PBT模具设计与注塑成型的基本要点- 南极光/Randolph的日志- 网易博客

PBT模具设计与注塑成型的基本要点

 

PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯

化学和物理特性:

英文名polybutylece terephthalate, PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性,自润滑、低摩擦系数,耐候性、吸水率低,仅为0.1%,在高温下对水分比较敏感,加工前必须干燥。加工温度范围窄,冷却速度快,结晶速度也快。成型周期短,容易脱模,不需要脱模剂。制品容易翘曲、变形,在设计模具和选择加工工艺条件是时要注意。在潮湿环境中仍保持各种物性(包括电),电绝缘性,但体积电阻、介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀,耐水解性差,低温下可迅速结晶,成型性良好。缺点是缺口冲击强度低,成型收缩率大 。故大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性,其拉伸强度、弯曲强度可提高一倍以上,热变形温度也大幅提高。可以在140℃下长期工作,玻纤增强后制品纵、横向收缩率不一致,易使制品发生翘曲。

PBT也是最坚韧的工程热塑材料之一,它是熔点明显的结晶性聚合物,密度为1.31-1.55g/cm^3,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。 PBT吸湿特性很弱。非增强型PBT的张力强度为50MPa,玻璃添加剂型的PBT张力强度为170MPa。玻璃添加剂过多将导致材料变脆。PBT的;结晶很迅速,这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。对于有玻璃添加剂类型的材料,流程方向的收缩率可以减小,但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。一般材料收缩率在1.5%~2.8%之间。含30%玻璃添加剂的材料收缩0.3%~1.6%之间。熔点(225℃)和高温变形温度都比PET材料要低。维卡软化温度大约为170℃。玻璃化转换温度(glass trasitio temperature)在22℃到43℃之间。由于PBT的结晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期时间一般也较低。

典型应用范围:

家用器具(食品加工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等),电器元件(开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等),汽车工业(散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部件等)。

模具设计要点:

PBT及其玻璃纤维增强物都有很良好的流动性,适宜于薄壁制品。制品{zh0}壁厚均匀,以防制品因冷却或收缩不均而产生内应力,出现翘曲和变形现象。

PBT对缺口比敏感,制品中尽可能避免尖角,所有拐角应以圆弧过渡,且半径必须大于1.0MM。流道以短而粗为佳,浇口的口径以偏大为好,过小则压力损失大。模具中必须开排气槽或孔,避免因排气不良而造成充模不佳、熔接痕明显、烧焦等不良现象。

模具的冷却很重要。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径最小为10mm。

成型设备:

螺杆式和柱塞式的注塑机都可以。以螺杆式为佳。注塑量为注塑机{zd0}注塑量的30%-80%,阻燃级为50%-80%,不可用大设备加工小制品,以避免物料在料筒停留时间过长而导致产品的性能下降,甚至引起阻燃剂的分解和制品变色。螺杆选用渐变式的,长径比为15-20,压缩比为2-2.5,喷嘴使用自锁式喷嘴,以液压自锁式为宜,并要控温和保温装置。

注塑模工艺条件:

干燥处理:这种材料在高温下很容易水解,使制品机械强度下降、带色、表面产生斑痕,因此加工前的干燥处理是很重要的,使水分含量控制在0.02%,建议干燥条件为:料层的厚度小于30MM,在120℃的空气中干燥6~8小时,或者150℃的空气中干燥2~4小时;如果用吸湿干燥器干燥,建议条件为150℃,2.5小时。

熔化温度:225~275℃,建议温度:250℃ 。

成型温度:

PBT有明显的熔点,且在熔点以上,黏度迅速下降,所以成型中以比熔点高5℃作为成型温度的下限。温度太低会出现塑化不佳,缺胶等现象。温度太高容易造成喷嘴流延、溢边、颜色加深、降解,制品机械性能下降。其分解温度为280℃,料筒温度一般选择在240-260℃,以防分解。喷嘴温度低于料筒前段温度5-10℃.

模具温度:生产PBT主要是控制温度。温度高对产品机械性能影响极大,尤其是模温,模具温度太高,产品易脆抗冲击性能差易开裂,通常模具温度为40-100℃,以70-90℃为宜。玻璃增强级和阻燃级模具温度可采用65℃,{zg}模具温度不超过100℃。为提高产品尺寸的稳定性、防止翘曲变形,可以提高模具温度,使塑料在成型中结晶完善。

注射压力:一般为中等程度的注塑压力,为40-100Mpa。

注射速度:PBT的结晶速度相当快,要求高的注射速度,以避免熔体表面冻结,使远离浇口处出现熔接痕或开裂。

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