PES的射出成型工藝

射出形成機的選擇
POLYWEL PES能夠用通常的螺桿射出成型機和柱塞(預(yù)給料)射出成型機來進行成型。
螺桿、料管
●由于POLYWEL PES的填料強化等級，填加玻璃纖維，建議采用耐磨損規(guī)格的材料。
●螺桿設(shè)計適合于剪切發(fā)熱量少的通用類型。使用帶sub-flight或高混練螺桿，會發(fā)生樹脂滯留以及因剪切發(fā)熱導(dǎo)致樹脂溫度高達(dá)400 ℃以上。

以下顯示代表性的螺桿設(shè)計。
●L/D　螺桿的長度（L）/螺桿的徑（D）＝20前后比較合適。
●壓縮比　壓縮比＝2～2.2前后較合適。
●各范圍
供給部：55％前后
壓力部：25％前后
計量部：20％前后
●關(guān)于螺桿頭，推薦帶逆行防止裝置的螺桿頭。
射嘴
●材料和螺桿料管相同。
●適合使用開放型射嘴。封閉型射嘴由于死角多樹脂易滯留，不太合適。
●射嘴加熱裝置需要使用獨立的溫度控制器，及控制性能良好的PID控制方式。
●如果使用加長型射嘴，要充分考慮溫度分布的均一性。
射出部及控制系統(tǒng)
●由于POLYWEL PES溶融粘度較高，射出壓力200MPa以上的成型機為合適。
●由于POLYWEL PES溶融粘度高，計量時的馬達(dá)負(fù)荷大，推薦使用高功率的類型。
成型機容量
●雖然也和產(chǎn)品的大小有關(guān),不過希望選定合適的料管直徑及關(guān)閉金屬模具的壓力的組合以使計量值達(dá)到成型機容量的1/3～3/4。如果計量值過小的話，會造成樹脂滯留，產(chǎn)生各種成型問題。


預(yù)干燥

由于POLYWEL PES有吸水性，需要充分干燥。使用熱風(fēng)循環(huán)式烘箱、除濕干燥機，以160～180 ℃干燥5～24小時。如果采用棚式烘箱，請使厚度達(dá)到50mm以下進行干燥。特別是在大型成型品成型時推薦以180 ℃干燥。


另外，非玻璃強化品和大型成型的情況，推薦使用除濕干燥機。如果使用加料干燥器，需要采用有充分的容量并且熱容量大的機型。干燥準(zhǔn)備不充分時，成型品表面會出現(xiàn)銀紋及閃光等。如發(fā)生上述現(xiàn)象，則需要進一步干燥。


由于POLYWEL PES不發(fā)生加水分解，所以在上述條件下的干燥不會產(chǎn)生劣化。


圖1　



成型條件
下表顯示了POLYWEL PES的標(biāo)準(zhǔn)成型條件。

等級3600G
4100G		4800G
玻璃纖維填充類
干燥條件160～180 ℃×
5～24hr		160～180 ℃×
5～24hr		160～180 ℃×
5～24hr
料管溫度(℃)后部
中央部
前部
射嘴		300～340
320～370
330～380
330～380		320～340
330～370
340～390
340～390		300～340
320～370
330～380
330～380
金屬模具溫度(℃)120～180120～180120～180
射出壓力(MPa)100～200120～200100～200
保持壓力(MPa)50～10080～15050～100
射出速度低速～中速低速～中速低速～中速
螺桿轉(zhuǎn)速(rpm)50～10050～10050～100
螺桿背壓(MPa)5～105～205～10

樹脂溫度
推薦330～380 ℃。由于POLYWEL PES溶融粘度高，與料管溫度設(shè)定值相比，剪切發(fā)熱所引起樹脂溫度增高甚至?xí)懈叱?0 ℃的情況發(fā)生。所以在成型時需隨時注意樹脂的溫度。


圖2 PES的流體流動長



金屬模具溫度

請將金屬模具的表面溫度設(shè)置為120～180 ℃。同時，請使金屬模具表面的溫度的分布變小。


金屬模具溫度太低會由于殘留應(yīng)力而使成型品發(fā)生翹曲和破裂， 會成為玻璃纖維等級玻璃纖維浮出的原因。 將金屬模具溫度設(shè)高，能獲得殘留應(yīng)力少的成型品。但是，若金屬模具溫度太高會導(dǎo)致成型品取出時發(fā)生變形。


可使用加熱器方式或油溫調(diào)節(jié)方式的加熱方法,不過，形狀復(fù)雜的金屬模具，較深的金屬模具及具有滑芯的金屬模具，請使用油溫調(diào)節(jié)方式，并盡可能讓金屬模具溫度分布變小。


特別在大型成型的情況合或使用非強化品成型時候，需要充分注意金屬模具溫度。
射出壓力，保持壓力

一般來說，POLYWEL PES成型要求高的射出壓力。對薄壁成型品或玻璃填充等級等流動長較大的成型品，需要150MPa以上的射出壓力。


推薦設(shè)定保持壓力為射出壓力的1/2～1/3。保持壓力低能獲得殘留應(yīng)力較少的成型品。
射出速度

POLYWEL PES一般來說適用低速～中速的射出速度，隨成型品形狀的不同最適合的射出速度也不同。


由于POLYWEL PES溶融粘度高，太快的射出速度會成為因剪切發(fā)熱或空氣的絕熱壓縮等造成的燒痕及銀線的原因。但薄壁成型品(1mmt以下)和流動長較大的成型品，需要較快的射出速度。


一般來說，降低射出速度，能得到殘留應(yīng)力少的成型品。
螺桿轉(zhuǎn)速、背壓
為了防止剪切發(fā)熱引起的樹脂溫度上升，推薦螺桿轉(zhuǎn)速50～100rpm。
通過施加恰當(dāng)?shù)谋硥?，可使之成為均一的溶融狀態(tài)。背壓應(yīng)在5～10MPa，分子量高的等級，需要施加較高的背壓。但背壓太高時，會產(chǎn)生樹脂的加熱和過載等問題。

清洗
MFR0.05左右的高分子量聚乙烯或聚碳酸脂，最適用于玻璃纖維強化等級。

在射盡料管殘留的樹脂之后，將料管溫度設(shè)定在280～300 ℃，溫度降到340 ℃以下后，投入高分子量聚乙烯，持續(xù)清洗直到溫度降到設(shè)定溫度為止。


如果想在清洗后立刻要投入PES的話，那在射盡料管殘留的樹脂之后，將溫度設(shè)在較低的300～320 ℃，在這個溫度下用PES充分地置換了料管之后，再讓料管溫度上升到成型溫度。如果等到料管溫度升到成型溫度之后，再投入了PES清洗劑的話，可能發(fā)生清洗劑在料管內(nèi)的殘留、以及清洗劑的熱退化。這些都是引起成型不良的原因。


如果想暫停成型，為了防止樹脂的熱退化，請將料管溫度設(shè)在250～260 ℃。如果樹脂溫度不到250 ℃的話，會損傷螺桿表面和料管內(nèi)壁，可能造成成型再開始后發(fā)生異物。如果要長時間停止生產(chǎn)，請先用清洗劑將料管內(nèi)清洗之后再把料管溫度降下。

清洗方法
POLYWEL PES使用時的清洗方法的說明。
推薦清洗劑:MFR0.05左右的高分子量聚乙烯，或聚碳酸脂，最好是PES的玻璃纖維強化等級
●因為加工溫度高，請充分注意發(fā)煙，氣體噴出，樹脂的飛散等的情況。
●請注意不要使清洗劑殘留在料管內(nèi)。
1成型結(jié)束噴盡原來的樹脂(加料器內(nèi)，料管內(nèi))。
將料管溫度設(shè)定為280～300 ℃。
2清洗劑投入溫度成為340 ℃以下之后投入清洗劑，持續(xù)清洗直到成為設(shè)定溫度為止。噴盡清洗劑后，如果要使用聚碳酸脂的話調(diào)換為聚乙烯。
3結(jié)束操作電源OFF(降溫途中可)


POLYWEL PES的切換

1成型結(jié)束噴盡原來的樹脂(加料器內(nèi)，料管內(nèi))。
2滾筒升溫POLYWEL PES的成型溫度設(shè)定
3樹脂調(diào)換用POLYWEL PES充分置換后，成型開始


PES的金屬模具設(shè)計

由于PES溶融粘度高，成型收縮率小，在金屬模具的設(shè)計時，請注意以下幾點。
澆口
●長度盡可能短，錐度取大(～5゜)一些。　　
●為了使成型品在澆口處較好地分離，希望按圖示那樣設(shè)立澆口鎖定裝置。
架橋
●粗而短。由流動性決定。
●斷面形狀為圓形或梯形。
●需要和澆口充分考慮。
　　架橋斷面尺寸例(mm)　ABCDE＞4＞3＞3＞4D/2
澆口部
側(cè)澆口
●對于矩形澆口，導(dǎo)向邊長度短、深度深的話效率較好。澆口深度大體上為成型品壁厚×0.7，導(dǎo)向邊長度1mm以下較好。
　　
點澆口/潛伏澆口
●澆口直徑是0.8～1.2mmφ，澆口導(dǎo)向邊為1mm以下。如果流動距離變長的話，多點澆口比加大澆口直徑要好。

膜狀澆口
●澆口的厚度，最好是成型品壁厚×0.5，導(dǎo)向邊1mm以下適宜?！?/span>　
脫模錐度
●由于PES成型收縮率小，所以即使是淺的產(chǎn)品也推薦1゜(1/60)～2゜(1/30)的脫模錐度。深的產(chǎn)品推薦更大的脫模錐度。
●另外，薄壁成型品容易過填充，所以推薦取稍大的脫模錐度。
同時，玻璃纖維強化等級也推薦取稍大的脫模錐度。
●根據(jù)產(chǎn)品的形狀，如果無法設(shè)置充分的脫模錐度，可采用滑動芯、突出等方式。
排氣(去掉空氣)
●由于 POLYWEL PES溶融粘度高，設(shè)置1/100～5/100(mm)左右的排氣裝置也不易產(chǎn)生變形。
●薄壁成型品最好設(shè)置排氣裝置。
金屬模具材料
●

對于試制及小批量的成型，能使用機械構(gòu)造用碳鋼(S55C),不過，有摺動部分時推薦淬火。

●在批量生產(chǎn)及要求高尺寸精度時，推薦使用更強靱的、鉻鉬合金鋼(SCM3,4)合金工具鋼(SKD11,61)。
●如果使用上述以外的材質(zhì)，請在事前充分地討論是否有問題。(不推薦Cu類等合金。)