0.03-0.05mm。模具應用不銹鋼制造或鍍硬鉻。
三、PVC成型工藝
PVC是熱敏性塑料，過熱或剪切過度會引致分解，并迅速蔓延，因為其中一種分解物(例如酸或HCI)會產生催化作用，引致流程進一步分解，酸性物質更會侵蝕金屬，使之變成凹陷，又會使金屬的保護層剝落，引致生銹，對于人體更加有害。
常見的螺桿長徑比為18～24：1，三段比為3：5：2，壓縮比為1.8～2，螺桿射出到位時，其尖端與射咀之間的距離應有0.7～1.8mm，螺桿必須用不繡鋼制造或進行鍍鉻理。
螺桿墊料：螺桿墊料在2～3mm之間，大型機會更大一些。
注射量：實際筒滯留時間就不能超過3分鐘。
展開 在注塑成型的世界里，塑料材料的性能參數絕非枯燥的實驗室數據，而是貫穿產品設計、模具制造、工藝設定及質量控制的靈魂地圖。每一組數字背后，都隱藏著材料在特定條件下的行為密碼，深刻理解并靈活運用這些參數，是實現高效、穩定、優質生產的關鍵。本文將以多項核心性能參數為線索，系統闡述其對注塑成型全過程的指導價值。
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流動性能
熔體流動速率（MFR）或熔體體積速率（MVR），是衡量塑料材料在特定溫度、負荷下熔體流動性的核心指標。它直觀反映了材料在熔融狀態下的粘度高低，是注塑工藝設定的首要依據。
國高材分析測試中心熔指儀
高MFR值的材料（如某些薄壁制品專用的PP、PE），意味著熔體粘度低，流動性好。這類材料在注塑時，充填薄壁、長流道或復雜結構型腔更為容易，所需注射壓力較低，能有效減少內應力，避免缺料。
反之，低MFR材料粘度高，流動性差。它們通常具有更高的分子量和更好的力學強度，但需要更高的注射壓力和注射速度來保證充填。成型時，熔體溫度也需適當提高以降低粘度，但這又可能增加材料熱降解的風險。例如，對于一些結構件或承載件，如選用低MFR的PC或ABS，工藝上就必須采用較高的注塑壓力和充足的保壓來驅動熔體并補償收縮。
MFR數據直接指導著注塑機的螺桿選擇。高MFR材料應搭配壓縮比較小的螺桿，以防止過度的剪切熱導致降解；而低MFR材料則需要壓縮比較大、剪切作用較強的螺桿，以確保塑化均勻。此外，MFR的測試條件（溫度、負荷）本身就是一個微型化的“注塑過程模擬”，為設定實際的料筒溫度、注射壓力提供了最直接的參考基準。
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熱性能
成型周期是客戶關注的核心生產指標，而材料的熱性能直接主導冷卻效率。
展開 大抵的成型品在15MPa-45MPa的壓力下即可成型。另外，LCP的固化時間比較快，所以速度快則易得到好的結果。
5. 成型周期
成型周期取決于成型品的大小、形狀、厚薄、模具結構及成型條件。正如上面所說的那樣LCP具有良好的流動性，所以它的填充時間比較短，且固化速度也比較快，所以我們可以得到較短的成型周期。代表性的成型周期為10秒-30秒。
成型加工的PE樹脂均是經擠出造粒的蠟狀顆粒料，外觀呈乳白色。其分子量在1萬一l0萬范圍內。
分子量超過10萬的則為超高分子量聚乙烯。分子量越高，其物理力學性能越好，越接近工程材料的要求水平。但分子量越高，其加工的難度也隨之增大。聚乙烯熔點為100-130C，其耐低溫性能優良。在-60℃下仍可保持良好的力學性能，但使用溫度在80~110℃。
聚乙烯在大氣、陽光和氧的作用下，會發生老化，變色、龜裂、變脆或粉化，喪失其力學性能。
在成型加工溫度下，也會因氧化作用，使其熔體戮度下降，發生變色、出現條紋，故而在成型加工和使用過程或選材時應予以注意。正因為聚乙烯擁有如上特質，容易加工成型，因此聚乙烯的再生回收具有非常深遠的價值。
聚乙烯的主要成型條件
料筒溫度：料筒溫度主要是與PE的密度高低和熔體流動速率大小有關，另外還與注塑機的類型和性能，一級塑件的形狀有關。
由于PE為結晶型聚合物，在熔融時晶粒要吸收一定熱量，因此料筒溫度應高于它的熔點10度。度于LDPE來說，料筒溫度控制在140～200℃，HDPE的料筒溫度控制在220℃，料筒后部取最小值，前端取最大值。
模具溫度：模溫對塑件的結晶狀況有較大影響，模溫高，熔體結晶度高，強度高，但收縮率也會增大。
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#01「 SMC 工藝介紹及挑戰 」
SMC（Sheet Molding Compound的縮寫，即片狀模塑料）是一種復合材料制造工藝。該工藝可以有效地代替金屬，實現車輛輕量化目標。該工藝不僅能夠顯著降低車身重量，而且設計靈活，操作簡單、易于實現自動化、可成型表面光滑結構復雜的制品等。近年來可以看到越來越多的電車企業，選擇SMC作為制備電池殼體的首選工藝。其成型方法是將纖維短切，鋪設在樹脂和添加劑混合所形成的樹脂漿料上
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近年來，短纖維增強復合材料在汽車和電子等工業領域得到了廣泛應用。這類材料通常由注塑成型加工而成，因而產品內部的材料微觀結構（例如纖維方向及體積比）擁有非均勻分布的特點，并且其復雜的微觀結構導致了復合材料在宏觀尺度上表現出各向異性的非線性力學行為。因此，當對注塑成型的產品進行結構分析和性能預測時，傳統的數值方法與材料本構模型往往難以取得令人滿意的計算精度。
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