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PPS加工中的模具设计与注塑机选型

发布日期:2019-09-27

模具钢材选择及处理

增强PPS棒材通常含有较大量玻璃纤维及无机填料,加之在高温下成型,故模具材质应以模温140-170℃为基准,选用合适的合金为宜。如SK、SKS、SKD、SKH等并进行硬化处理。

流道及浇口

流道形状以圆形、梯形为宜,锥度为2-3°,在流道的末端设置冷料井。

浇口可采用针形、圆盘形、薄片型、轮辐状、直接形和侧入口等形势,因为PPS制品硬度大、成型收缩小、不宜采用潜伏型。但在高循环成型时,也有可使用潜伏型浇口,但进入角应大些,浇口直径也应大些。浇口应设置在制品断面最厚部位,浇口尽量短。

增强PPS制品在设计浇口形状及位置时,必须考虑物料流动方向引起的尺寸变化及强度变化(垂直方向强度大约为流动方向强度的50-60%),以及因接合线所造成的强度下降,对于难免发生接合线的制品,可考虑模具的接合线处设置溢流区,尽量使接合线处于没有负荷的位置。

排气

PPS制品内部都有气泡,将导致制品性能下降,而且由于排气不良导致产品烧焦、变色和表面粗糙。为了得到优良的PPS制品,故模具应开设排气槽。也可以利用脱模面及脱模销(顶杆)作排气孔。

脱模销(顶杆)

脱模杆(顶杆)的直径、数量及位置也应认真考虑,否则将造成产品的局部残留应力、进而引起成品裂纹、尺寸精度不一致等问题。

模具温度控制

模具加热可选择电热棒式、带式、或油循环加热方式控温,其中以电热棒式最为方便及经济。根据模具大小及空间、电热棒以小功率、小间隔的原则均匀设置在动、定模上、且动定模以分别控温为宜。对于线性PPS加工,还可根据需要使用热流道。

为防止模具散热损失,建议在模具与注塑动定模板之间应加装石棉板等隔热。

注塑机的选择

由于PPS加工温度高,物料流动性差异大、填料的磨损磨蚀等特点,在选择注塑机时建议注意以下几点:

螺杆选用止逆环的单头,等距,渐变型结晶用耐磨、耐磨蚀螺杆、长劲比18—20,压缩比2—3;

螺杆与料筒之间配套间隙在0.05mm左右,以预防产生逆流;

料筒应选用耐磨、耐腐蚀材质;

使用开放型料嘴可以进行注射成型,但为了防止溢流可选用封闭自锁式料嘴,直径3—6mm为宜,且料嘴的加热装置应能单独控制,以防止流延和冷凝现象产生;

为保证得到性能优良的PPS制品,应选用具有较大锁模力及注射力的注塑机。

制品设计

a.角R设计

PPS树脂是结晶性树脂,制品在转角及壁厚变化处引起应力集中,导致应力开裂、尺寸变化、强度下降。因此在设计上需注意,在制品转角部位应加R,并尽量避免壁厚不均。

b.加强筋

合理的加强筋可使制品刚性增加,可获得防止制品翘曲、消除残留应力及提高流动性等综合效果、并可达到制品整体的平衡。构造好加强筋,比简单通过增加壁厚来增加制品强度更为有效,同时,增加筋条的数目比增加筋条的高度与厚度效果更好。

加强筋的适宜厚度,原则上小于局部壁厚1/2,接凸部位的厚度为凸出底部直径2倍以下,并在底部加R。

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