PMMA制品与模具设计的工艺特点

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PMMA制品与模具设计的工艺特点由专卖PMMA塑料的东莞市劲胜塑胶原料有限公司整理推荐。

通过对PMMA材料的工艺特性初步分析,结合实际生产中一些具体问题的解决办法,可总结出以下PMMA制品和模具的设计合理化的经验要求。

(1)PMMA的熔体为高黏度,宜采用开式喷嘴,注射成型时压力损失小,补缩作用大。开式喷嘴主要形式有短式直通喷嘴、延长式直通喷嘴和小孔式开式喷嘴等,如图2所示。延长式直通喷嘴和小孔式开式喷嘴可改善短式直通喷嘴的流涎现象。延长式直通喷嘴相对短式直通喷嘴延长了喷嘴体的长度,可进行加热,故不易形成冷料,补缩作用大,射程较远,但流涎现象仍无法克服。小孔式开式喷嘴因储料和喷嘴体外可加热,也不易形成冷料,并且因为口径变小,故流涎现象有所克服,射程也较远。

(2)PMMA的熔体黏度较大,流动性也较差,熔体的流动长度与壁厚之比为130∶1,故制品的壁厚不宜太薄,最好不要低于1mm,通常是在1.5~5mm选取。同时考虑到PMMA材料性脆易碎,为防止因脱模不佳或使用不当而引起制品开裂,要求制品设计中避免缺口或尖角的存在,对厚薄的连接处要求设计成用圆弧进行过渡的方式。

(3)由于PMMA的成型收缩率较小,为0.5%~0.7%,要求设计较大的脱模斜度以利于制品的顺利脱模。

模芯部分的脱模斜度常常在30′~2°选择,模腔部分的脱模斜度为35′~2°30′,对于稍复杂的制品其脱模斜度则在上述脱模斜度的基础上相应加大,具体斜度可从实际中比较获得。较厚的塑件脱模斜度则须在3°~4°,因为在注塑制品时螺杆推进的时间加长了。

(4)进料口的尺寸与结构的设计与选择很重要,合理的进料口尺寸与结构可避免物料在注射过程中过早凝结。

一般较薄的PMMA制品主流道锥度为3°~6°,若要注塑厚制品(4mm以上),主流道锥度应有7°,因为螺杆推进时间太长,会使流道一带过分挤压,较小的锥度会使顶出困难。主流道直径有时达到8~10mm,这种尺寸选择尤其适合需要长流径的模腔或需要大浇口的制品。但浇口的整体长度不能过长。

主流道相关尺寸关系,如图3所示。图中D1、D2为主流道进口端与出口端直径,根据注塑机注射量而对应,D1、D2由生产实际情况可推荐如下:注射量10g时,D1、D2为3.5、5mm;注射量30g,D1、D2为4、5.5mm;注射量60g,D1、D2为5、6.5mm;注射量125g,D1、D2为5、7mm;注射量250g时,D1、D2为5、7.5mm;若注射量达到1000g,D1、D2应为6、9mm。主流道其他尺寸可按通用要求选取。

(5)为了能及时排出模腔里的空气以及熔体挥发出的气体,减少制品中熔接痕出现的可能性,在模具中应考虑开设深度在0.05~0.07mm的排气槽,宽度为6mm。

(6)在注射成型加工过程中,PMMA的模具温度常用通水冷却的办法进行控制。但对于壁厚太厚或形状复杂的制品,为了减少制品中的内应力,有利于熔体流动和充分补缩,则需对模具加温控制,控温范围为60~80℃,一般不超过80℃。

(7)透明性高是PMMA的一大特点,为避免损伤这一特点,模具设计中除了避免推杆设置过多外,还要求模具加工制造时,模具型腔表面有较低的粗糙度值(通常≤Ra0.16),型腔表面最好能作镀铬抛光处理。